發(fā)光器件及發(fā)光器件封裝的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光器件及發(fā)光器件封裝，該發(fā)光器件包括：發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；電流擴(kuò)散層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方；多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在所述電流擴(kuò)散層中；電極層，在所述電流擴(kuò)散層下方；以及電極，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的發(fā)光器件能夠提高光提取效率。
【專利說(shuō)明】發(fā)光器件及發(fā)光器件封裝
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2013-0082691(提交于2013年7月15日）的優(yōu) 先權(quán)，其全文通過(guò)引用合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 實(shí)施例涉及一種發(fā)光器件。
[0004] 實(shí)施例涉及一種發(fā)光器件封裝。

【背景技術(shù)】
[0005] 已積極地開展對(duì)發(fā)光器件以及發(fā)光器件封裝的研發(fā)。
[0006] 發(fā)光器件是由半導(dǎo)體材料形成的用以將電能轉(zhuǎn)換成光的半導(dǎo)體發(fā)光器件或半導(dǎo) 體發(fā)光二極管。
[0007] 與諸如熒光燈和白熾燈等其它光源相比，LED由于低功耗、長(zhǎng)壽命、快速響應(yīng)時(shí)間、 安全和環(huán)境友好而具有優(yōu)勢(shì)。因此，已經(jīng)進(jìn)行了用發(fā)光二極管取代現(xiàn)有光源的許多研發(fā)。
[0008] 此外，發(fā)光器件被越來(lái)越多地用作在室內(nèi)外場(chǎng)合使用的各種光源、液晶顯示器的 背光單元、諸如電子顯示板等的顯示器件以及諸如路燈等照明器件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 實(shí)施例提供一種能夠提1?光提取效率的發(fā)光器件。
[0010] 實(shí)施例提供一種能夠產(chǎn)生具有多個(gè)彼此不同的波長(zhǎng)的光的發(fā)光器件。
[0011] 根據(jù)實(shí)施例，提供了一種發(fā)光器件，包括：發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層； 電流擴(kuò)散層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方；多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在所述電流擴(kuò)散層中；電極層，在 所述電流擴(kuò)散層下方；以及電極，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上。
[0012] 根據(jù)實(shí)施例，提供了一種發(fā)光器件，包括：襯底；發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括在所述襯底上的 多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；電流擴(kuò)散層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方；以及多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在所述 電流擴(kuò)散層中。
[0013] 根據(jù)實(shí)施例，提供了一種發(fā)光器件，包括：襯底；發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括在所述襯底下方 的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；電流擴(kuò)散層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方；多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在所述電 流擴(kuò)散層中；以及電極層，在所述電流擴(kuò)散層下方。
[0014] 根據(jù)實(shí)施例，一種發(fā)光器件封裝可以包括所述發(fā)光器件。
[0015] 根據(jù)實(shí)施例，可以通過(guò)多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)產(chǎn)生具有藍(lán)色波長(zhǎng)的光、具有綠色波長(zhǎng) 的光、以及具有紅色波長(zhǎng)的光，所以不需要額外的熒光體，使得可以提高顯色指數(shù)（CRI)。
[0016] 根據(jù)實(shí)施例，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)生光的的發(fā)光器件相比，可以減小發(fā)光器件的 占地面積，并且可以降低制造成本。
[0017] 根據(jù)本實(shí)施例，提供了一種包括石墨烯片的電流擴(kuò)散層，從而可以實(shí)現(xiàn)電流擴(kuò)散 效應(yīng)，并且可以提高散熱效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的剖視圖。
[0019] 圖2是示出電流擴(kuò)散層和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的平面圖。
[0020] 圖3是示出取決于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的尺寸而變化的波長(zhǎng)的圖。
[0021] 圖4是示出波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的圖。
[0022] 圖5是示出根據(jù)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的尺寸而定的波長(zhǎng)帶范圍的圖。
[0023] 圖6是示出根據(jù)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的尺寸而定的波長(zhǎng)帶范圍的曲線圖。
[0024] 圖7至圖11是示出根據(jù)第一實(shí)施例的制造發(fā)光器件的過(guò)程。
[0025] 圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的剖視圖。
[0026] 圖13是示出根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的剖視圖。
[0027] 圖14是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 在對(duì)實(shí)施例的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)一元件被稱為在另一元件"上（下方）或下方 (上）"時(shí)，其可以直接在另一元件上或者也可以存在至少一個(gè)中間元件。此外，當(dāng)表達(dá)"向 上（向下）或向下（向上）"時(shí)，可以包括在一個(gè)元件的基礎(chǔ)上的向上方向以及向下方向。
[0029] 圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的剖視圖。
[0030] 參照?qǐng)D1，根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件1可以包括電極層23、電流擴(kuò)散層13、發(fā)光 結(jié)構(gòu)9和電極33。
[0031] 根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件1可以是垂直型發(fā)光器件。
[0032] 根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件1還可以包括能夠產(chǎn)生具有彼此不同的波長(zhǎng)的光的 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21。
[0033] 根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件還可以包括粘接層25和布置在電極層23下方的支撐 構(gòu)件27。
[0034] 根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件1還可以包括包圍發(fā)光結(jié)構(gòu)9的保護(hù)層29。
[0035] 發(fā)光結(jié)構(gòu)9可以包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)9可以至少包括第一導(dǎo)電半 導(dǎo)體層3、有源層5和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7。
[0036] 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3可以布置在電極33下方。有源層5可以布置在第一導(dǎo)電半 導(dǎo)體層3下方。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7可以布置在有源層5下方。
[0037] 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7可以包括摻雜劑。有源層5可以包括 摻雜劑或不包括摻雜劑。
[0038] 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3的摻雜劑可以具有與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7的摻雜劑相反的極 性。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3可以包括η型摻雜劑，而第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7可以包括p型 摻雜劑，但實(shí)施例不限于此。η型摻雜劑可以包括Si、Ge、Sn、Se和Te中的至少一個(gè)，而ρ 型摻雜劑可以包括Mg、Zn、Ca、Sr和Ba中的至少一個(gè)，但實(shí)施例不限于此。
[0039] 例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3可以產(chǎn)生第一載流子（即電子）以將電子提供到有源 層5,并且第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7可以產(chǎn)生第二載流子（即空穴）以將空穴提供到有源層5。
[0040] 來(lái)自第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3的電子和來(lái)自第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7的空穴可以在有源層 5中重新結(jié)合。由于電子和空穴的重新結(jié)合，可以發(fā)射具有與根據(jù)組成有源層5的材料所確 定的能帶隙對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光。
[0041] 有源層5可以包括單量子阱（SQW)結(jié)構(gòu)、多量子阱（MQW)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)和量子 線結(jié)構(gòu)之一?？梢酝ㄟ^(guò)以阱層和勢(shì)壘層的周期重復(fù)層疊阱層和勢(shì)壘層來(lái)形成有源層5。阱 和勢(shì)壘層的重復(fù)周期可以取決于發(fā)光器件1的特性而變化，并且實(shí)施例不限于此。例如，有 源層5可以包括InGaN/GaN的周期、InGaN/AlGaN的周期、以及InGaN/InGaN的周期之一。
[0042] 有源層5可以產(chǎn)生紫外線、可見光和紅外線之一。
[0043] 可以在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層3下方或在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7上以單層或多層的形式 布置另一化合物半導(dǎo)體層，但實(shí)施例不限于此。
[0044] 可以在發(fā)光結(jié)構(gòu)9的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7下方布置電流擴(kuò)散層13。電流擴(kuò)散層13 可以是包括石墨烯的石墨烯層或石墨烯片，但實(shí)施例不限于此。電流擴(kuò)散層13可以與發(fā)光 結(jié)構(gòu)9的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7的底面接觸，使得可以很容易地將電流提供到發(fā)光結(jié)構(gòu)9的 第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7。
[0045] 石墨具有通過(guò)以六邊形蜂窩的形式層疊碳而得到的結(jié)構(gòu)。石墨烯可以表示盡可能 薄地從石墨剝離的層。石墨烯是碳同素異形體，并且包括具有6個(gè)原子數(shù)的碳構(gòu)成的納米 材料，諸如碳納米管或富勒烯。石墨烯具有二維平面形狀和約為〇. 2nm的非常薄的厚度，具 有高物理穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。石墨烯具有比銅高100倍的導(dǎo)電性和比金剛石高2倍的熱 傳導(dǎo)性。
[0046] 根據(jù)第一實(shí)施例的電流擴(kuò)散層13可以包括通過(guò)層疊石墨烯得到的石墨烯片。因 此，電流可以迅速地在電流擴(kuò)散層13的整個(gè)區(qū)域上擴(kuò)散，使得電流可以均勻地分布到與電 流擴(kuò)散層13的整個(gè)區(qū)域接觸的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層7。此外，電流擴(kuò)散層13可以迅速地將從 發(fā)光結(jié)構(gòu)9產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外部。
[0047] 可以在電流擴(kuò)散層13中布置多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21可以被限定 在電流擴(kuò)散層13中，但實(shí)施例不限于此。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21可以被電流擴(kuò)散層13包圍。
[0048] 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21可以被制備成球體形式，但實(shí)施例不限于此。
[0049] 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)21可以具有幾

【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)光器件，包括： 發(fā)光結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)化合物半導(dǎo)體層； 電流擴(kuò)散層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)下方； 多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，在所述電流擴(kuò)散層中；以及 電極，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，還包括： 電極層，在所述電流擴(kuò)散層下方； 溝道層，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的外圍區(qū)域下方； 粘接層，在所述電極層下方；以及 支撐構(gòu)件，在所述粘接層下方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述電流擴(kuò)散層與所述溝道層的一部分重 疊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述粘接層包圍所述電流擴(kuò)散層和所述電極 層中的至少一個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述電流擴(kuò)散層包括石墨烯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)被所述電流擴(kuò)散層包圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有彼此不同的直 徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光器件，其中取決于所述多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的多個(gè)直徑， 從所述發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光具有彼此不同的波長(zhǎng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)產(chǎn)生紫外線，并且由所述多個(gè) 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將所述紫外線轉(zhuǎn)換成具有彼此不同的波長(zhǎng)的可見光。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述電極層包括電極和反射層中的至少一 個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光器件，其中所述電極層包括選自由以下構(gòu)成的群組中 的至少一個(gè)：Au、Ti、Ni、Cu、Al、Cr、Ag 和 Pt。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括CdSe、CdSe/ZnS、 CdTe/CdS、PbS 和 PuSe 之一。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括CdSe，并且具有 1. 9nm到6. 7nm范圍內(nèi)的直徑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括CdSe/ZnS，并且具 有2. 9nm到6. lnm范圍內(nèi)的直徑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括CdSe/CdS，并且具 有3. 7nm到4. 8nm范圍內(nèi)的直徑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括PbS，并且具有 2. 3nm到2. 9nm范圍內(nèi)的直徑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有內(nèi)核-外膜結(jié)構(gòu)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述溝道層包括選自由以下構(gòu)成的群組中 的至少一個(gè)：Si02、SiO x、SiOxNy、Si3N4 和 A1203。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，還包括： 襯底，在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光器件，還包括： 電極層，在所述電流擴(kuò)散層下方。
【文檔編號(hào)】H01L33/08GK104300054SQ201410332104
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】崔榮宰, 崔宰熏 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司