發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種發(fā)光器件，其具有140度以上的光指向角。所公開的一種發(fā)光器件包括：基板；半導(dǎo)體層，形成于基板的一面上；半透光部，形成于基板的另一面上。本實用新型采用半透光部，從而將基板的厚度維持為較薄，并將發(fā)射向基板的上部面的光進行反射，從而具有可以實現(xiàn)140度以上的光指向角的優(yōu)點。
【專利說明】發(fā)光器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)光器件，尤其涉及一種具有140度以上的光指向角的發(fā)光器件。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，通過在藍寶石基板上生長氮化鎵系半導(dǎo)體層而制作氮化鎵系發(fā)光器件。
[0003]近來，為了薄型化而使用所述發(fā)光器件直接貼裝于電路基板的倒裝芯片類型的發(fā)光器件。
[0004]普通的倒裝芯片類型的發(fā)光器件中在藍寶石基板的一面上生長包括電極圖案的氮化鎵系半導(dǎo)體層，并使氮化鎵系半導(dǎo)體層中發(fā)射的光從藍寶石基板的另一面射出。在此，普通的倒裝芯片類型的發(fā)光器件可通過調(diào)節(jié)藍寶石基板的厚度而擴大光的指向角出冊!!！
八叩匕)。
[0005]然而，普通的倒裝芯片類型的發(fā)光器件卻即使將藍寶石基板的厚度設(shè)計為400
以上也難以實現(xiàn)140度以上的光指向角，且隨著所述藍寶石基板的厚度增加，光損失引起的光效率降低越顯突出。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題為提供一種可提高發(fā)光器件的光指向角的發(fā)光器件。
[0007]本實用新型所要解決的另一技術(shù)問題為提供一種通過將藍寶石基板設(shè)計為較薄并在藍寶石基板上形成半透光層而使光損失最小化，從而提高光效率并能夠?qū)崿F(xiàn)140度以上的光指向角的發(fā)光器件。
[0008]根據(jù)本實用新型的一個實施例的一種發(fā)光器件，包括:基板；半導(dǎo)體層，形成于所述基板的一面上；半透光部，形成于所述基板的另一面上。
[0009]優(yōu)選地，所述半透光部包括多層，所述多層具有互不相同的折射率。
[0010]優(yōu)選地，所述多層由31隊3102、1102、把02中的互不相同的材料層構(gòu)成。
[0011]優(yōu)選地，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第一層為31隊3102、1102、冊02中的一種材料層。
[0012]優(yōu)選地，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第二層為31隊3102、1102、冊02中的一種材料層。
[0013]優(yōu)選地，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第三層為31隊3102、1102、冊02中的一種材料層。
[0014]優(yōu)選地，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，所述第一層具有比位于所述第一層上的第二層更小的折射率，且位于所述第二層上的所述第三層具有比所述第二層更小的折射率。
[0015]優(yōu)選地，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，且隨著從所述第一層趨向所述第三層，折射率越來越小。
[0016]優(yōu)選地，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，且隨著從所述第一層趨向所述第三層，折射率越來越大。
[0017]優(yōu)選地，所述半透光部具有不同于所述基板的折射率。
[0018]優(yōu)選地，所述半透光部由薄膜金屬層構(gòu)成。
[0019]優(yōu)選地，所述基板的厚度為250 VIII以下。
[0020]優(yōu)選地，所述發(fā)光器件為倒裝芯片類型的發(fā)光器件。
[0021]根據(jù)本實用新型的實施例，在本實用新型的發(fā)光器件中基板的一面設(shè)置有半導(dǎo)體層疊部而基板的另一面設(shè)置有折射率不同于所述基板的折射率的半透光部，從而將發(fā)射向基板的另一面的光的一部分進行反射，由此可以擴大光指向角。
[0022]在本實用新型中，實現(xiàn)140度以上的光指向角，并將基板的厚度設(shè)計為250 VIII以下，從而可以使光損失最小化，并具有對發(fā)光器件的薄型化有利的優(yōu)點。
[0023]而且，在本實用新型中發(fā)光器件芯片直接倒裝接合或表面貼裝于電路基板，因此與普通的封裝件形態(tài)的發(fā)光器件相比，具有可實現(xiàn)高效率和小型化的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為概略地圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的發(fā)光器件的剖面圖。
[0025]圖23為具體表示圖1中的發(fā)光器件的構(gòu)造的平面圖，圖26為表示沿著圖中的1-1 ；線截取的發(fā)光器件的剖面圖。
[0026]圖3為表示根據(jù)本實用新型的一個實施例的圖1中的4區(qū)域的圖。
[0027]圖4為表示根據(jù)本實用新型的另一實施例的圖1中的4區(qū)域的圖。
[0028]圖5為表示根據(jù)本實用新型的又一實施例的圖1中的4區(qū)域的圖。
[0029]符號說明:
[0030]100:發(fā)光二極管200、300、400:半透光部

【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖詳細說明本實用新型的實施例。下面介紹的實施例是為了將本實用新型的思想充分地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員而作為示例提供的。因此，本實用新型并不局限于以下說明的實施例而也可以具體化為其他形態(tài)。另外，在附圖中構(gòu)成要素的寬度、長度、厚度等也可能為了方便而被夸張地表現(xiàn)。貫穿整個說明書，相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)成要素。
[0032]圖1為概略地圖示根據(jù)本實用新型的一個實施例的發(fā)光器件的剖面圖，圖23為具體圖示圖1中的發(fā)光器件的構(gòu)造的平面圖，圖26為表示沿著圖23中的1-1 7線截取的發(fā)光器件的剖面圖，圖3為表示根據(jù)本實用新型的一個實施例的圖1的八區(qū)域的圖。
[0033]如圖1至圖3所示，根據(jù)本實用新型的一個實施例的發(fā)光器件包括:發(fā)光結(jié)構(gòu)體110，包含基板111和半導(dǎo)體層疊部113 ；半透光部200。
[0034]所述基板111的一面上設(shè)置有所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體110的半導(dǎo)體層疊部113，所述基板111的另一面上設(shè)置有半透光部200。
[0035]所述發(fā)光二極管100為倒裝芯片類型，且電極墊37^376位于芯片下部。
[0036]所述基板111可以是用于生長半導(dǎo)體層的生長基板，例如可以是藍寶石基板或氮化鎵基板。例如，所述基板111作為適于生長氮化鎵系半導(dǎo)體層的異質(zhì)基板，其具有第一折射率。例如，基板111可以是在450=111的波長下具有約為1.78的折射率的藍寶石基板或者具有約為2.72的折射率的31(:基板。
[0037]在本實用新型的實施例中，將所述基板111限定為藍寶石基板而進行說明。所述基板111具有250 ^111以下的厚度。
[0038]所述半透光部200具有不同于所述基板111的折射率。例如，所述半透光部200可具有小于1.78的折射率。所述半透光部200具有小于所述基板111的折射率的折射率，從而可通過在所述半透光部200與基板111的界面上全反射的光而擴大發(fā)光器件的光指向角。在此，雖然限定為所述半透光部200具有小于所述基板111的折射率的情形，然而并不局限于此而也可以具有大于基板111的折射率。
[0039]所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體110位于半透光部200的一面上。所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體110包括位于基板111上的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23和多個凸臺0116^)1，而多個凸臺1分別包括活性層25和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27?；钚詫?5位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27之間。另外，多個凸臺1上分別設(shè)置有反射電極30。
[0040]如圖所示，所述多個凸臺1可具有朝一側(cè)方向相互平行而延伸的長形的形狀。這樣的形狀使得將相同形狀的多個凸臺1形成于生長基板111上的多個芯片區(qū)域的工作簡化。
[0041]另外，反射電極30可在形成多個凸臺1之后形成于各個凸臺1上，然而并不局限于此，也可以生長第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27并在形成凸臺1之前預(yù)先形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27上。反射電極30將凸臺1的上表面大部分覆蓋，并具有與凸臺1的平面形狀大致相同的形狀。
[0042]所述反射電極30包括反射層28，進而可包括壁皇層29。壁皇層29可覆蓋反射層
28的上表面和側(cè)面。例如，可形成反射層28的圖案并在其上形成壁皇層29，從而可以使壁皇層29覆蓋反射層28的上表面和側(cè)面。例如，反射層28可通過將八8、八8合金、附/八8、
層進行蒸鍍或圖案化而形成。另外，壁皇層29可由附、尺11、胃、10、XII或者其復(fù)合層形成，防止反射層的金屬物質(zhì)擴散或污染。
[0043]在形成所述多個凸臺1之后，也可以蝕刻第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的邊緣。據(jù)此，可使基板111的上部面暴露。也可使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的側(cè)面形成為傾斜。
[0044]本實用新型的發(fā)光器件芯片還包括覆蓋多個凸臺1和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的下部絕緣層31。所述下部絕緣層31具有用于在特定區(qū)域中允許與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27電連接的開口部。例如，下部絕緣層31可具有暴露第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的開口部和暴露反射電極30的開口部。
[0045]所述開口部可位于凸臺1之間的區(qū)域以及基板111邊緣附近，并可以具有沿著凸臺1延伸的長形的形狀。另外，開口部設(shè)置為限定于凸臺1上部，且偏向凸臺的同一端部側(cè)而設(shè)置。
[0046]本實用新型的發(fā)光器件包括形成于所述下部絕緣層31上的電流分散層33。所述電流分散層33覆蓋多個凸臺1和第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23。而且，電流分散層33具有位于各個凸臺1的上部區(qū)域之內(nèi)并使反射電極暴露的開口部。所述電流分散層33可通過下部絕緣層31的開口部而歐姆接觸于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23。電流分散層33通過下部絕緣層31而與多個凸臺1及反射電極30絕緣。
[0047]所述電流分散層33的開口部分別具有比下部絕緣層31的開口部更加寬闊的面積，以防止電流分散層33連接于反射電極30。
[0048]所述電流分散層33形成于除了開口部之外的基板111的幾乎所有的區(qū)域上部。因此，電流可易于通過電流分散層33而分散。電流分散層33可包括八1層之類的高反射金屬層，高反射金屬層可形成于或附等粘接層上。并且，高反射金屬層上可形成附、0、八11等材料的單層或復(fù)合層結(jié)構(gòu)的保護層。電流分散層33例如可具有打/“/打/附/如的多層結(jié)構(gòu)。
[0049]本實用新型的發(fā)光器件形成有位于電流分散層33上的上部絕緣層35。上部絕緣層35具有暴露電流分散層33的開口部，并具有暴露反射電極30的開口部。
[0050]所述上部絕緣層35可利用氧化物絕緣層、氮化物絕緣層及這些絕緣層的混合層或交叉層、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚對二甲苯等聚合物而形成。
[0051]所述上部絕緣層35上形成第一墊373和第二墊37匕第一墊373通過上部絕緣層35的開口部而連接于電流分散層33，第二墊376通過上部絕緣層35的開口部而連接于反射電極30。為了將發(fā)光器件貼裝于電路基板等，第一墊373和第二墊376可連接凸塊而使用或者作為用于表面貼裝(31了:8111~？806 1011111: 16(^1101087)的墊而使用。
[0052]第一墊3721和第二墊37)3可通過相同工藝一起形成，例如可使用光刻及蝕刻技術(shù)或者剝離技術(shù)而形成。第一墊等材料的粘接層以及八1、011、八8、如等材料的高導(dǎo)電金屬層。第一墊373和第二墊37)3可形成為使末端部位于同一平面上，于是可將發(fā)光器件芯片倒裝接合于以相同的高度形成于電路基板上的導(dǎo)電圖案上。
[0053]然后，以單個發(fā)光器件為單位分割基板111，從而將發(fā)光器件制造完畢。生長基板111可在以單個發(fā)光器件為單位進行分割之前或者進行分割之后從發(fā)光器件芯片上除去。
[0054]根據(jù)本實施例，所述發(fā)光器件在基板111的一面上設(shè)置有半導(dǎo)體層疊部113，并在基板111的另一面上設(shè)置有具有不同于所述基板111的折射率的折射率的半透光部200，從而將發(fā)射向基板111的另一面的光的一部分反射并使一部分透過，由此可以擴大光指向角。
[0055]而且，本實用新型將基板111的厚度設(shè)計為250 VIII以下，從而可以使光損失最小化，并具有對發(fā)光器件的薄型化有利的優(yōu)點。
[0056]并且，在本實用新型中發(fā)光二極管100直接倒裝接合或表面貼裝于電路基板，因此與普通的封裝件形態(tài)的發(fā)光器件相比，具有可實現(xiàn)高效率和小型化的優(yōu)點。
[0057]圖4為表示根據(jù)本實用新型的另一實施例的圖1中的4區(qū)域的圖。
[0058]如圖4所示，在根據(jù)本實用新型的另一實施例的發(fā)光器件中，位于基板111上的半透光部300的構(gòu)造不同于所述的一個實施例，而其余的所有構(gòu)造均與根據(jù)所述的一個實施例的發(fā)光器件相同，因此省略除了半透光部300的構(gòu)造以外的構(gòu)造的詳細說明。
[0059]所述半透光部300具有不同于所述基板111的折射率。所述半透光部300由兩層以上的多層構(gòu)成。例如，所述半透光部300包括第一層301、第二層303和第三層305。所述第一層301至第三層305由31隊3102、1102、把02等形成，并且由互不相同的材料構(gòu)成。
[0060]所述第一層301至第三層305具有互不相同的折射率。例如，所述第一層301的折射率比位于所述第一層301上的所述第二層303的折射率小，且位于所述第二層303上的所述第三層305的折射率比所述第二層303的折射率小。并且，雖然所述第一層301和所述第三層305的折射率并不特別受限，然而例如所述第一層301的折射率可以小于所述第三層305的折射率。例如，所述第一層301可以是3102、所述第二層303可以是1102、而第三層305可以是肚02。
[0061]另外，所述第一層301至第三層305可以隨著遠離所述基板111而具有越來越小的折射率。例如，所述第一層301可以是1102、所述第二層303可以是把02、所述第三層305可以是3102。
[0062]另外，所述第一層301至第三層305還可以隨著遠離所述基板111而具有越來越大的折射率。
[0063]根據(jù)本實用新型的另一實施例的發(fā)光器件通過由兩個以上的層構(gòu)成的半透光部300而將從半導(dǎo)體層疊部經(jīng)由基板111而入射的光的一部分進行反射并使另一部分透過，從而可以擴大光指向角。
[0064]而且，本實用新型將基板111的厚度設(shè)計為250 VIII以下，從而可以使光損失最小化，并具有對發(fā)光器件的薄型化有利的優(yōu)點。
[0065]并且，在本實用新型中發(fā)光器件芯片直接倒裝接合或表面貼裝于電路基板，因此與普通的封裝件形態(tài)的發(fā)光器件相比，具有可實現(xiàn)高效率和小型化的優(yōu)點。
[0066]圖5為表示根據(jù)本實用新型的又一實施例的圖1中的六區(qū)域的圖。
[0067]如圖5所示，在根據(jù)本實用新型的又一實施例的發(fā)光器件中，位于基板111上的半透光部400的構(gòu)造不同于所述的一個實施例，而其余的所有構(gòu)造均與根據(jù)所述的一個實施例的發(fā)光器件相同，因此省略除了半透光部400的構(gòu)造以外的構(gòu)造的詳細說明。
[0068]所述半透光部400具有不同于所述基板111的折射率。所述半透光部400使光的一部分透過并將另一部分進行反射。所述半透光部400可由金屬材料構(gòu)成。所述半透光部400可通過調(diào)節(jié)厚度而調(diào)節(jié)光的透過率。所述半透光部400由薄膜金屬層構(gòu)成。
[0069]在根據(jù)本實用新型的又一實施例的發(fā)光器件中，通過由薄膜金屬層構(gòu)成的半透光部400而將從半導(dǎo)體層疊部經(jīng)由基板111而入射的光的一部分進行反射而使另一部分透過，從而可以擴大光指向角。
[0070]而且，本實用新型將基板111的厚度設(shè)計為250 V0以下，從而可以使光損失最小化，并具有對發(fā)光器件的薄型化有利的優(yōu)點。
[0071]并且，在本實用新型中發(fā)光器件芯片直接倒裝接合或表面貼裝于電路基板，因此與普通的封裝件形態(tài)的發(fā)光器件相比，具有可實現(xiàn)高效率和小型化的優(yōu)點。
[0072]以上已對本實用新型的多種多樣的實施例和特征進行了說明，然而本實用新型并不局限于以上說明的實施例和特征，在不脫離本實用新型的思想的范圍內(nèi)可進行多種多樣的變形。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光器件，其特征在于，包括: 基板； 半導(dǎo)體層，形成于所述基板的一面上； 半透光部，形成于所述基板的另一面上。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述半透光部包括多層，所述多層具有互不相同的折射率。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由31隊3102、1102、把02中的互不相同的材料層構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第一層為31隊3102、1102、把02中的一種材料層。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第二層為31隊3102、1102、把02中的一種材料層。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由第一層至第三層構(gòu)成，所述第三層為31隊3102、1102、把02中的一種材料層。
7.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，所述第一層具有比位于所述第一層上的第二層更小的折射率，且位于所述第二層上的所述第三層具有比所述第二層更小的折射率。
8.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，且隨著從所述第一層趨向所述第三層，折射率越來越小。
9.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述多層由依次設(shè)置的第一層至第三層構(gòu)成，且隨著從所述第一層趨向所述第三層，折射率越來越大。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述半透光部具有不同于所述基板的折射率。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述半透光部由薄膜金屬層構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述基板的厚度為250以下。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光器件為倒裝芯片類型的發(fā)光器件。
【文檔編號】H01L33/58GK204243083SQ201420561281
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】蔡鐘炫, 李貞勛, 徐大雄 申請人:首爾偉傲世有限公司