專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是一種半導(dǎo)體器件，其將電能轉(zhuǎn)換為光。與諸如熒光燈或輝光燈的傳統(tǒng)的光源相比，LED在功耗、壽命期限、響應(yīng)速度、安全性、和環(huán)保要求上是有利的。因此，已經(jīng)進(jìn)行了各種研究來將傳統(tǒng)的光源替換為LED。LED越來越多地被用作諸如各種燈、 液晶顯示器、電子指示牌、和街燈的發(fā)光裝置的光源。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供具有新穎的結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。實(shí)施例提供能夠提高光提取效率的發(fā)光器件。實(shí)施例提供一種發(fā)光器件，其包括通過堆疊被布置在其下部處的具有不同的折射率的層形成的反射層。實(shí)施例提供具有發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝和發(fā)光系統(tǒng)，其能夠提高可靠性。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(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、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；光透射襯底，該光透射襯底被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)下面并且具有小于化合物半導(dǎo)體層的折射率的折射率；以及反射鏡結(jié)構(gòu)層，該反射鏡結(jié)構(gòu)層被布置在光透射襯底下面并且包括具有第一折射率的第一反射鏡層和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二反射鏡層，其中第一反射鏡層和第二反射鏡層相互交替地堆疊。第一反射鏡層具有W· λ/(4·η1 -m)的厚度，并且第二反射鏡層具有W· λΛ4·η2·πι)的厚度，其中λ表示從發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射的光的波長，nl和η2分別表示第一和第二折射率，m表示自然數(shù)，并且W表示處于大約1. 05至大約1. 25范圍內(nèi)的權(quán)重常數(shù)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件包括發(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、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；襯底，該襯底被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)下面并且具有小于化合物半導(dǎo)體層的折射率的折射率；以及反射鏡結(jié)構(gòu)層，該反射鏡結(jié)構(gòu)層被布置在襯底下面并且包括具有高于襯底的折射率的第一折射率的多個(gè)第一反射鏡層，和具有低于第一折射率的第二折射率的被布置在第一反射鏡層之間的多個(gè)第二反射鏡層。該第一反射鏡層具有W· λ/(4·η1 -m)的厚度，并且第二反射鏡層具有W · λ/ (4 · η2 - m)的厚度，其中λ表示從發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射的光的波長，nl和n2分別表示第一和第二折射率，m表示自然數(shù)，并且W表示處于大約1. 05至大約1. 25范圍內(nèi)的權(quán)重常數(shù)。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件封裝包括主體；在主體上的多個(gè)引線電極；發(fā)光器件，該發(fā)光器件被電連接到引線電極；以及成型構(gòu)件，該成型構(gòu)件覆蓋發(fā)光器件。發(fā)光器件包括發(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、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、以及在有源層上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；光透射襯底，該光透射襯底被布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)下面并且具有小于化合物半導(dǎo)體層的折射率的折射率；以及反射鏡結(jié)構(gòu)層，該反射鏡結(jié)構(gòu)層被布置在光透射襯底下面，并且包括具有第一折射率的第一反射鏡層和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二反射鏡層，其中，該第一反射鏡層和第二反射鏡層相互交替地堆疊。該第一反射鏡層具有W· λ/(4·η1 -m)的厚度，并且第二反射鏡層具有 W · λ Λ4 · n2 · m)的厚度，其中λ表示從發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射的光的波長，nl和n2分別表示第一和第二折射率，m表示自然數(shù)，并且W表示處于大約1. 05至大約1. 25范圍內(nèi)的權(quán)重常數(shù)。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的截面圖；圖2是圖1的發(fā)光器件的反射鏡結(jié)構(gòu)層的視圖；圖3是示出表示根據(jù)圖1的發(fā)光器件中的反射鏡結(jié)構(gòu)層的厚度的反射率的試驗(yàn)結(jié)果的圖；圖4至圖6是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的方法的截面圖；圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖8是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖9是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖；圖10是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖11是示出根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖；圖12是示出根據(jù)另一實(shí)施例的顯示設(shè)備的視圖；以及圖13是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光單元的視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將要理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一焊盤或另一圖案“上”或“下”時(shí)，它能夠“直接地”或 “間接地”在另一襯底、層(或膜)、區(qū)域、焊盤或圖案上，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。已經(jīng)參考附圖描述了層的這樣的位置。為了方便或清楚起見，附圖中所示的每層的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意性地繪制。另外，元件的尺寸沒有完全反映真實(shí)尺寸。圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100的截面圖，并且圖2是圖1的發(fā)光器件100 的反射鏡結(jié)構(gòu)層的視圖。參考圖1和圖2，發(fā)光器件100包括襯底110、反射鏡結(jié)構(gòu)層120、發(fā)光結(jié)構(gòu)145、 電流擴(kuò)展層160、第一電極131以及第二電極161。襯底110可以包括從由藍(lán)寶石(Al2O3)、GaN、ZnO以及AlN組成的組中選擇的光透射材料。襯底110包括具有低于氮化物半導(dǎo)體的折射率(2.4)的折射率的材料。例如，藍(lán)寶石的折射率處于大約1.75至大約1.76的范圍內(nèi)，并且SiO的折射率大約是2.0。反射鏡結(jié)構(gòu)層120被布置在襯底110下面。反射鏡結(jié)構(gòu)層120被堆疊在襯底110 的下表面下面以反射通過襯底110入射的光。如圖2中所示，反射鏡結(jié)構(gòu)層120包括具有第一折射率nl的第一反射鏡層121， 和具有不同于第一折射率nl的第二折射率π2的第二反射鏡層122。第一和第二反射鏡層
5121和122的對被重復(fù)地堆疊。多個(gè)化合物半導(dǎo)體層被布置在襯底110上?；衔锇雽?dǎo)體層包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的III-V族化合物半導(dǎo)體。未摻雜的半導(dǎo)體層被布置在襯底110上。未摻雜的半導(dǎo)體層沒有被摻雜有導(dǎo)電摻雜物，并且具有顯著地低于第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和150的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。例如， 未摻雜的半導(dǎo)體層可以包括具有hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，并且0彡x+y彡1) 的組成式的從由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、A1N、InN以及AlInN組成的組中選擇的半導(dǎo)體材料，但是實(shí)施例不限于此。為了減少未摻雜的半導(dǎo)體層和襯底110之間的晶格常數(shù)差，可以在未摻雜的半導(dǎo)體層和襯底110之間布置緩沖層(未示出)。緩沖層的晶格常數(shù)可以具有處于襯底110 的晶格常數(shù)和未摻雜的半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)之間的值。緩沖層(未示出)可以包括具有 ^aiyGhnNO)彡χ彡1，0彡y彡1，并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如，緩沖層可以包括從由InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、A1N、InN,以及AlInN組成的組中選擇的材料，但是實(shí)施例不限于此。另外，緩沖層可以包括包含II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體，但是實(shí)施例不限于此?？梢圆恍纬删彌_層和未摻雜的半導(dǎo)體層中的任意一個(gè)，或者可以形成緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。發(fā)光結(jié)構(gòu)145具有其中順序地堆疊第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、有源層140以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150的結(jié)構(gòu)。第一電極131和第二電極161可以分別被布置在第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和150上。發(fā)光結(jié)構(gòu)145提供來自于第一和第二電極131和161的電力以產(chǎn)生光。發(fā)光結(jié)構(gòu)145可以發(fā)射具有藍(lán)、綠、或者紅色的可見光帶的光或者發(fā)射UV光的UV (紫外)射線帶的光。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以被布置在襯底110、緩沖層以及未摻雜的半導(dǎo)體層上。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130包括包含第一導(dǎo)電摻雜物的III-V族化合物半導(dǎo)體層。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括N型半導(dǎo)體層，并且N型半導(dǎo)體層可以包括具有 InxAlyGa1^yN (O彡χ彡1，O彡y彡1，并且O彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括從由hAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN, AlN, InN以及AUnN組成的組中選擇的半導(dǎo)體材料。N型半導(dǎo)體層可以被摻雜有諸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的N型摻雜物。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括具有不同的厚度或者不同的摻雜濃度的至少兩個(gè)層，但是實(shí)施例不限于此。有源層140形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上。有源層140通過經(jīng)由第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130注入的電子(或者空穴)和經(jīng)由第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150注入的空穴(或者電子) 的復(fù)合發(fā)射基于根據(jù)組成有源層140的材料的能帶差確定的能量的光。有源層140可以具有SQW(單量子阱)結(jié)構(gòu)、MQW(多量子阱)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)以及量子線結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。有源層140可以具有其中多個(gè)量子阱層和多個(gè)量子勢壘層被交替地堆疊的結(jié)構(gòu)。量子阱層具有不同于量子勢壘層的能帶隙的能帶隙。例如，有源層140 可以包括具有^α ^^ΝΟ)彡χ彡1，0彡y彡1，并且O彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。
被摻雜有N型摻雜物的第一包覆層(未示出)可以形成在有源層140下面，并且被摻雜有P型摻雜物的第二包覆層可以形成在有源層140上。第一和第二包覆層(未示出) 可以包括具有高于有源層140的量子阱層和/或量子勢壘層的能帶隙的能帶隙的半導(dǎo)體。 例如，第一和第二包覆層(未示出)可以包括AlGaN層或者InAKiaN層。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以形成在有源層140上。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以包括摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的III-V族化合物半導(dǎo)體層。例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以包括P型半導(dǎo)體層。P型半導(dǎo)體層可以包括具有h/lyGiinNa)彡χ彡1，0彡y彡1，并且 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如，P型半導(dǎo)體層可以包括從由IniUGaN、GaN, AlGaN、InGaN、AlN、InN以及AlInN組成的組中選擇的半導(dǎo)體材料，并且可以摻雜有諸如Mg、 Si、Ca、Sr或者Ba的P型摻雜物。同時(shí)，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括P型半導(dǎo)體層，并且第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層150 可以包括N型半導(dǎo)體層，但是實(shí)施例不限于此。另外，被摻雜有N型摻雜物或者P型摻雜物的第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層(未示出)可以形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150上。因此，發(fā)光器件可以具有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)以及P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)。在這樣的情況下，符號“N”和“P”分別表示N和P型半導(dǎo)體層，并且符號“_”表示兩個(gè)層被相互直接地或者間接地堆疊。從有源層140產(chǎn)生的光可以通過發(fā)光器件100的側(cè)表面和頂表面發(fā)射到外部。盡管未示出，但是可以在發(fā)光器件100的頂表面和/或側(cè)表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)或者粗糙結(jié)構(gòu)以提高光提取效率。電流擴(kuò)展層160可以進(jìn)一步形成在第二電極161和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150之間以提高電流擴(kuò)展性。電流擴(kuò)展層160由透明層形成。例如，電流擴(kuò)展層160可以包括ΙΤ0、 IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 以及 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一個(gè)。同時(shí)，反射鏡結(jié)構(gòu)層120反射從發(fā)光結(jié)構(gòu)145向下入射的光，即，朝著襯底110入射的光，使得可以通過發(fā)光器件100的頂表面或側(cè)表面發(fā)射光。反射鏡結(jié)構(gòu)層120高效率地反射從發(fā)光結(jié)構(gòu)145向下入射的光，并且可以包括多個(gè)薄膜反射鏡。反射鏡結(jié)構(gòu)層120可以包括其中具有第一折射率nl的第一反射鏡層121和具有不同于第一折射率nl的第二折射率n2的第二反射鏡層122被重復(fù)地堆疊一次或者多次的結(jié)構(gòu)。第一和第二反射鏡層121和122可以具有不同的厚度和不同的折射率。將權(quán)重常數(shù)(W)乘以通過將從發(fā)光結(jié)構(gòu)145發(fā)射的光的波長(λ )除以4nm(n 折射率，并且m 自然數(shù))獲得的值可以獲得第一和第二反射鏡層121和122的厚度。在這樣的情況下，權(quán)重常數(shù)(W)可以處于大約1.05至大約1.25的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，處于大約1.1至大約1.2的范圍內(nèi)。在這樣的情況下，光的波長(λ)表示主波長。在藍(lán)光的情況下，波長U)可以處于大約440nm至大約490nm的范圍內(nèi)。在綠光的情況下， 波長U)可以處于大約500nm至大約565nm的范圍內(nèi)。在紅光的情況下，波長(λ)可以處于大約625nm至大約740nm的范圍內(nèi)。因此，第一反射鏡層121的厚度可以被表示為W· λ/(4·η1 ·πι)，并且厚度h2可以被表示為W ·入/(4 · n2 · m)。等式1每個(gè)反射鏡層的厚度=W- λ/(4nm) (W 權(quán)重常數(shù)，η 折射率，并且m 自然數(shù))同時(shí)，第一反射鏡層121可以包括從由Si02、TiO2, MgF以及SiNx組成的組中選擇的一個(gè)，并且第二反射鏡層122可以包括從由Si02、Ti02、MgF以及SiNx組成的組中選擇的一個(gè)，但是實(shí)施例不限于此。通過沉積方案可以容易地沉積上述材料。在這樣的情況下， TiO2具有處于大約2. 3至大約2. 6的范圍內(nèi)的折射率，并且SW2具有處于大約1. 53至大約1. M的范圍內(nèi)的折射率。MgF包括MgF2,并且具有大約1.38的折射率。SiOx的折射率具有大約1. 5的折射率。在這樣的情況下，第一和第二反射鏡層121和122的對結(jié)構(gòu)包括 Ti02/Si02堆疊結(jié)構(gòu)、Ti02/MgF堆疊結(jié)構(gòu)以及Ti02/Si0x堆疊結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。當(dāng)?shù)谝环瓷溏R層121的折射率是2. 4時(shí)，第二反射鏡層122的折射率是1. 4，并且光的主波長的峰值波長是450nm，如果1. 1的權(quán)重常數(shù)被應(yīng)用于等式1，那么第一和第二反射鏡層121和122之間的厚度差變成大約58. 72nm。如果權(quán)重常數(shù)增加到1. 2，那么第一和第二反射鏡層121和122之間的厚度差可以增加為比58. 72nm至少大Snm的厚度。優(yōu)選地， 第一和第二反射鏡層121和122之間的厚度差可以處于大約50nm至大約70nm的范圍內(nèi)。多個(gè)第一反射鏡層121具有第一折射率。多個(gè)第二反射鏡層122被插入在第一反射鏡層121之間，并且具有不同于第一折射率的第二折射率。第一反射鏡層121或者第二反射鏡層122可以接觸襯底110的下表面。優(yōu)選地，具有處于襯底110的折射率和第一折射率之間的折射率，例如，低折射率的反射鏡層可以被布置在襯底110下面。第一和第二折射率之間的差可以是0. 5或者更大，優(yōu)選地，1或者更大。如果第二反射鏡層122具有低折射率，則第一反射鏡層121可以具有高折射率。具有低折射率的第二反射鏡層122可以被布置在襯底110下面，并且第一反射鏡層121可以具有高于襯底110的折射率和第二反射鏡層122的折射率的折射率。另外，如果第一和第二反射鏡層121和122之間的折射率差是1或者更大，那么第一和第二反射鏡層121和122可以被重復(fù)地堆疊至少四次。因此，可以增加從發(fā)光結(jié)構(gòu)145 以各種入射角入射的光當(dāng)中通過反射鏡結(jié)構(gòu)層120反射的光的量。圖3是示出對于根據(jù)反射鏡結(jié)構(gòu)層120的第一反射鏡層121和第二反射鏡層122 的厚度的反射率的試驗(yàn)結(jié)果的圖。參考圖3，第一反射鏡層121的厚度hi被表示為W · λ / (4 ·η1 -m)，并且第二反射鏡層122的厚度h2被表示為W · λ /(4 · π2 · m)。如果權(quán)重常數(shù)(W)處于大約1. 1至1. 2 的范圍內(nèi)，那么發(fā)光器件100表現(xiàn)最大的反射率(單位％)。換言之，在其中兩個(gè)反射鏡層被重復(fù)地堆疊以呈現(xiàn)反射效果的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)每個(gè)反射鏡層具有與將權(quán)重常數(shù)(W)乘以λΛ4ηπι)的厚度時(shí)，與其中每個(gè)反射鏡層具有λ A4nm) (η 折射率，并且m 自然數(shù))的厚度的情況相比，能夠呈現(xiàn)更高的反射率。對于試驗(yàn)結(jié)果的解釋如下。第一解釋是從發(fā)光結(jié)構(gòu)145發(fā)射的光不具有短波長，但是具有特定的波長帶。換言之，從發(fā)光結(jié)構(gòu)145發(fā)射的光可以是具有各種波長的一組光。因此，當(dāng)?shù)谝缓偷诙瓷溏R層121和122具有與將權(quán)重常數(shù)(W)乘以λΛ4ηπι)相對應(yīng)的厚度時(shí)，能夠更加顯著地呈現(xiàn)反射效果。
第二解釋是從發(fā)光結(jié)構(gòu)145發(fā)射的光具有各種入射角。換言之，因?yàn)閺陌l(fā)光結(jié)構(gòu)145入射到反射鏡結(jié)構(gòu)層120的光的光入射角處于相對于發(fā)光結(jié)構(gòu)145的大約-90°至 90°的范圍內(nèi)并且具有對頂角0°，光路徑根據(jù)光入射角而變化，即使層具有相同的厚度。例如，在發(fā)光結(jié)構(gòu)145中，垂直地入射到反射鏡結(jié)構(gòu)層120的光的行進(jìn)路徑可以比以45°的角入射到反射鏡結(jié)構(gòu)層120的光的行進(jìn)路徑短。因此，當(dāng)考慮從根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100發(fā)射的光的入射角時(shí)，當(dāng)將權(quán)重常數(shù) (W)乘以λ/4ηπι時(shí)，發(fā)光器件100的反射效率能夠更高，如試驗(yàn)結(jié)果中所示。如上所述，形成具有根據(jù)實(shí)施例的厚度的反射鏡結(jié)構(gòu)層120，使得能夠提供具有高發(fā)光效率的發(fā)光器件。根據(jù)實(shí)施例，具有第二折射率的第二反射鏡層122被插入在第一反射鏡層121之間，使得能夠提高光反射效率。第一反射鏡層121或者第二反射鏡層122可以接觸襯底110 的下表面。優(yōu)選地，具有與襯底110的折射率相鄰的折射率的反射鏡層可以被布置在襯底 110下面。第一和第二折射率之間的差可以是0. 5或者更多，優(yōu)選地，1或者更多。在下文中，將會(huì)詳細(xì)地描述用于制造根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100的方法。圖4至圖6是示出用于制造根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的方法的截面圖。參考圖4，包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)145可以形成在襯底110上。襯底110可以包括從由A1203、GaN, ZnO以及AlN組成的組中選擇的光透射材料。
通過MOCVD (金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)、PECVD (等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)、MBE (分子束外延)或者HVPE (氫化物氣相外延)可以形成化合物半導(dǎo)體，但是實(shí)施例不限于此。例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)145可以包括具有MxAlyGEt1TyN(0彡χ彡1，0彡y彡1，并且 0 ^ x+y ^ 1)的組成式的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層。例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)145可以包括被摻雜有第一導(dǎo)電摻雜物的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上的有源層140、以及在有源層140上的摻雜有第二導(dǎo)電摻雜物的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150。未摻雜的半導(dǎo)體層和/或緩沖層可以被布置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和襯底110 之間，但是實(shí)施例不限于此。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括N型半導(dǎo)體層，并且N型半導(dǎo)體層可以包括具有^aiyGhnNO)彡X彡1，0彡y彡1，并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如,第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可以包括從由&ιΝ、Α1Ν、Α1&ιΝ、InGaN, InN, InAlGaN以及AlInN 組成的組中選擇的半導(dǎo)體材料。N型半導(dǎo)體層可以被摻雜有諸如Si、Ge或者Sn的N型摻雜物。為了提高晶體特性形成未摻雜的半導(dǎo)體層。未摻雜的半導(dǎo)體層具有與第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的特性相同的特性，不同之處在于未摻雜的半導(dǎo)體層具有顯著地低于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。例如，有源層140可以包括具有hxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，并且 O ^ x+y ^ 1)的組成式的半導(dǎo)體材料。有源層140可以具有SQW結(jié)構(gòu)或者M(jìn)QW結(jié)構(gòu)。另外，有源層140可以具有量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)或者量子線結(jié)構(gòu)。有源層140可以通過從第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和150提供的電子和空穴的
復(fù)合獲得的能量來產(chǎn)生光。
例如，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150可以包括P型半導(dǎo)體層。P型半導(dǎo)體層可以包括具有 InxAlyGa1^yN (0彡χ彡1，0彡y彡1，并且0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如，P 型半導(dǎo)體層可以包括從由GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN, InAlGaN以及AlInN組成的組中選擇的半導(dǎo)體材料，并且可以被摻雜有諸如Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba的P型摻雜物。參考圖5，第一電極131可以形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上，并且第二電極161 可以形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150上。在這樣的情況下，為了形成第一電極131，可以對發(fā)光結(jié)構(gòu)145執(zhí)行臺面蝕刻工藝使得暴露第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。第一和第二電極131和161可以包括從由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅 (Cu)以及金(Au)組成的組中選擇的至少一個(gè)。同時(shí)，為了提高電流擴(kuò)展性，可以在第二電極161和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150之間額外地插入電流擴(kuò)展層160。例如，電流擴(kuò)展層160 可以由包括 ΙΤ0、ΙΖ0αη-Ζη0) ,GZO (Ga-ZnO) ,AZO (Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO(In-GaZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 以及 Ni/IrOx/Au/ ITO中的至少一個(gè)的透明材料形成。參考圖6，通過在襯底110下面形成反射鏡結(jié)構(gòu)層120能夠提供根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100。根據(jù)組成反射鏡結(jié)構(gòu)層120的材料，可以通過各種方案形成反射鏡結(jié)構(gòu)層120。在反射鏡結(jié)構(gòu)層120中，第二反射鏡層122形成在襯底110的下表面上，并且第一反射鏡層121形成在第二反射鏡層122下面。第一和第二反射鏡層121和122的對被堆疊至少四次。在這樣的情況下，第一反射鏡層121可以形成在襯底110的下表面上，但是實(shí)施例不限于此。如果反射鏡結(jié)構(gòu)層120包括從由Si02、TiO2, MgF以及SiNx組成的組中選擇的材料，那么通過PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)方案、濺射方案或者電子束方案可以容易地形成反射鏡結(jié)構(gòu)層120。將權(quán)重常數(shù)W乘以通過將從發(fā)光結(jié)構(gòu)145發(fā)射的光的波長(λ)除以4nm(n:折射率，并且m 自然數(shù))獲得的值可以獲得第一和第二反射鏡層121和122中的每一個(gè)的厚度。 在這樣的情況下，權(quán)重常數(shù)(W)可以處于大約1.05至大約1.25的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，處于大約1. 1至1. 2的范圍內(nèi)。在藍(lán)光的情況下，波長(λ )可以處于大約440nm至大約490nm的范圍內(nèi)。在綠光的情況下，波長(λ)可以處于大約500nm至大約565nm的范圍內(nèi)。在紅光的情況下，波長U)可以處于大約625nm至大約740nm的范圍內(nèi)。另外，波長(λ)可以具有大約440nm或者更少的可見光波長帶。同時(shí)，第一反射鏡層121可以具有從由Si02、TiO2, MgF以及SiNx組成的組中選擇的一個(gè)。第二反射鏡層122可以具有從由Si02、Ti02、MgF以及SiNx組成的組中選擇的另一種材料，但是實(shí)施例不限于此。通過沉積方案可以容易地形成材料。另外，第一反射鏡層121的第一折射率和第二反射鏡層122的第二折射率之間的差可以是1或者更大。優(yōu)選地，第一和第二反射鏡層121和122可以被重復(fù)地堆疊至少四次。因此，可以增加從發(fā)光結(jié)構(gòu)145以各種入射角入射的光當(dāng)中通過反射鏡結(jié)構(gòu)層120反射的光的量。圖7是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。
參考圖7，發(fā)光器件包括襯底110、反射鏡結(jié)構(gòu)層120、緩沖層105、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、有源層140以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150。襯底110包括光透射襯底材料，并且在其頂表面上被布置有第一光提取結(jié)構(gòu)111。 第一光提取結(jié)構(gòu)111可以改變?nèi)肷浣堑呐R界角。第一光提取結(jié)構(gòu)111具有突出形狀。例如， 第一光提取結(jié)構(gòu)111可以具有條紋形狀、圓錐形、棱鏡形以及半球形中的至少一個(gè)。緩沖層105形成在襯底110上，并且具有與襯底110和氮化物半導(dǎo)體的晶格常數(shù)之間的中間值相對應(yīng)的晶格常數(shù)。另外，緩沖層105可以包括具有化/明 ！力⑴彡χ彡1，
1，并且1)的組成式的半導(dǎo)體材料。例如，緩沖層1 05可以包括從由 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN以及AlInN組成的組中選擇的材料，但是實(shí)施例不限于此。另外，緩沖層105可以包括包含II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體，但是實(shí)施例不限于此。未摻雜的半導(dǎo)體層可以額外地形成在緩沖層105和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130之間，但是實(shí)施例不限于此。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130包括第一半導(dǎo)體層132和在第一半導(dǎo)體層132上的第二半導(dǎo)體層133。第二半導(dǎo)體層132可以具有不同于第三半導(dǎo)體層133的摻雜濃度、厚度或者化合物成分。第一半導(dǎo)體層132的摻雜濃度可以高于第二半導(dǎo)體層133的摻雜濃度。例如， 第一半導(dǎo)體層132可以具有高于第二半導(dǎo)體層133的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。另外，第一半導(dǎo)體層132可以包括AKiaN層，并且第二半導(dǎo)體層133可以包括GaN層。第一和第二半導(dǎo)體層 132和133可以被堆疊至少兩個(gè)周期，但是實(shí)施例不限于此。第一和第二半導(dǎo)體層I32和133的堆疊結(jié)構(gòu)可以具有超晶格結(jié)構(gòu)(SLS)，并且可以包括從由 GaN, InN、A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN, SiO2, SiOx、SiN2, SiNx、SiOxNy 以及金屬材料組成的組中選擇的材料。超晶格結(jié)構(gòu)可以具有其中至少兩個(gè)不同的層被交替地堆疊的至少兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。例如，超晶格結(jié)構(gòu)可以包括^GaN/GaN層的堆疊結(jié)構(gòu)。超晶格結(jié)構(gòu)的每個(gè)層可以具有至少數(shù)A的厚度。另外，通過交替地堆疊具有不同的折射率的至少兩個(gè)層可以形成第一和第二半導(dǎo)體層132和133的堆疊結(jié)構(gòu)并且該堆疊結(jié)構(gòu)可以用作反射層。例如，至少兩個(gè)GaN/AIN層的堆疊結(jié)構(gòu)可以用作DBR(分布布拉格反射器)。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150包括第三半導(dǎo)體層151和形成在第三半導(dǎo)體層151上的第四半導(dǎo)體層152。第三半導(dǎo)體層151可以具有不同于第四半導(dǎo)體層152的摻雜濃度、厚度或者化合物成分。第三半導(dǎo)體層151的摻雜濃度可以低于第四半導(dǎo)體層152的摻雜濃度。例如，第四半導(dǎo)體層152可以具有低于第三半導(dǎo)體層151的導(dǎo)電性的導(dǎo)電性。另外，第三半導(dǎo)體層151包括AKiaN層，并且第四半導(dǎo)體層152包括GaN層。第三和第四半導(dǎo)體層151和 152可以具有至少兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第三和第四半導(dǎo)體層151和152的堆疊結(jié)構(gòu)可以具有超晶格結(jié)構(gòu)(SLS)，并且可以包括從由 GaN, InN、A1N、InGaN, AlGaN, InAlGaN, SiO2, SiOx、SiN2, SiNx、SiOxNy 以及金屬材料組成的組中選擇的材料。超晶格結(jié)構(gòu)可以具有其中交替地堆疊至少兩個(gè)不同的層的至少兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。例如，超晶格結(jié)構(gòu)可以包括InGaN/GaN層。超晶格結(jié)構(gòu)的每個(gè)層可以具有至少數(shù)A的厚度。另外，通過交替地堆疊具有不同的折射率的至少兩個(gè)層可以形成第三和第四半導(dǎo)體層151和152的堆疊結(jié)構(gòu)并且該堆疊結(jié)構(gòu)可以用作反射層。例如，至少兩個(gè)GaN/AIN層的堆疊結(jié)構(gòu)可以用作DBR(分布布拉格反射器)。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件包括形成在襯底110上的第一光提取結(jié)構(gòu)111和形成在襯底110下面的反射鏡結(jié)構(gòu)層120，使得能夠提高外部量子效率。特別地，能夠增加從有源層 140朝著襯底110導(dǎo)向的光的提取效率。圖8是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。參考圖8，發(fā)光器件包括襯底110、反射鏡結(jié)構(gòu)層120、緩沖層105、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、有源層140以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150。第二光提取結(jié)構(gòu)112形成在襯底110的底表面上。第二光提取結(jié)構(gòu)112形成在襯底110的底表面上的多個(gè)凹凸圖案處。凹凸圖案可以包括條紋形狀、圓錐形、棱鏡形以及半球形中的至少一個(gè)。通過第二光提取結(jié)構(gòu)112，反射鏡結(jié)構(gòu)層120的層121和122中的至少一個(gè)可以包括凹凸層，并且凹凸層能夠在發(fā)光器件的側(cè)方向上增加光反射，并且改變?nèi)∠蚪?。第一反射鏡層121的每個(gè)凸結(jié)構(gòu)的寬度不同于第二反射鏡層122的凸結(jié)構(gòu)的尺寸。反射鏡結(jié)構(gòu)層 120的下表面由平坦的表面形成，并且反射鏡結(jié)構(gòu)層120的頂表面由不平坦的表面形成。由于形成在襯底110的下表面上的第二光提取結(jié)構(gòu)112使得能夠改變?nèi)肷涞揭r底 110的下表面的光的臨界角，并且能夠反射入射到反射鏡結(jié)構(gòu)層120的光。因此，能夠在襯底110的下部處提高外部量子效率。圖9是示出根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)截面圖。參考圖9，發(fā)光器件包括襯底110、反射鏡結(jié)構(gòu)層120、緩沖層105、第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、有源層140以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層150。第二電極161被布置在電流擴(kuò)展層160上， 并且第一電極層131A被布置在反射鏡結(jié)構(gòu)層120下面。襯底110在其中被布置有凹陷113，并且凹陷113可以從反射鏡結(jié)構(gòu)層120的下表面延伸到第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的一部分。凹陷113可以暴露第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的第一半導(dǎo)體層132。第一電極層131A被布置在反射鏡結(jié)構(gòu)層120的下表面上，并且第一電極層131A 的一部分延伸到第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的一部分以接觸第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的該部分。第一電極層131A可以具有至少包括Cu、Ag、Al、Ni、Ti、Cr、Pd、Au以及Sn的金屬材料的單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施例不限于此。第一電極層131A被布置在襯底110 的下表面上，從而防止有源層140的面積減少。第一電極層131A被布置為相對于發(fā)光結(jié)構(gòu)145的厚度方向與第二電極161相對。 第一電極層131A包括反射材料，并且覆蓋反射鏡結(jié)構(gòu)層120的下表面的面積的至少80%， 使得能夠更多地提高反射效率。第一電極層131A和反射鏡結(jié)構(gòu)層120反射行進(jìn)到襯底110的下部的光，使得能夠
提高外部量子效率。圖10是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝30的截面圖。參考圖10，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30包括主體20 ；第一引線電極31和第二引線電極32，該第一引線電極31和第二引線電極32形成在主體20上；發(fā)光器件100，該發(fā)光器件100布置在主體20上，并且電連接到第一引線電極31和第二引線電極32 ；以及成型構(gòu)件40，該成型構(gòu)件40圍繞發(fā)光器件100。
主體20可以包括硅、合成樹脂或金屬材料。主體20可以在發(fā)光器件100的周圍具有傾斜表面。換言之，主體20可以具有腔體，該腔體具有開口的上部，并且至少一個(gè)發(fā)光器件100可以被布置在腔體中。第一引線電極31和第二引線電極32彼此電氣隔離，以將電力提供給發(fā)光器件 100。第一引線電極31和第二引線電極32反射從發(fā)光器件100產(chǎn)生的光以增加光效率并且發(fā)散從發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱。發(fā)光器件100可以被布置在主體20上，或者可以被布置在第一引線電極31或第二引線電極32上。盡管通過使用布線將發(fā)光器件100電連接到第一引線電極31和第二引線電極32， 但實(shí)施例不限于此。例如，可以通過倒裝芯片方案或貼片方案將發(fā)光器件100電連接到第一引線電極31和第二引線電極32。成型構(gòu)件40圍繞發(fā)光器件100以保護(hù)該發(fā)光器件100。而且，成型構(gòu)件40可以包括熒光體以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長。至少一個(gè)透鏡可以形成在成型構(gòu)件40 或者主體20上。透鏡可以包括凸透鏡、凹透鏡、或者凹凸透鏡。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件被封裝在板上或者被提供為發(fā)光器件封裝的形式以用作用于指示器、發(fā)光單元、或者顯示單元的光源。根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝可以被應(yīng)用于發(fā)光單元作為光源。發(fā)光單元具有其中排列多個(gè)發(fā)光器件封裝的結(jié)構(gòu)，并且被用作側(cè)視型光源或者頂視型光源。光源能夠?qū)⒈彻馓峁┑斤@示面板。發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝能夠被應(yīng)用于發(fā)光單元的光源，并且發(fā)光單元可以包括指示器、信號燈、車輛的頭燈、以及電氣標(biāo)識牌。除了照明燈、信號燈、車輛頭燈、電子顯示器等等之外，發(fā)光系統(tǒng)還可以包括圖11 和圖12中所示的顯示設(shè)備、圖13中所示的發(fā)光裝置。圖11是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的分解透視圖。參考圖11，根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041 ；發(fā)光模塊 1031，該發(fā)光模塊1031將光提供給導(dǎo)光面板1041 ；在導(dǎo)光面板1041下方的反射構(gòu)件1022 ； 在導(dǎo)光面板1041上的光學(xué)片1051 ；在光學(xué)片1051上的顯示面板1061 ；以及底蓋1011，該底蓋1011容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031以及反射構(gòu)件1022，但是本公開不限于此。底蓋1011、反射片1022、導(dǎo)光面板1041以及光學(xué)片可以被定義為發(fā)光單元(light unit)1050。導(dǎo)光面板1041用于通過擴(kuò)散線性光來將線性光轉(zhuǎn)換為平面光。導(dǎo)光面板1041可以由透明材料制成，并且可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸基樹脂材料、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、聚碳酸酯(PC)、C0C以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)樹脂中的一個(gè)。發(fā)光模塊1031將光提供到導(dǎo)光面板1041的至少一個(gè)側(cè)表面，并且最終用作顯示設(shè)備的光源。發(fā)光模塊1031可以包括至少一個(gè)發(fā)光模塊，并且從導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面直接或者間接地提供光。發(fā)光模塊1031可以包括板1033，和根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30，并且發(fā)光器件封裝30可以布置在板1033上并且以預(yù)定間隔相互分開。板1033可以是包括電路圖案(未示出)的印刷電路板(PCB)。板1033可以包括
13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。在發(fā)光器件封裝30被安裝在側(cè)表面或散熱板上的情況下，板1033可以被移除。在此，散熱板的一部分可以接觸底蓋1011的上表面。多個(gè)發(fā)光器件封裝30可以被安裝在板1033上，從而多個(gè)發(fā)光器件封裝30的發(fā)光表面與導(dǎo)光面板1041分開預(yù)定距離，但是本公開不限于此。發(fā)光器件封裝30可以將光直接或者間接地提供給是導(dǎo)光面板1041的一個(gè)側(cè)表面的光入射部分，但是本公開不限于此。反射構(gòu)件1022可以被設(shè)置在導(dǎo)光面板1041下面。反射構(gòu)件1022反射從導(dǎo)光面板1041的下表面入射的光以允許反射光朝著上方向?qū)?，從而能夠增?qiáng)發(fā)光單元1050的亮度。反射構(gòu)件1022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1011可以容納導(dǎo)光面板1041、發(fā)光模塊1031、反射構(gòu)件1022等等。為此，底蓋1011可以具有形成為其頂表面開口的盒形狀的容納部分1012，但是本公開不限于此。底蓋1011可以耦接到頂蓋，但是本公開不限于此。底蓋1011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壓制成型或者擠出成型的工藝來制造。而且，底蓋1011可以包括具有高熱導(dǎo)率的金屬或者非金屬材料，但是本公開不限于此。例如，顯示面板1061是IXD面板，并且包括相互面對的第一和第二透明基板，和被插入在第一和第二基板之間的液晶層。偏振板可以附著在顯示面板1061的至少一個(gè)表面上，但是本公開不限于此。顯示面板1061通過使用通過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯示設(shè)備1000可以被應(yīng)用于各種移動(dòng)終端、用于筆記本電腦的監(jiān)視器、用于膝上電腦的監(jiān)視器、電視等等。光學(xué)片1051被布置在顯示面板1061和導(dǎo)光面板1041之間，并且包括至少一個(gè)透明片。光學(xué)片1051可以包括例如擴(kuò)散片、水平和/或垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚集在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光來增強(qiáng)亮度。而且，保護(hù)片可以被布置在顯示面板1061上， 但是本公開不限于此。在此，顯示設(shè)備1000可以包括導(dǎo)光面板1041和光學(xué)片1051作為放置在發(fā)光模塊1031的光路徑上的光學(xué)構(gòu)件，但是本公開不限于此。圖12是根據(jù)實(shí)施例的顯示設(shè)備的截面圖。參考圖12，顯示設(shè)備1100包括底蓋1152 ；板1120，在其上排列上面所述的發(fā)光器件封裝30 ；光學(xué)構(gòu)件IlM ；以及顯示面板1155。板1120和發(fā)光器件封裝30可以被定義為發(fā)光模塊1060。底蓋1152、至少一個(gè)發(fā)光模塊1060、以及光學(xué)構(gòu)件IlM可以被定義為發(fā)光單元。底蓋1152可以被提供有容納部分，但是本公開不限于此。在此，光學(xué)構(gòu)件IlM可以包括透鏡、導(dǎo)光面板、擴(kuò)散片、水平和垂直棱鏡片、以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。導(dǎo)光面板可以由聚碳酸酯(PC)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 形成，并且可以被移除。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和垂直棱鏡片將入射光集中在顯示區(qū)域上，并且亮度增強(qiáng)片通過重新使用丟失的光增強(qiáng)亮度。光學(xué)構(gòu)件IlM被布置在發(fā)光模塊1060上。光學(xué)構(gòu)件IlM將從發(fā)光模塊1060發(fā)射的光變?yōu)槠矫婀?，并且?zhí)行擴(kuò)散、聚光等等。圖13是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光裝置的透視圖。
參考圖13，發(fā)光單元1500可以包括外殼1510 ；發(fā)光模塊1530，該發(fā)光模塊1530被裝備在外殼1510中；以及連接端子1520，該連接端子1520被裝備在外殼1510中并且被提供有來自于外部電源的電力。外殼1510可以優(yōu)選地由具有良好的熱防護(hù)特性的材料形成，例如，可以由金屬材料或者樹脂材料形成。發(fā)光模塊1530可以包括板1532，和安裝在板1532上的至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝30。發(fā)光器件封裝30可以包括多個(gè)發(fā)光器件封裝，其以矩陣構(gòu)造排列并且彼此分開預(yù)定的距離。板1532可以是其上印刷電路圖案的絕緣體基板，并且可以包括例如印刷電路板 (PCB)、金屬核PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR-4基板等等。而且，板1532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(gè)發(fā)光器件封裝30可以安裝在板1532上。發(fā)光器件封裝30中的每一個(gè)可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)芯片。LED芯片可以包括發(fā)射紅、綠、藍(lán)或者白色光的彩色LED，和發(fā)射紫外線(UV)的UV LED。發(fā)光模塊1530可以具有各種發(fā)光器件封裝的組合以獲得想要的顏色和亮度。例如，發(fā)光模塊1530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1520可以電連接到發(fā)光模塊1530以提供電力。連接端子1520可以螺紋耦合到插座類型的外部電源，但是本公開不限于此。例如，連接端子1520可以是插頭型并且被插入到外部電源，或者可以通過電源線連接到外部電源。根據(jù)實(shí)施例，發(fā)光器件100可以被制備為其中封裝發(fā)光器件100的發(fā)光模塊，并且然后被安裝在基板上，或者發(fā)光器件100以LED芯片的形式安裝并且封裝。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)，都認(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)人員可以想到多個(gè)其它修改和實(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，在本說明書、附圖和所附權(quán)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性。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、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的有源層、以及在所述有源層上的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；光透射襯底，所述光透射襯底被布置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下面并且具有小于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的折射率的折射率；以及反射鏡結(jié)構(gòu)層，所述反射鏡結(jié)構(gòu)層被布置在所述光透射襯底下面并且包括具有第一折射率的第一反射鏡層和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二反射鏡層，其中所述第一反射鏡層和所述第二反射鏡層相互交替地堆疊，其中所述第一反射鏡層具有W· λ/(4·η1 -m)的厚度，并且所述第二反射鏡層具有 W · λ / (4 · n2 · m)的厚度，其中λ表示從所述發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射的光的波長，nl和n2分別表示所述第一和第二折射率，m表示自然數(shù)，并且W表示處于大約1. 05至大約1. 25范圍內(nèi)的權(quán)重常數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中多個(gè)第一反射鏡層形成在所述襯底下面并且具有高于所述襯底的折射率的第一折射率，并且所述第二反射鏡層被布置在所述多個(gè)第一反射鏡層之間并且具有低于所述第一折射率的第二折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一反射鏡層包括從由Si02、Ti02、MgF以及SiNx組成的組中選擇的一個(gè)，并且所述第二反射鏡層包括從由Si02、TiO2, MgF以及SiNx 組成的組中選擇的另一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述權(quán)重常數(shù)具有處于大約1.1至大約1.2的范圍內(nèi)的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，其中所述反射鏡結(jié)構(gòu)層包括重復(fù)地相互堆疊至少四次的所述第一和第二反射鏡層的對。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述襯底包括從由藍(lán)寶石(Al2O3)、GaN,ZnO 以及AlN組成的組中選擇的一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的至少一層包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，并且0彡x+y彡1)的組成式的化合物半導(dǎo)體材料，并且從所述發(fā)光結(jié)構(gòu)發(fā)射的光的主波長是450nm-470nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的第一電極；在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的電流擴(kuò)展層；以及在所述電流擴(kuò)展層上的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述襯底的頂表面和下表面中的至少一個(gè)上的至少一個(gè)第一光提取結(jié)構(gòu)，其中所述反射鏡結(jié)構(gòu)層的下表面由平坦的表面形成，并且所述反射鏡結(jié)構(gòu)層的頂表面由不平坦的表面形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中在所述反射鏡結(jié)構(gòu)層中的所述第一和第二折射率之間的差是1或者更大。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二反射鏡層的對包括TiO2/ SiO2堆疊結(jié)構(gòu)、Ti02/MgF堆疊結(jié)構(gòu)以及Ti02/Si0x堆疊結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括在所述反射鏡結(jié)構(gòu)層下面的第一電極層和在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上的第二電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極層的一部分接觸所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極層覆蓋所述反射鏡結(jié)構(gòu)層的下表面的面積的至少80%。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述反射鏡結(jié)構(gòu)層的所述第一和第二折射率之間的差是1或者更大，并且所述第一和第二反射鏡層之間的厚度的差處于大約50nm至大約70nm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝以及發(fā)光系統(tǒng)。發(fā)光器件包括發(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、有源層、以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；光透射襯底，該光透射襯底具有小于化合物半導(dǎo)體層的折射率的折射率；以及反射鏡結(jié)構(gòu)層，該反射鏡結(jié)構(gòu)層具有其中具有第一折射率的第一反射鏡層和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二反射鏡層相互交替地堆疊的結(jié)構(gòu)。第一反射鏡層具有W·λ/(4·n1·m)的厚度，并且第二反射鏡層具有W·λ/(4·n2·m)的厚度，其中W表示處于大約1.05至大約1.25范圍內(nèi)的權(quán)重常數(shù)。
文檔編號H01L33/46GK102237465SQ20111010726
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者崔云慶, 崔鉉旼, 金鮮京 申請人:Lg伊諾特有限公司