專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方案涉及發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
發(fā)光器件通過(guò)使用化合物半導(dǎo)體的特性將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成紅外光、可見光或光的形式。發(fā)光器件用于家用電器、遙控器、電子顯示器、指示器、各種自動(dòng)化設(shè)備等，并且發(fā)光器件的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大。隨著發(fā)光器件的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，家庭和建筑物中用燈、救援信號(hào)用燈等要求高的亮度。因此，提高發(fā)光器件的亮度是重要的。為了提高發(fā)光器件的亮度，提出了一種垂直型發(fā)光器件。在垂直型發(fā)光器件中，將發(fā)光結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電襯底附接在諸如藍(lán)寶石的襯底上，然后分離襯底。然而，一般而言，附接至發(fā)光結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電襯底由金屬或?qū)щ娞沾芍瞥?。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電襯底具有不同的熱膨脹系數(shù)，并且發(fā)光結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電襯底之間的粘附力減小。因此，發(fā)光器件的可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供設(shè)置為增加支撐構(gòu)件和發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的接合力并具有優(yōu)異可靠性的發(fā)光器件。因此，根據(jù)第一實(shí)施方案，一種發(fā)光器件可包括支撐構(gòu)件；設(shè)置在所述支撐構(gòu)件上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層；介于所述支撐構(gòu)件和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層；和介于所述支撐構(gòu)件和所述電極接合層之間的第三半導(dǎo)體層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一和第二半導(dǎo)體層中的至少之一中所包含的元素的至少之一。此外，根據(jù)第二實(shí)施方案，一種發(fā)光器件可包括包括含娃(Si)的層的支撐構(gòu)件和在所述層上的第三半導(dǎo)體層；設(shè)置在所述第三層上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層；以及介于所述第三半導(dǎo)體層和發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一和第二半導(dǎo)體層中的至少之一中所包含的元素的至少之一，并且具有其中設(shè)置電極接合層的不平坦表面。此外，根據(jù)第三實(shí)施方案，發(fā)光器件可以包括包括第一和第二區(qū)域的支撐構(gòu)件；設(shè)置在所述第一區(qū)域上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層；設(shè)置在所述第二區(qū)域上的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括包含與所述第一半導(dǎo)體層的材料相同的材料的第四半導(dǎo)體層、以及包含與所述第二半導(dǎo)體層的材料相同的材料的第五半導(dǎo)體層；介于所述支撐構(gòu)件和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層；以及介于所述支撐構(gòu)件和所述電極接合層之間的第三半導(dǎo)體層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一層和所述第二層中的至少之一中包含的元素中的至少之一。根據(jù)實(shí)施方案，第三半導(dǎo)體層生長(zhǎng)或設(shè)置在支撐構(gòu)件上，電極接合層設(shè)置在第三半導(dǎo)體層上，發(fā)光結(jié)構(gòu)設(shè)置在電極接合層上。因此，設(shè)置在電極接合層兩側(cè)上的第三半導(dǎo)體層和發(fā)光結(jié)構(gòu)的熱膨脹系數(shù)和晶格常數(shù)可以相同或相似。因此，發(fā)光器件可以具有高可靠性，并且支撐構(gòu)件和發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的接合力可以增加。此外，根據(jù)實(shí)施方案，由于在支撐構(gòu)件的區(qū)域中形成具有齊納二極管功能的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)等，所以可以不向發(fā)光結(jié)構(gòu)提供靜電放電(ESD)。因此，其防止發(fā)光器件受損并且發(fā)光器件可以具有高可靠性。


接合附圖，通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，附圖中圖I是示出根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的分解立體圖；圖2是示出組裝發(fā)光器件時(shí)圖I的發(fā)光器件的立體圖；圖3是示出圖2的發(fā)光器件的截面立體圖；圖4是示出根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的分解立體圖；圖5是示出根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的分解立體圖；圖6是示出包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的發(fā)光二極管封裝件的立體圖；圖7是示出包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的照明裝置的立體圖；圖8是示出沿圖7中的線A-A’截取的照明裝置的截面圖；圖9示出包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的液晶顯示裝置的分解立體圖；和圖10是示出包括根據(jù)另一實(shí)施方案的發(fā)光器件的液晶顯示裝置的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)參考實(shí)施方案，其實(shí)施例在附圖中示出。然而，本公開可以以多種不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)被視為限于本文所述實(shí)施方案。相反，提供這些實(shí)施方案的目的是使本公開變得透徹和完整，并且使得本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本公開的范圍。本公開僅由權(quán)利要求的范疇所限定。在某些實(shí)施方案中，可省略本領(lǐng)域中公知的器件結(jié)構(gòu)或工藝的詳細(xì) 描述，以避免妨礙本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本公開的理解。在任何可能的情況下，相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中表示相同或相似的部件?？臻g相對(duì)術(shù)語(yǔ)如“下”、“下方”、“下部”、“上”或“上部”在本文可用于描述圖中所示的一個(gè)要素相對(duì)于另一要素的關(guān)系。應(yīng)理解，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意圖涵蓋除圖中所示取向之外的器件的不同取向。例如，如果將一幅圖中的器件翻轉(zhuǎn)，則描述為在另一要素“下”或“下方”的要素此時(shí)將取向?yàn)樵诹硪灰亍吧稀?。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”或“下方”可涵蓋上和下兩種取向。由于器件可以沿另一方向取向，所以空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)可以根據(jù)器件的取向來(lái)解釋。本公開使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施方案的目的，而無(wú)意于限制本公開。如本公開和說(shuō)明書中所使用的，除非另有清楚的說(shuō)明，否則名詞的單數(shù)形式也包括其復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解，當(dāng)用于本說(shuō)明書時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/ “包含”表示存在所提及特征、整體、步驟、操作、要素和/或組件，但是不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、要素、組件和/或其組。除非另有定義，否則本文使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科技術(shù)語(yǔ))具有與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解相同的含義。還應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)(例如字典中通常定義的那些)應(yīng)當(dāng)解釋為具有與其在相關(guān)技 術(shù)和本公開的文本中的含義相一致的含義，并且不應(yīng)以理想化或過(guò)度形式的意義來(lái)解釋，除非在本文中明確地那樣定義。在附圖中，為了便于說(shuō)明和清楚，可將各層的厚度或尺寸放大、省略或示意性示出。此外，各構(gòu)成要素的尺寸或面積并不完全反映其實(shí)際尺寸。用于描述根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的角度或方向基于附圖中顯示的那些。除非在說(shuō)明書中沒有定義描述發(fā)光器件結(jié)構(gòu)中的角度位置關(guān)系的參考點(diǎn)，否則可以參考參考相關(guān)附圖。圖I是示出根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的分解立體圖。圖2是示出圖I發(fā)光器件的耦接立體圖。圖3是示出圖2的發(fā)光器件的截面立體圖。圖4是示出根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的分解立體圖。參考圖I至4，發(fā)光器件100可包括支撐構(gòu)件110和設(shè)置在支撐構(gòu)件110上的發(fā)光結(jié)構(gòu)150。支撐構(gòu)件110可包括具有高熱導(dǎo)率的材料。支撐構(gòu)件110可包括導(dǎo)電材料和絕緣材料。此處，支撐構(gòu)件110可包括單層，或者可以包括具有兩層或更多層的多層。當(dāng)支撐構(gòu)件110包括半導(dǎo)體材料時(shí)，支撐構(gòu)件110可包括載體晶片，例如硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、碳化硅(SiC)、鍺硅(SiGe)、氮化鎵(GaN)或氧化鎵(Ga2O3) ο在本實(shí)施方案中，支撐構(gòu)件110可包括硅(Si)作為實(shí)例。支撐構(gòu)件110可以是透明的。例如，當(dāng)具有硅的支撐構(gòu)件110比預(yù)定厚度薄時(shí)，支撐構(gòu)件110可以是透明的，但是不限于此。此外，為了進(jìn)一步提聞光提取效率，支撐構(gòu)件110可以在其上表面處提供有圖案化的藍(lán)寶石襯底結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，支撐構(gòu)件110不限于上述情形或結(jié)構(gòu)。此處，第三半導(dǎo)體層120可以設(shè)置在支撐構(gòu)件110上。第三半導(dǎo)體層120可包括在第一和第二半導(dǎo)體層152和156中包含的至少一種元素或材料。下面將描述第一和第二半導(dǎo)體層152和156。即，第三半導(dǎo)體層120可包括GaN和ZnO，以及In和Al中的至少之一。然而，不限于此。在實(shí)施方案中，第三半導(dǎo)體層120是在支撐構(gòu)件110上形成的單獨(dú)層。然而，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層120在支撐構(gòu)件110上生長(zhǎng)時(shí)，第三半導(dǎo)體層120與包含硅的支撐構(gòu)件110 —體化。但是其不限于此。同時(shí)，包含硅的支撐構(gòu)件110具有高電學(xué)性能。根據(jù)支撐構(gòu)件110的摻雜劑的種類，第三半導(dǎo)體層120可具有不同的性能，但是不限于此。此處，第三半導(dǎo)體層120可具有與包括在發(fā)光結(jié)構(gòu)150中的第二半導(dǎo)體層156和支撐構(gòu)件110中至少之一的相同或相似的晶格常數(shù)和/或膨脹系數(shù)。即，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體層156包括GaN層時(shí)，第三半導(dǎo)體層120可包括與第二半導(dǎo)體層156相同的GaN層。即，第三半導(dǎo)體層120具有與發(fā)光結(jié)構(gòu)150 (即第二半導(dǎo)體層156)類似的膨脹系數(shù)和晶格常數(shù)。因此，即使發(fā)光器件100由于發(fā)光器件100運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱而反復(fù)收縮和膨脹，在后續(xù)將描述的電極接合層(未顯示)處也不形成裂紋。因此，電極接合層可具有高剝離力，并且可以提高發(fā)光器件100的結(jié)構(gòu)可靠性。此外，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層120設(shè)置或生長(zhǎng)在包含硅的支撐構(gòu)件110上時(shí)，在支撐構(gòu)件110處產(chǎn)生的多個(gè)位錯(cuò)可以不延伸到發(fā)光結(jié)構(gòu)150。當(dāng)密集供給到多個(gè)位錯(cuò)的電流擴(kuò)散到第三半導(dǎo)體層120中時(shí)，電流可通過(guò)電極接合層(未顯示)供給到發(fā)光結(jié)構(gòu)150。因此，可以改善發(fā)光器件100的電學(xué)性能。此處,第三半導(dǎo)體層120的厚度d3可以小于第一半導(dǎo)體152的厚度dl和第二半導(dǎo)體層156的厚度d2 (其將在下文描述)。此處,第三半導(dǎo)體層120的厚度d3可以為約50nm至約5 μ m。當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層120的厚度d3小于約50nm時(shí)，在設(shè)置在第三半導(dǎo)體層120上的電極接合層處可能因?yàn)榘璧闹螛?gòu)件110和第三半導(dǎo)體層120之間的晶格常數(shù)和膨脹系數(shù)的差異增加而形成裂紋。因此，發(fā)光器件100可具有低可靠性。此外，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層120的厚度d3大于約5 μ m時(shí),制造發(fā)光器件100所耗時(shí)間長(zhǎng)。此外，發(fā)光器件100可具有低的效率。電極接合層(未顯示)可包括具有導(dǎo)電材料的接合層130，并且介于接合層130和發(fā)光結(jié)構(gòu)150之間的電極層140可形成在第三半導(dǎo)體層120上。接合層130 可包括銦(In)、錫(Sn)、銀(Ag)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、鎢(W)、釕(Ru)、鑰(Mo)、銥(Ir)、銠(Rh)、鉭(Ta)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、釩(V)及其合金中的至少一種。因此，接合層130可包括單層或多層。首先，與第二半導(dǎo)體層156電連接的電極層140可以設(shè)置在接合層130上。此處，電極層140可包括透明電極142，以及介于透明電極142和接合層130之間的反射電極144。電極層140可包括導(dǎo)電材料。例如，電極層140可包括鎳(Ni)、鉬(Pt)、釕(Ru)、銥(Ir)、銠(Rh)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鈦(Ti)、銀(Ag)、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈀(Pa)、釩
(V)、鈷(Co)、銀(Nb)、鋯(Zr)、銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)和銦鋅氧化物(IZO)中的至少一種。雖然示出透明電極142和反射電極144具有相同的寬度，但是透明電極142和反射電極144的寬度和長(zhǎng)度中的至少之一可以不同。即，不限于此。此外，可以在電極層140和發(fā)光結(jié)構(gòu)150之間插入電流阻擋層(未顯示)以防止從電極層140供給的電流發(fā)生電流擁擠現(xiàn)象。然而，不限于此。此處,發(fā)光結(jié)構(gòu)150可以設(shè)置在支撐構(gòu)件110上。發(fā)光結(jié)構(gòu)150可以包括第一和第二半導(dǎo)體層152和156、以及介于第一和第二半導(dǎo)體層152和156之間的有源層154。此處,第一半導(dǎo)體層152可包括化合物半導(dǎo)體。例如,第一半導(dǎo)體層152可以利用第III-V族或第II-VI族化合物半導(dǎo)體來(lái)實(shí)施。第一半導(dǎo)體層152可以摻雜有第一導(dǎo)電型摻雜劑。
即，例如當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體層152為η型半導(dǎo)體層時(shí)，η型半導(dǎo)體層可以包括具有式InxAlyGa1^yN (O彡χ彡1，O彡y彡1，和O彡x+y彡I)的半導(dǎo)體材料，例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN或AlInN。第一半導(dǎo)體層152可以摻雜有η型摻雜劑如Si、Ge或Sn。第一半導(dǎo)體層152可以設(shè)置在有源層154下。有源層154可以是其中電子和空穴復(fù)合的區(qū)域。根據(jù)電子和空穴的復(fù)合，電子和空穴躍遷至較低能級(jí)。因此，可以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于能級(jí)間隙的波長(zhǎng)的光。有源層154可以包括例如具有式InxAlyGanyN(O彡χ彡1，0彡y彡1，和O ^ x+y ^ I)的半導(dǎo)體材料。有源層154可具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)?；蛘撸性磳?54可包括量子線結(jié)構(gòu)或量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。第二半導(dǎo)體層156可設(shè)置在有源層154下。第二半導(dǎo)體層156可以包括半導(dǎo)體化合物。例如，第一半導(dǎo)體層152可以利用第III-V族或第II-VI族化合物半導(dǎo)體來(lái)實(shí)施。第二半導(dǎo)體層156可摻雜有第二導(dǎo)電型摻雜齊U。例如，第二半導(dǎo)體層156可以為P型半導(dǎo)體層，并且可以將空穴注入有源層154中。在該情況下，第二半導(dǎo)體層156可以包括例如具有式InxAlyGai_x_yN(0彡x彡1，O彡y彡1，和O彡x+y彡I)的半導(dǎo)體材料，例如GaN、AIN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN或Al InN。第二半導(dǎo)體層156可以摻雜有p型摻雜劑如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。同時(shí)，第一半導(dǎo)體層152、有源層154和第二半導(dǎo)體層156可以利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)法、化學(xué)氣相沉積(CVD)法、等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)法、分子束外延(MBE)法、氫化物氣相外延(MVPE)法或?yàn)R射法形成。當(dāng)然，制造方法不限于上述方法。此外，與上述實(shí)施方案相反，第一半導(dǎo)體層152可以為P型半導(dǎo)體層,第二半導(dǎo)體層156可以為η型半導(dǎo)體層，但是不限于此。此處，包括鎳(Ni)等的電極墊160可以設(shè)置在第一半導(dǎo)體層152的上表面上?？梢栽诘谝话雽?dǎo)體層152的表面上部分或全部地形成粗糙圖案。圖案可以利用光電化學(xué)(PEC)法形成，但是不限于此。參考圖4,保護(hù)層170可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)150的側(cè)表面和第一半導(dǎo)體層152的部分上表面上。保護(hù)層170可以包括絕緣材料如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)。保護(hù)層170可以包括電導(dǎo)率低于可被絕緣的電極層140的金屬。保護(hù)層170可以保護(hù)發(fā)光結(jié)構(gòu)150免受外部沖擊。圖5是示出根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光二極管的分解立體圖。參考圖5，發(fā)光器件200可以包括支撐構(gòu)件210、設(shè)置在支撐構(gòu)件210上的發(fā)光結(jié)構(gòu)250、以及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280。支撐構(gòu)件210可包括具有高熱導(dǎo)率的材料。此外，支撐構(gòu)件210可包括導(dǎo)電材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料。在支撐構(gòu)件210包括半導(dǎo)體材料時(shí)，支撐構(gòu)件210可包括載體晶片如硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、碳化硅(SiC)、鍺硅(SiGe)、氮化鎵(GaN)或氧化鎵(Ga2O3)。在實(shí)施方案中，支撐構(gòu)件210包括硅(Si)。支撐構(gòu)件210與參考圖I至圖3描述的支撐構(gòu)件110相同，因此省略其詳細(xì)解釋。
支撐構(gòu)件210可包括第一和第二區(qū)域SI和S2。發(fā)光結(jié)構(gòu)250可以設(shè)置在第一區(qū)域SI上，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280可以設(shè)置在第二區(qū)域S2上。下面將進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。第三半導(dǎo)體層220可以設(shè)置在支撐構(gòu)件210上。第三半導(dǎo)體層220可以包括在第一和第二半導(dǎo)體層252和256中包含的至少一種元素。下文將對(duì)此進(jìn)行描述，然而，不限于此。即，第三半導(dǎo)體層220可以包括GaN和ZnO，In和Al中的至少一種。然而，不限于此。在實(shí)施方案中，第三半導(dǎo)體層220是形成在支撐構(gòu)件210上的層。然而，第三半導(dǎo)體層220與包含硅(Si)的支撐構(gòu)件210 —體化。然而，不限于此。包含硅(Si)的支撐構(gòu)件210具有高電學(xué)性能。根據(jù)第三半導(dǎo)體層220的摻雜劑的種類，第三半導(dǎo)體層220可以具有不同的性能。第三半導(dǎo)體層220可以具有與第二半導(dǎo)體層256和支撐構(gòu)件210中至少之一的相同或相似的晶格常數(shù)和/或膨脹系數(shù)。g卩，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體層256包括GaN層時(shí)，第三半導(dǎo)體層220可包括與第二半導(dǎo)體層256相同的GaN層。g卩，第三半導(dǎo)體層220具有與發(fā)光結(jié)構(gòu)250 (即第二半導(dǎo)體層256)類似的膨脹系數(shù)和晶格常數(shù)。因此，即使發(fā)光器件200由于發(fā)光器件200運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱而反復(fù)收縮和膨脹，在后續(xù)將描述的電極接合層(未顯示)處不形成裂紋。因此，電極接合層可具有高剝離力，并且可以提高發(fā)光器件200的結(jié)構(gòu)可靠性。此外，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層220設(shè)置或生長(zhǎng)在包含硅的支撐構(gòu)件210上時(shí)，在支撐構(gòu)件210處產(chǎn)生的多個(gè)位錯(cuò)可以不延伸到發(fā)光結(jié)構(gòu)250。在密集供給到多個(gè)位錯(cuò)的電流可以擴(kuò)散到第三半導(dǎo)體層220中之后，電流可通過(guò)電極接合層(未顯示)供給到發(fā)光結(jié)構(gòu)250，因此，可以改善發(fā)光器件200的電學(xué)性能。第三半導(dǎo)體層220的厚度可以小于第一和第二半導(dǎo)體252和256的厚度。下文將描述第一和第二半導(dǎo)體252和256。第三半導(dǎo)體層220的厚度d3可以為約50nm至約5 μ m。當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層220的厚度d3小于約50nm時(shí)，在設(shè)置在第三半導(dǎo)體層220上的電極接合層處可因?yàn)榘?Si)的支撐構(gòu)件210和第三半導(dǎo)體層220之間的晶格常數(shù)和膨脹系數(shù)差異增加而形成裂紋。因此，發(fā)光器件100可具有低可靠性。此外，當(dāng)?shù)谌雽?dǎo)體層220的厚度d3大于約5 μ m時(shí)，制造發(fā)光器件200所耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)。此外，發(fā)光器件200可具有低的效率。電極接合層(未顯示)可以形成在第三半導(dǎo)體層220上。電極接合層可以包括接合層230、以及介于接合層230與發(fā)光結(jié)構(gòu)250之間的電極層240。接合層230和電極層240與參考圖I至圖3描述的接合層130和電極層140相同，并且省略其詳細(xì)解釋。此外，發(fā)光結(jié)構(gòu)250和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280可以設(shè)置在電極層240上。此處，發(fā)光結(jié)構(gòu)250可以設(shè)置在對(duì)應(yīng)于支撐構(gòu)件210的第一區(qū)域SI的電極層240上。發(fā)光結(jié)構(gòu)250與參考圖I至圖3描述的發(fā)光結(jié)構(gòu)150相同，并且省略其解釋。此外，電極墊260可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)250的第一半導(dǎo)體層252上。然而，不限于此。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280可以包括第四和第五半導(dǎo)體層286和282。第四半導(dǎo)體層286可以摻雜有與第一半導(dǎo)體層252的摻雜劑相同的摻雜劑，第四半導(dǎo)體層286可以具有與第一半導(dǎo)體層252的組成相同的組成。然而，不限于此。
此外，第五半導(dǎo)體層282可以摻雜有與第二半導(dǎo)體層256的摻雜劑相同的摻雜劑，第五半導(dǎo)體層282具有與第二半導(dǎo)體層256的組成相同的組成。然而，不限于此。即，包含Si的支撐結(jié)構(gòu)210可以具有高電學(xué)性能，并且可以形成根據(jù)支撐構(gòu)件210的摻雜劑的種類而具有不同特性的半導(dǎo)體層。因此，可以形成集成電路。換言之，集成電路可以為晶體管和包括P-N結(jié)的二極管。然而，不限于此。圖5中示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280是二極管。當(dāng)對(duì)發(fā)光器件200施加反向電壓時(shí)，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280反平行地與發(fā)光結(jié)構(gòu)250連接，以使反向電壓旁通。因此，防止發(fā)光器件200受損。S卩，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)280可以為恒壓器件如齊納二極管。然而，不限于此。此處，電連接至電極墊260的電極290可以設(shè)置在第五半導(dǎo)體層282上。電極290可以具有與電極墊260和電極層240中至少之一的材料相同的材料。然而，不限于此。此外,保護(hù)層(未顯不)可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)250的側(cè)表面的一部分上和第一半導(dǎo)體層252的上表面上。然而，不限于此。圖6是示出包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝件的立體圖。圖6是通過(guò)穿透示出的發(fā)光器件封裝件300的一部分的穿透立體圖，發(fā)光器件封裝件300在實(shí)施方案中圖示為頂視圖型，然而，其可以為側(cè)視圖型，而不限于此。參考圖6，發(fā)光器件封裝件300可以包括發(fā)光器件310、以及其上具有發(fā)光器件310的本體320。本體320可包括設(shè)置在第一方向(未顯不)的第一間隔物322和設(shè)置在與第一方向正交的第二方向(未顯示)的第二間隔物324。第一間隔物322可以與第二間隔物324一體化，利用注塑、蝕刻等形成，然而不限于此。即，第一和第二間隔物322和324可以包括樹脂材料如聚鄰苯二甲酰胺(PPA)、硅
(Si)、鋁(Al)、氮化鋁(AlN)、A10x、光敏玻璃(PSG)、聚酰胺9T (PA9T)、間規(guī)聚苯乙烯(SPS)、金屬材料、藍(lán)寶石(Al2O3)、鈹氧化物(BeO)、陶瓷和印刷電路板(PCB)中的至少一種。第一和第二間隔物322和324根據(jù)用途和設(shè)計(jì)可以具有各種上表面形狀，然而不限于此。此外，第一和第二間隔物322和324可以形成一個(gè)或更多個(gè)腔，其上設(shè)置有發(fā)光器件310。所述腔可以具有杯狀、凹形容器狀等截面形狀。第一和第二間隔物322和324可以形成為朝向下的方向傾斜。并且，所述一個(gè)或更多個(gè)腔可以具有各種平面形狀，如三角形、矩形、多邊形和圓形等，然而，不限于此。第一和第二引線框313和314可以設(shè)置在本體320的底表面上。第一和第二引線框313和314可以包括金屬，例如鈦(Ti)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉬(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、鋁(Al)、銦(In)、鈀(Pd)、鈷(Co)、硅(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、釕(Ru)和鐵(Fe)或其合金中的至少一種。
并且，第一和第二引線框313和314可以包括單層或多層，然而，不限于此。第一和第二間隔物322和324的內(nèi)側(cè)表面可以相對(duì)于第一和第二引線框313和314中的至少之一以預(yù)定傾斜角度傾斜。從發(fā)光器件310發(fā)射的光的反射角可以根據(jù)傾斜角而不同。因此，可以控制發(fā)射到外部的光的取向角度。隨著光的取向角減小，從發(fā)光器件310向外部發(fā)射的光匯聚越多。另一方面，隨著光的取向角 變大，從發(fā)光器件310向外部發(fā)射的光匯聚越少。本體320的內(nèi)側(cè)表面可以具有多個(gè)傾斜角，然而不限于此。第一和第二引線框313和314電連接至發(fā)光器件310，分別連接至外電源(未顯示)的正電極⑴和負(fù)電極(_)，可以向發(fā)光器件310供電。在該實(shí)施方案中，發(fā)光器件310設(shè)置在第一引線框313上，第二引線框314遠(yuǎn)離第一引線框313。發(fā)光器件310晶粒接合至第一引線框313并且通過(guò)導(dǎo)線(未顯示)與第二引線框314引線接合，以從第一和第二引線框313和314接收電力。此處，發(fā)光器件310可以接合至具有不同極性的第一和第二引線框313和314。此外，發(fā)光器件310可以分別引線接合或晶粒接合至第一和第二引線框313和314，而不對(duì)連接形成方法進(jìn)行限制。在實(shí)施方案中，發(fā)光器件310設(shè)置在第一引線框313上，然而，不限于此。此外，發(fā)光器件310可以通過(guò)粘附構(gòu)件(未顯示)粘附至第一引線框313，發(fā)光器件310為上述發(fā)光器件中的至少之一，并且省略發(fā)光器件310的描述。此處，可以在第一和第二引線框313和314之間形成絕緣阻擋物316以防止在第一和第二引線框313和314之間發(fā)生短路。在該實(shí)施方案中，絕緣阻擋物316可以具有半圓形頂部，但是其形狀不限于此。陰極掩模317可以形成至本體313。發(fā)光器件310可以是發(fā)光二極管。發(fā)光二極管可以為發(fā)射彩色光如紅色、綠色、藍(lán)色、白色的彩色發(fā)光二極管，或發(fā)射紫外光的紫外(UV)發(fā)光二極管，但不限于此。此外，安裝在第一引線框313上的發(fā)光器件310可以為多個(gè)，發(fā)光器件中的至少之一可以分別安裝在第一和第二引線框313和314上，發(fā)光器件310的數(shù)目和位置不受限制。本體320可以包括填充在一個(gè)或更多個(gè)腔內(nèi)的樹脂材料318。即，樹脂材料可以形成為雙模制結(jié)構(gòu)或三模制結(jié)構(gòu)，但不限于此。此外，樹脂材料318可以形成為膜型，包括磷光體和光散射材料中的至少之一，此夕卜，樹脂材料318可以包括不包含磷光體和光散射材料的透光材料，但是不限于此。圖7是示出包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)光器件的照明裝置的立體圖，圖8是沿圖7中的線A-A’截取的截面圖。在下文，為了更好的理解，將基于縱向(Z)、垂直于縱向(Z)的水平方向(Y)、以及垂直于縱向⑵和水平方向⑴的高度方向⑴描述照明裝置400。S卩，圖8是沿縱向(Z)和高度方向⑴的橫截面截取的、從水平方向⑴觀察的圖7照明裝置400的截面圖。參考圖7和8，照明裝置400可包括本體410、連接至本體410的蓋430、以及布置在本體410兩端上的端帽450。發(fā)光器件模塊440連接至本體410底部，并且本體410可以包括表現(xiàn)出優(yōu)異的電導(dǎo)率和優(yōu)異的散熱效果的金屬，以將發(fā)光器件封裝件444產(chǎn)生的熱通過(guò)本體410頂部排放到外部。發(fā)光器件封裝件444表現(xiàn)出改善的接合穩(wěn)定性和照明效率，并且由于在各引線框(未顯示)中設(shè)置有粗糙結(jié)構(gòu)(未顯示)而有利設(shè)計(jì)纖小顯示裝置。發(fā)光器件封裝件444以多種顏色和多行安裝在PCB442上以形成陣列，并且在必要時(shí)可以相互間隔開預(yù)定距離或不同的距離，以控制亮度。PCB 442可以為金屬芯PCB (MCPCB)或由 FR4 制成的 PC B。蓋430可以為圓形以包圍本體410的底部，但不限于此。蓋430保護(hù)發(fā)光器件模塊440免受外來(lái)物質(zhì)。此外，蓋430防止由發(fā)光器件封裝件444產(chǎn)生的眩光，并且包括散射顆粒以將光均勻發(fā)射到外部。此外，可以在蓋430的內(nèi)表面和外表面中的至少之一上形成棱鏡圖案等。或者，可以將磷光體施加至蓋430的內(nèi)表面和外表面中的至少之一。同時(shí)，蓋430應(yīng)表現(xiàn)出優(yōu)異的透光性，使其可以將由發(fā)光器件封裝件444產(chǎn)生的光通過(guò)蓋430發(fā)射到外部，并且蓋430應(yīng)表現(xiàn)出足夠的耐熱性以使其可以耐受由發(fā)光器件封裝件444發(fā)出的熱。優(yōu)選地，蓋430由包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的材料構(gòu)成。端帽450布置在本體410的兩端上并且可以用于密封功率器件(未顯示)。此外，端帽450提供有功率引腳452，從而允許將照明裝置400應(yīng)用到已經(jīng)移除熒光的常規(guī)終端，而不使用任何附加裝置。圖9是示出包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的液晶顯示裝置的分解立體圖。圖9示出邊緣光型液晶顯示裝置500,其包括液晶顯示板510和對(duì)液晶顯示板510提供光的背光單元570。液晶顯示板510利用從背光單元570供給的光顯示圖像。液晶顯示板510包括相互面對(duì)的濾色襯底512和薄膜晶體管襯底514以使液晶設(shè)置在其間。濾色襯底512可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)液晶顯示板510來(lái)顯示彩色圖像。薄膜晶體管襯底514通過(guò)驅(qū)動(dòng)膜517與其上安裝有多個(gè)電路組件的印刷電路板518電連接。薄膜晶體管襯底514響應(yīng)從印刷電路板518提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且可以從印刷電路板518對(duì)液晶施加驅(qū)動(dòng)電壓。薄膜晶體管襯底514包括在由透明材料如玻璃或塑料構(gòu)成的其它襯底上形成為薄膜的像素電極和薄膜晶體管。背光單元570包括發(fā)射光的發(fā)光器件模塊520，將從發(fā)光器件模塊520發(fā)射的光轉(zhuǎn)變成表面光并將光供給到液晶顯示板510的導(dǎo)光板530，使來(lái)自導(dǎo)光板530的光的亮度勻化且改善垂直入射的多個(gè)膜550、566和564，以及將發(fā)射到導(dǎo)光板530背部的光反射到導(dǎo)光板530的反射板540。發(fā)光器件模塊520包括多個(gè)發(fā)光器件封裝件524、以及其上安裝有發(fā)光器件封裝件524以形成陣列的PCB 522。同時(shí),背光單兀570包括將從導(dǎo)光板530入射的光朝液晶顯不板510散射的散射膜566、匯聚散射光并由此改善垂直入射的棱鏡膜550和保護(hù)棱鏡膜550的保護(hù)膜564。圖10是示出包括根據(jù)另一實(shí)施方案的發(fā)光器件的液晶顯示裝置的分解立體圖。
圖9中示出并描述的內(nèi)容不做詳細(xì)說(shuō)明。圖10示出直接型液晶顯示裝置600,其包括液晶顯示板610和對(duì)液晶顯示板610供給光的背光單元670。液晶顯示板610已經(jīng)在圖9中描述，因此省略其詳細(xì)解釋。
背光單兀670可以包括多個(gè)發(fā)光器件模塊623、反射板624、其中容納發(fā)光器件模塊623和反射板624的底架630、以及布置在發(fā)光器件模塊623上的散射板640和多個(gè)光學(xué)膜 660。各發(fā)光器件模塊623均包括多個(gè)發(fā)光器件封裝件、以及其上安裝有發(fā)光器件封裝件624以形成陣列的PCB 621。具體而言，由于在其中光源單元130和導(dǎo)線150引線接合至相應(yīng)引線框140和142的區(qū)域中形成的粗糙結(jié)構(gòu)170，所以發(fā)光器件封裝件622表現(xiàn)出改善的接合穩(wěn)定性并且實(shí)現(xiàn)纖薄并且進(jìn)一步可靠的背光單元670。反射板624將由發(fā)光器件封裝件622產(chǎn)生的光朝液晶顯示板610反射以改善照明效率。同時(shí)，從發(fā)光器件模塊623發(fā)射的光入射到散射板640上,并且光學(xué)膜660布置在散射板640上。光學(xué)膜660包括散射膜666、棱鏡膜650和保護(hù)膜664。在實(shí)施方案中，發(fā)光器件400和液晶顯不器500和600可以包括在照明系統(tǒng)中，并且包括發(fā)光器件封裝件的照明裝置可以包括在照明系統(tǒng)中。如上實(shí)施且在本文廣泛描述的發(fā)光器件可使得其表現(xiàn)出改善的照明效率、降低驅(qū)動(dòng)電壓并且改善安全性和可靠性。在本說(shuō)明書中，當(dāng)提到“ 一個(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”、“示例性實(shí)施方案”時(shí)，是指結(jié)合實(shí)施方案描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。這些措辭在說(shuō)明書中多個(gè)位置的出現(xiàn)并不一定都指相同的實(shí)施方案。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施方案描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為將這種特征、結(jié)構(gòu)或特性與實(shí)施方案的其它特征、結(jié)構(gòu)或特性結(jié)合實(shí)現(xiàn)也在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍內(nèi)。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的若干示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)大量其它修改方案和實(shí)施方案，并且它們落在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)。更具體而言，可以對(duì)本公開、附圖和所附權(quán)利要求中的主題組合布置的組成部件和/或布置做出各種變化和修改。除了組成部件和/或布置的變化和修改之外，替代使用對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言也會(huì)是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括 支撐構(gòu)件； 設(shè)置在所述支撐構(gòu)件上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層； 介于所述支撐構(gòu)件和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層；和 介于所述支撐構(gòu)件和所述電極接合層之間的第三半導(dǎo)體層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一和第二半導(dǎo)體層中的至少之一中所包含的元素的至少之一。
2.一種發(fā)光器件，包括 包括第一和第二區(qū)域的支撐構(gòu)件； 設(shè)置在所述第一區(qū)域上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層； 設(shè)置在所述第二區(qū)域上的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括包含與所述第一半導(dǎo)體層的材料相同的材料的第四半導(dǎo)體層、以及包含與所述第二半導(dǎo)體層的材料相同的材料的第五半導(dǎo)體層； 介于所述支撐構(gòu)件和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層；和 介于所述支撐構(gòu)件和所述電極接合層之間的第三半導(dǎo)體層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一層和所述第二層中的至少之一中所包含的元素的至少之一。
3.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第三半導(dǎo)體層包括Ιη、Α1、ΖηΟ或(和)GaN中的至少之一。
4.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第三半導(dǎo)體層設(shè)置為與所述第二半導(dǎo)體層相鄰(或在其上)， 其中所述第三半導(dǎo)體層的晶格常數(shù)和膨脹系數(shù)中的至少之一與所述第二半導(dǎo)體層和/或所述支撐構(gòu)件中的至少之一的相同。
5.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第三半導(dǎo)體層的厚度小于所述第一和/或所述第二半導(dǎo)體層中的至少之一的厚度。
6.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第三半導(dǎo)體層的厚度為O.05 μ m至5 μ m。
7.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第三半導(dǎo)體層具有不平坦結(jié)構(gòu)，并且其中所述電極接合層設(shè)置在所述不平坦結(jié)構(gòu)上。
8.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述電極接合層包括 設(shè)置在所述第三半導(dǎo)體層上并且包括導(dǎo)電材料的接合層；和 介于所述接合層和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極層。
9.權(quán)利要求8所述的發(fā)光器件，其中所述電極層包括反射電極、以及介于所述反射電極和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的透明電極。
10.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述支撐構(gòu)件包括半導(dǎo)體材料，所述半導(dǎo)體材料包括硅(Si)。
11.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述支撐構(gòu)件在其上設(shè)置有所述第三半導(dǎo)體層的表面上具有圖案。
12.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，還包括 設(shè)置在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)表面上的保護(hù)層。
13.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，其中所述第一半導(dǎo)體層具有粗糙的上表面。
14.權(quán)利要求I或2所述的發(fā)光器件，還包括設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層的上表面上的電極墊。
全文摘要
實(shí)施方案涉及在支撐構(gòu)件和發(fā)光結(jié)構(gòu)之間具有高接合力以及具有高可靠性的發(fā)光器件。一個(gè)實(shí)施方案中的發(fā)光器件可包括支撐構(gòu)件；設(shè)置在所述支撐構(gòu)件上的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、以及介于所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層；介于所述支撐構(gòu)件和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)之間的電極接合層；以及介于所述支撐構(gòu)件和所述電極接合層之間的第三半導(dǎo)體層，其中所述第三半導(dǎo)體層包括在所述第一和第二層中至少之一中所包含的元素的至少之一。
文檔編號(hào)H01L25/16GK102623585SQ20121001974
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者林祐湜 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司