實(shí)施例涉及發(fā)光器件和包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。

背景技術(shù)：

諸如發(fā)光二極管或者激光二極管的發(fā)光器件，使用III-V或者II-VI族化合物半導(dǎo)體，由于器件材料和薄膜生長(zhǎng)技術(shù)的發(fā)展能夠發(fā)射諸如紅、綠以及藍(lán)色的各種顏色的可視光和紫外光。與諸如例如熒光燈和白熾燈的傳統(tǒng)的光源相比較，這些發(fā)光器件也能夠通過(guò)熒光物質(zhì)或者顏色組合的使用發(fā)射具有高發(fā)光效率的白光并且具有低功耗、半永久壽命、快速響應(yīng)速度、安全性以及環(huán)保的數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

因此，發(fā)光器件的應(yīng)用行業(yè)的領(lǐng)域被擴(kuò)展到光學(xué)通信裝置的傳輸模塊、用作液晶顯示器(LCD)設(shè)備的背光的替代冷陰極熒光燈(CCFL)的發(fā)光二極管背光、替換熒光燈或者白熾燈的白色發(fā)光二極管、車輛前照燈以及交通燈。最近，由于應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，應(yīng)用多個(gè)發(fā)光單體的高電壓發(fā)光器件被實(shí)現(xiàn)。

圖1是圖示傳統(tǒng)的水平高電壓發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)的視圖。

根據(jù)圖1的傳統(tǒng)的發(fā)光器件，多個(gè)發(fā)光單體20可以被布置在襯底10上。每個(gè)發(fā)光單體20包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層21、有源層22以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層23。被電連接到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層21的第一電極層30、被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層23上的第二電極層40、以及保護(hù)發(fā)光單體20同時(shí)使第一電極層30與第二電極層40電氣地分離的鈍化層50被設(shè)置。然而，在圖1中所圖示的用于高電壓的傳統(tǒng)的水平發(fā)光器件的情況下，具有大約100μm的厚度的藍(lán)寶石(Al₂O₃)襯底被使用使得不易于輻射當(dāng)發(fā)射光時(shí)產(chǎn)生的熱。因此，器件的特性被劣化。

倒裝芯片型發(fā)光器件被用作用于解決熱輻射的問(wèn)題的方法之一。在倒裝芯片型發(fā)光器件的情況下，反射層被布置在發(fā)光單體的結(jié)構(gòu)中的第二電極層上以改變光子路徑，從而提高發(fā)光效率。然而，通過(guò)襯底全部反射的發(fā)射光被吸收到發(fā)光單體中，或者在發(fā)光單體之間的空間處不執(zhí)行光提取使得向上提取的光發(fā)射的量小于在有源層處產(chǎn)生的光發(fā)射的量，從而降低發(fā)光效率。圖2是示出倒裝芯片型發(fā)光器件的輻射的現(xiàn)象的視圖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

實(shí)施例提供提高發(fā)光效率的發(fā)光器件。

技術(shù)解決方案

在一個(gè)實(shí)施例中，一種發(fā)光器件包括：襯底；多個(gè)發(fā)光單體(light emitting cell)，所述多個(gè)發(fā)光單體被布置在襯底上以彼此被間隔開(kāi)，每個(gè)發(fā)光單體包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，發(fā)光單體具有通孔，該通孔穿過(guò)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層以及第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一部分；第一電極層，該第一電極層被電連接到在通孔的底部處的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第二電極層，該第二電極層被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；以及第一鈍化層，該第一鈍化層使第一電極層與第二電極層電氣地分離，其中一個(gè)發(fā)光單體的第一電極層被電連接到與一個(gè)發(fā)光單體相鄰的另一發(fā)光單體的第二電極層。

第一鈍化層可以被布置在第二電極層、通孔的側(cè)壁以及發(fā)光單體的側(cè)壁之間。

第一鈍化層可以進(jìn)一步被布置在相鄰的發(fā)光單體之間的襯底處。

發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括第二鈍化層，該第二鈍化層被布置在第一電極層上。

第二鈍化層可以被布置在發(fā)光單體的表面的整個(gè)區(qū)域處，以及第二鈍化層可以包括暴露第一電極層和第二電極層中的至少一個(gè)的敞開(kāi)區(qū)域。

第二鈍化層可以包括Si、N、Ti以及O中的至少一個(gè)。

第一電極層中的每個(gè)可以是包括Al和Ag中的至少一個(gè)的歐姆電極。

第一鈍化層可以具有反射層結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)層被堆疊。

包括堆疊層的反射層可以包括分布式布拉格反射鏡。

第二電極層中的每個(gè)可以包括透明電極層和反射層。

在另一實(shí)施例中，發(fā)光器件包括：襯底；多個(gè)發(fā)光單體，所述多個(gè)發(fā)光單體被布置在襯底上以彼此被間隔開(kāi)，每個(gè)發(fā)光單體包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，發(fā)光單體具有通孔，該通孔穿過(guò)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、有源層以及第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的一部分；第一電極層，該第一電極層被電連接到在通孔的底部處的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第二電極層，該第二電極層被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上；以及第一鈍化層，該第一鈍化層使第一電極層與第二電極層電氣地分離，其中至少一個(gè)或者多個(gè)通孔被形成在一個(gè)發(fā)光單體中，被連接到通孔的第一電極層被電連接到一個(gè)發(fā)光單體中的與通孔相鄰的另一通孔的第一電極層，以及與一個(gè)發(fā)光單體相鄰的另一發(fā)光單體的第二電極層。

第一鈍化層可以被布置在第二電極層、通孔的側(cè)壁以及發(fā)光單體的側(cè)壁之間。

第一鈍化層可以進(jìn)一步被布置在相鄰的發(fā)光單體之間的襯底處。

發(fā)光器件可以進(jìn)一步包括第二鈍化層，該第二鈍化層被布置在第一電極層上方。

第二鈍化層可以被布置在發(fā)光單體的表面的整個(gè)區(qū)域處，以及第二鈍化層可以包括暴露第一電極層和第二電極層中的至少一個(gè)的敞開(kāi)區(qū)域。

第二鈍化層可以包括Si、N、Ti以及O中的至少一個(gè)。

第一電極層中的每個(gè)可以是包括Al和Ag中的至少一個(gè)的歐姆電極。

第一鈍化層可以具有反射層結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)層被堆疊。

第二電極層中的每個(gè)可以包括透明電極層和反射層。

在另一實(shí)施例中，發(fā)光器件封裝包括底座(submount)、實(shí)施例中的任一個(gè)的發(fā)光器件以及被布置在底座和發(fā)光器件之間的一對(duì)金屬凸塊，金屬凸塊以倒裝芯片的方式使發(fā)光器件的第一電極層和第二電極層結(jié)合到底座。

有益效果

在根據(jù)被圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件中，被堆疊的第一鈍化層和第一電極層被布置在作為發(fā)光單體之間的空間的襯底處，使得在發(fā)光單體和沒(méi)有布置發(fā)光單體的襯底處可以執(zhí)行由于光的反射的光提取，從而提高發(fā)光效率。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示傳統(tǒng)的水平的高電壓發(fā)光器件的視圖；

圖2是示出傳統(tǒng)的倒裝芯片型發(fā)光器件的輻射的現(xiàn)象的視圖；

圖3A和圖3B是圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的橫截面視圖和平面視圖；

圖4A和圖4B是圖示根據(jù)另一實(shí)施例的發(fā)光器件的橫截面視圖和平面視圖；

圖5是圖示包括具有多個(gè)層的鈍化層的發(fā)光器件的視圖；

圖6是圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的輻射的現(xiàn)象的視圖；

圖7A和圖7B是圖示包括第二鈍化層的發(fā)光器件的視圖；

圖8A至圖8F是圖示根據(jù)實(shí)施例的制造發(fā)光器件的方法的視圖；

圖9是示意性地圖示發(fā)光器件的布局的平面視圖；

圖10是圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的倒裝芯片封裝的視圖；

圖11是圖示根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的背光單元(backlight unit)的視圖；以及

圖12是圖示根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的照明設(shè)備的視圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將會(huì)從與實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的附圖和描述清楚地理解實(shí)施例。

應(yīng)理解的是，當(dāng)元件被稱為是在另一元件“上”或者“下”時(shí)，其可以直接地在元件上/下，并且也可以存在一個(gè)或者多個(gè)中間元件。當(dāng)元件被稱為是在“上”或者“下”時(shí)，基于元件可以包括“在元件下”以及“在元件上”。

在附圖中，為了描述的方便和清楚起見(jiàn)元件的大小可以被夸大、省略或者示意性地圖示。此外，元件的大小不意指元件的實(shí)際大小。

圖3A和圖3B是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的橫截面視圖和平面視圖。

根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件可以包括襯底110、多個(gè)發(fā)光單體120、第一電極層130、第二電極層140以及第一鈍化層150。

在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件中，襯底110可以是由適合于半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)的材料形成，能夠被形成為載體晶圓，并且具有高導(dǎo)熱性。襯底110可以包括導(dǎo)電襯底或者絕緣襯底。例如，襯底110可以使用藍(lán)寶石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge以及Ga2O3中的至少一個(gè)。此外，襯底110可以使用為了提高光提取效率加工凹凸表面的被圖案化的藍(lán)寶石襯底。

在實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)光單體120被排列在襯底110上以彼此被間隔開(kāi)。發(fā)光單體120的數(shù)量至少是兩個(gè)。當(dāng)發(fā)光單體120的數(shù)量大于2時(shí)，發(fā)光單體120可以被排列在行和列中。每個(gè)發(fā)光單體120可以包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層122以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123。

第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以由半導(dǎo)體化合物形成。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以由III-V或者II-VI族化合物半導(dǎo)體形成，并且可以通過(guò)第一導(dǎo)電類型摻雜物摻雜。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以是n型半導(dǎo)體層時(shí)，第一導(dǎo)電類型摻雜物可以是n型摻雜物并且可以包括Si、Ge、Sn、Se以及Te，同時(shí)不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的成分的半導(dǎo)體材料。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121可以是從GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP以及InP當(dāng)中選擇的任何一個(gè)或者多個(gè)形成。

在有源層122中，通過(guò)第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121注入的電子與通過(guò)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123注入的空穴成對(duì)以發(fā)射具有通過(guò)形成有源層122的材料的固有能帶確定的能量的光。有源層122可以具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)、多阱結(jié)構(gòu)、單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)。例如，有源層122可以是由三甲基鎵(TMGa)氣體、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2)以及三甲基銦氣(TMIn)被注入的多阱結(jié)構(gòu)，同時(shí)不限于此。

有源層的阱層/阻擋層可以是由例如從在InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、InAlGaN/InAlGaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs以及GaP(InGaP)/AlGaP當(dāng)中選擇的任何一個(gè)或者多個(gè)材料形成以具有對(duì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)不限于此。阱層可以是由具有比阻擋層的帶隙更低的帶隙的材料形成。

導(dǎo)電包覆層(未示出)可以被形成在有源層122上和/或下。導(dǎo)電包覆層可以由具有比有源層122的阱層和阻擋層的帶隙更寬的帶隙的半導(dǎo)體形成。例如，導(dǎo)電包覆層可以包括GaN、AlGaN、InAlGaN或者超晶格結(jié)構(gòu)。此外，可以通過(guò)n型摻雜物或者p型摻雜物摻雜導(dǎo)電包覆層。

第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123被形成在有源層122上。第二導(dǎo)半導(dǎo)體層122可以由半導(dǎo)體化合物形成。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123可以由III-V或者II-VI族化合物半導(dǎo)體形成，并且可以通過(guò)第二導(dǎo)電類型摻雜物摻雜。例如，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的成分的半導(dǎo)體材料。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型半導(dǎo)體層123可以是p型半導(dǎo)體層時(shí)，第二導(dǎo)電類型摻雜物可以是p型摻雜物并且可以包括Mg、Zn、Ca、Sr以及Ba。

包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層122以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的發(fā)光單體120可具有通孔120a，其中發(fā)光單體120的上部的一部分被蝕刻，或者更加特別地，從第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的表面被蝕刻，使得穿過(guò)有源層122同時(shí)暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的一部分。

在發(fā)光單體120中，替代通孔結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)臺(tái)面蝕刻工藝蝕刻發(fā)光單體120的上部的有源層122和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的部分以暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的部分。

在根據(jù)在圖3A和圖3B中圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件中，第一電極層130可以被布置成被電連接到被形成在發(fā)光單體120中的通孔120a的底表面處的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121。第二電極層140可以被布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123上。第一鈍化層150可以被布置在第一電極層130和第二電極層140之間以使它們被電氣地隔離。在一個(gè)發(fā)光單體中的第一電極層130可以被形成為被連接到與一個(gè)發(fā)光單體相鄰的另一發(fā)光單體的第二電極層140。

第一電極層130可以被布置在第一鈍化層150上以接觸第一鈍化層150沒(méi)有被形成在通孔120a的底表面處的被暴露的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121。第一電極層140可以被布置成接觸第一鈍化層150沒(méi)有被形成在第二電極層140上的被暴露的第二電極層140。在此，為了防止第一電極層130和第二電極層140在一個(gè)發(fā)光單體中被相互電連接，在第二電極層140的上部處或者周緣區(qū)域處可以蝕刻第一電極層130的一部分使得第一鈍化層150可以被暴露。

第一電極層130可以是n型歐姆電極層。第一電極層130可以包括Al(鋁)或者Ag(銀)，更加具體地，Al/Cr(鉻)/Al、Ti(鈦)/Al、Ag或者Ni(鎳)/Ag，以用作反射層。

第二電極層140可以被形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123上。

第二電極層140可以選擇性地使用透明導(dǎo)電材料和金屬材料。例如，第二電極層140可以由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、鎵鋅氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO(AGZO)、In-Ga ZnO(IGZO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au或者Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au或者Hf中的至少一個(gè)形成。

此外，第二電極層140可以包括p型歐姆電極層和反射層。p型歐姆電極層可以包括銦錫氧化物(ITO)、ZnO、InO、SnO或者其合金并且反射層可以包括Ag或者Al，同時(shí)不限于此。

第一鈍化層150可以用作保護(hù)發(fā)光單體120。在相鄰的發(fā)光單體120之間或者在一個(gè)發(fā)光單體120中，第一鈍化層150可以被形成以使第一電極層130與第二電極層140電氣地分離。

第一鈍化層150被布置在第二電極層140、通孔120a的側(cè)壁以及每個(gè)發(fā)光單體120的側(cè)壁處。對(duì)于不同的發(fā)光單體的電連接，第一鈍化層150可以不被形成在通過(guò)被形成在一個(gè)發(fā)光單體中的通孔120a暴露的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121(即，通孔120a的底部)處，和與一個(gè)發(fā)光單體相鄰的另一發(fā)光單體的第二電極層140的部分處。

第一鈍化層150可以被布置在相鄰的發(fā)光單體120之間的襯底110上。此外，第一電極層130可以被布置在被形成的第一鈍化層150的整個(gè)上表面上。第一電極層130可以使兩個(gè)相鄰的發(fā)光單體120相互電連接。

被形成的第一電極層130可以連續(xù)地連接兩個(gè)相鄰的發(fā)光單體120的一個(gè)發(fā)光單體120的第一電極層130和另一發(fā)光單體120的第二電極層140，使得多個(gè)發(fā)光單體120可以被相互串聯(lián)地電連接?？商孢x地，兩個(gè)相鄰的發(fā)光單體120的一個(gè)發(fā)光單體120的電極可以被連接到具有與一個(gè)發(fā)光單體120的電極相同的極性的另一發(fā)光單體120的電極(130被連接到130或者140被連接到140)，使得多個(gè)發(fā)光單體120可以被相互并聯(lián)地連接。

第一鈍化層150可以包括無(wú)機(jī)層、非導(dǎo)電氧化物或者氮化物。第一鈍化層150可以由包括諸如SiN、SiO₂或者TiO₂的Si、N、Ti以及O的任何一個(gè)形成。

在圖3B中，相鄰的發(fā)光單體120被布置在襯底110上。圖3B具有劃分相鄰的發(fā)光單體120的虛線。第一電極層130可以被電連接到通孔120a中的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層(在平面圖中未示出)并且可以電接觸相鄰的發(fā)光單體120的第二電極層140。第二電極層140可以被電連接到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123。

在一個(gè)發(fā)光單體中，可以通過(guò)第一鈍化層150使電接觸第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的第一電極層130，和電接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的第二電極層140電氣地隔離。第一鈍化層150可以被布置在相鄰的發(fā)光單體120之間的區(qū)域處。

圖4A和圖4B是圖示根據(jù)另一實(shí)施例的發(fā)光器件的橫截面視圖和平面視圖。

根據(jù)另一實(shí)施例的發(fā)光器件可以包括襯底110、多個(gè)發(fā)光單體120、第一電極層130、第二電極層140以及第一鈍化層150。

在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)通孔120a和120b可以被形成在每個(gè)發(fā)光單體120處并且被連接到通孔120b的第一電極層130可以被電連接到與通孔120b相鄰的第一通孔120a的第一電極層。另外，第一電極層130可以被電連接到與其中通孔120a被形成的發(fā)光單體120相鄰的發(fā)光單體120的第二電極層140。

在圖3A和圖3B中圖示的通孔120a和120b中的每個(gè)可以被形成為具有圓錐，該圓錐具有寬的上部和窄的下部。通孔120a和120b可以被排列在發(fā)光器件的一個(gè)方向上的行中。通孔120a和120b可以被排列在行和列中。然而，通孔120a和120b的排列的形狀不限于此。

如上所述，當(dāng)多個(gè)通孔120a和120b被形成在一個(gè)發(fā)光單體120中時(shí)，在一個(gè)發(fā)光單體120內(nèi)可以提供均勻的亮度質(zhì)量。

如在圖5中所圖示，第一鈍化層150可以包括不同的至少兩個(gè)層150a和150b。在兩個(gè)以上的層存在的情況下，第一層150a和第二層150b可以被交替地布置兩次或者多次。第一層150a和第二層150b可以是包括具有不同的折射率的反射層。第一層150a的折射率可以大于第二層150b的折射率。第一鈍化層150可以具有分布式布拉格反射鏡(DBR)，其中包括第一層150a和第二層150b的多個(gè)層被堆疊。反射層的第一層150a可以包括Si、TiO₂以及SiNx中的至少一個(gè)。具有比第一層150a的更小的折射率的第二層150b可以包括Al₂O₃、SiO₂以及SiN_x中的至少一個(gè)。

當(dāng)從有源層122產(chǎn)生的光被全部反射以前進(jìn)到發(fā)光單體120時(shí)，光可以不被吸收到發(fā)光單體120中，而是由于組成第一鈍化層150的堆疊結(jié)構(gòu)的折射率光可以被提取到外部。此外，可以在具有不同的折射率的第一層150a和150b之間的界面處反射從發(fā)光單體120的側(cè)面發(fā)射的光，使得發(fā)光單體120外部的能夠發(fā)射光的區(qū)域可以被擴(kuò)寬。

在根據(jù)被圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件中，第一鈍化層150可以具有堆疊結(jié)構(gòu)，使得多個(gè)反射可以被執(zhí)行。被布置在第一鈍化層150上方的第一電極層130可以包括金屬，從而提高從有源層122發(fā)射的光的反射效率。此外，因?yàn)榫哂蠨BR結(jié)構(gòu)的第一鈍化層150和包括反射材料的第一電極層130被布置在與發(fā)光單體120之間的被分離的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的襯底110的前表面處，所以可以在包括用于執(zhí)行實(shí)際發(fā)冷光的發(fā)光單體區(qū)域和單體120之間的被分離的區(qū)域的發(fā)光器件的整個(gè)區(qū)域處執(zhí)行全反射。因此，可以提高發(fā)光效率。

圖6是圖示根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的輻射的現(xiàn)象的視圖。在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件中，因?yàn)榈谝浑姌O層的第一鈍化層也被布置在與不同的發(fā)光單體之間的被分離的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的襯底處，即，在其中發(fā)光單體沒(méi)有被布置的表面處，所以光的發(fā)射和折射可以在襯底的前表面處發(fā)生。因此，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比較可以提高發(fā)光效率。

在圖7A和圖7B中圖示的另一實(shí)施例中，可以進(jìn)一步設(shè)置第二鈍化層160。如在圖7A中所圖示，第二鈍化層160可以被布置在上述實(shí)施例中形成的第一電極層130上。第二鈍化層160可以被布置在包括發(fā)光單體120的表面的整個(gè)發(fā)光器件上。在圖7A中，左發(fā)光單體的第二電極層的上部可以被敞開(kāi)以暴露第二電極層并且可以被連接到外部電極，如下面將會(huì)描述的。

此外，如在圖7B中所圖示，在被布置在襯底上的多個(gè)發(fā)光單體當(dāng)中的至少一個(gè)發(fā)光單體中，暴露第一電極層和第二電極層的區(qū)域可以被形成。被暴露的第一和第二電極層可以被電連接到外部電極。第二鈍化層160可以是非導(dǎo)電的。詳細(xì)地，第二鈍化層160可以包括非導(dǎo)電氧化物、非導(dǎo)電氮化物或者有機(jī)層。特別地，第二鈍化層160可以是由Si、N、Ti以及O中的至少一個(gè)的材料形成。

可以使用金屬有機(jī)化學(xué)蒸鍍沉積(MOCVD)、化學(xué)蒸鍍沉積(CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)蒸鍍沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)或者氫化物氣相外延(HVPE)可以形成根據(jù)被圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件中的每個(gè)層，同時(shí)不限于此。

圖8A至圖8F是圖示根據(jù)實(shí)施例的制造發(fā)光器件的方法的視圖。

在圖8A中，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層122以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123被順序地生長(zhǎng)在襯底110上以形成發(fā)光單體層。掩膜300被布置在發(fā)光單體層上。

在圖8B中，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層122以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的發(fā)光單體層被蝕刻成對(duì)應(yīng)于被布置的掩膜300的圖案，使得從襯底被部分地去除以因而形成被彼此分離的多個(gè)發(fā)光單體120。

在圖8C中，通過(guò)某一蝕刻工藝形成至少一個(gè)通孔120a。每個(gè)通孔120a穿過(guò)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123和有源層122并且暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的部分。

圖8A至圖8C的工藝不限于上面的描述。為了加工的方便起見(jiàn)，工藝可以被變化。即，在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123和有源層122被部分地去除并且通孔120a被形成以暴露第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121的部分之后，為了形成多個(gè)發(fā)光單體120，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121、有源層122以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123的發(fā)光單體層被暴露，同時(shí)發(fā)光層被去除以暴露襯底110的某一區(qū)域。

在圖8D中，第二電極層140被布置在發(fā)光單體的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層123上。第一鈍化層150被形成在包括多個(gè)發(fā)光單體120和相鄰的發(fā)光單體120之間的襯底110的整個(gè)區(qū)域上。被形成的第一鈍化層150被布置成敞開(kāi)通孔結(jié)構(gòu)的底表面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第二電極層140的部分。

在圖8E中，第一電極層130被形成在包括第一鈍化層150的上部以及通過(guò)蝕刻工藝敞開(kāi)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層121和第二電極140的部分的發(fā)光單體120的前表面處。在此，第一電極層被部分地敞開(kāi)以便于電氣地短路一個(gè)發(fā)光單體中的第一電極層130和第二電極層140。

在圖8F中，第二鈍化層160被整體地形成在具有被短路的部分的第一電極層130的區(qū)域和第一電極層130的上部處。被形成的第二鈍化層160暴露第一電極層130和第二電極層140中的至少一個(gè)使得連接發(fā)光器件中的外部電極。

圖9是示意性地圖示在通過(guò)制造圖8A至圖8F的制造方法形成的發(fā)光單體的情況下發(fā)光單體被布置的發(fā)光器件的布局的視圖。

在圖9中圖示的布局是通過(guò)根據(jù)圖8A至圖8F的實(shí)施例的制造發(fā)光器件的方法形成的多個(gè)層的一部分。

在圖9中，發(fā)光單體120被布置在襯底110上以彼此被間隔開(kāi)。第二鈍化層160可以被形成在被分離的發(fā)光單體120上。第二鈍化層160可以被形成在除了第一和第二電極層中的至少一個(gè)被電連接到外部電極的區(qū)域之外的、包括發(fā)光單體120的上部的發(fā)光器件的整個(gè)前表面上。

通過(guò)第二鈍化層160指示的區(qū)域可以是用于相鄰的發(fā)光單體120的分離的區(qū)域。第一鈍化層(未示出)可以進(jìn)一步被設(shè)置在第二鈍化層160的下方。

如上所述，第一鈍化層、第一電極層以及第二鈍化層160被堆疊在分離發(fā)光單體120的區(qū)域處，并且因此在發(fā)光單體120之間的電短路可以被防止，并且因?yàn)楣獾姆瓷浜驼凵湓诜蛛x區(qū)域處發(fā)生，所以可以提高發(fā)光器件的發(fā)光效率。

第一電極層(未示出)可以通過(guò)在圖9中圖示的通孔120a電接觸第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層(未示出)。

此外，第一電極層(未示出)可以電接觸相鄰的發(fā)光單體的第二電極層140。第二電極層140可以被電連接到第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層(未示出)。

圖10是圖示根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的視圖。

根據(jù)被圖示的實(shí)施例的發(fā)光器件封裝包括底座220以及第一凸塊221和第二凸塊222，該第一凸塊221和第二凸塊222被布置在發(fā)光器件中的一個(gè)和底座220之間從而以倒裝芯片的方式將第一和第二電極層結(jié)合到底座220。

在被圖示的實(shí)施例中，第一金屬層231和第二金屬層232可以被進(jìn)一步被布置在底座220上以便于將底座220電連接到發(fā)光器件。當(dāng)以倒裝芯片方式結(jié)合發(fā)光器件時(shí)使用的凸塊可以包括第一凸塊221和第二凸塊222。第一凸塊221和第二凸塊222可以是均具有球形的焊料。第一凸塊221和第二凸塊222可以由導(dǎo)電材料，并且更加特別地，金屬形成。第一凸塊221和第二凸塊222分別被布置在底座220的第一金屬層231和第二金屬層232上以電接觸發(fā)光器件的電極。

在圖10中圖示的發(fā)光器件是將倒裝芯片型發(fā)光器件應(yīng)用于一個(gè)實(shí)施例的示例。然而，實(shí)施例不限于此。倒裝芯片型發(fā)光器件可以被應(yīng)用于其他實(shí)施例。

發(fā)光器件被安裝在底座220上。底座220可以包括封裝主體或者印刷電路板。發(fā)光器件可以具有能夠以倒裝芯片方式被結(jié)合的可變形狀。

發(fā)光器件被布置在襯底220上并且通過(guò)第一凸塊221和第二凸塊222被電連接到底座220。底座220可以包括樹(shù)脂，諸如苯丙醇胺(PPA)、液晶聚合體(LCP)、聚酰胺9T(PA9T)、或者金屬、光感玻璃、藍(lán)寶石、陶瓷、或者印刷電路板。然而，根據(jù)被圖示的實(shí)施例的底座220不限于上述材料。

第一金屬層231和第二金屬層232被布置在底座220上以在水平方向中相互被間隔開(kāi)。在此，底座220的上表面可以是與發(fā)光器件相對(duì)的表面。第一金屬層231和第二金屬層232可以包括導(dǎo)電金屬，諸如鋁(Al)或者銠(Rh)。

第一凸塊221和第二凸塊222被布置在底座220和發(fā)光器件之間。第一凸塊221可以將第一電極層130電連接到第一金屬層231。第二凸塊222可以將第二電極層140電連接到第二金屬層232。

第一凸塊221和第二凸塊222可以使用Pb、Sn、Au、Ge、Cu、Bi、Cd、Zn、Ag、Ni和Ti以及其合金中的至少一個(gè)。

根據(jù)另一實(shí)施例，上述的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝可以被實(shí)現(xiàn)為顯示裝置、指示器設(shè)備以及照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)可以包括，例如，燈或者街燈。

在下文中，將會(huì)解釋其中上述的發(fā)光器件被布置的作為照明系統(tǒng)的示例的顯示裝置和照明裝置。

圖11是圖示根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件封裝的顯示裝置的視圖。

如所圖示的，顯示裝置500包括光源模塊、在底蓋510上的反射板520、被布置在反射板520的前面同時(shí)將從光源模塊發(fā)射的光導(dǎo)向顯示裝置的前面的導(dǎo)光板540、被布置在導(dǎo)光板540的前面的第一棱鏡片550和第二棱鏡片560、被布置在第二棱鏡片560的前面的面板570以及被布置在面板570的前面的濾色器580。

光源模塊包括在電路基板530上的發(fā)光封裝535。在此，電路板530可以使用PCB。當(dāng)被布置在發(fā)光器件封裝535中的發(fā)光器件可以應(yīng)用上述實(shí)施例時(shí)，因?yàn)閺陌ǘ鄠€(gè)發(fā)光單體和發(fā)光單體之間的分離區(qū)域的整個(gè)發(fā)光器件反射光，所以在發(fā)光器件內(nèi)的光的吸收可以被減少，反射率可以被增加，并且照亮可以發(fā)生在整個(gè)更寬的區(qū)域上。因此，顯示裝置的光源模塊的發(fā)光效率可以被提高。

底蓋510可以容納顯示裝置的構(gòu)件。反射板520可以作為如所圖示的單獨(dú)的構(gòu)件被提供。可替選地，具有高的反射率的材料可以被涂覆在導(dǎo)光板540的后表面或者底蓋510的前表面處以形成反射板520。

反射板520可以使用具有高的反射率并且能夠被薄薄地施加的材料。反射板520可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)。

導(dǎo)光板540擴(kuò)散從光源模塊發(fā)射的光以在液晶顯示裝置的屏幕的整個(gè)區(qū)域均勻地分布光。因此，導(dǎo)光板530可以包括具有高的折射率和高的透射率的材料。導(dǎo)光板530可以是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或者聚乙烯(PE)形成。此外，當(dāng)導(dǎo)光板530被省略時(shí)，空氣引導(dǎo)型顯示裝置可以被設(shè)置。

第一棱鏡片550被形成在支撐膜的一側(cè)上。第一棱鏡片550由具有透射率和彈性的聚合物材料形成。聚合物可以具有由多個(gè)被重復(fù)的三維圖案形成的棱鏡層。在此，多個(gè)圖案可以具有條紋狀，其中峰部和谷部被重復(fù)，如所圖示的。

第二棱鏡片560可以被形成在支撐膜的一側(cè)上。第二棱鏡片560可以具有被排列在與第一棱鏡片550的峰部和谷部的排列方向垂直的一個(gè)方向上的峰部和谷部。因此，從光源模塊和反射板520傳遞的光可以在面板570的所有方向上被均勻地分散。

在被圖示的實(shí)施例中，第一棱鏡片550和第二棱鏡片560組成光學(xué)片。在其他組合示例中，光學(xué)片可以包括微透鏡陣列、擴(kuò)散片以及微透鏡陣列、或者一個(gè)棱鏡片和微透鏡陣列。

面板570可以是液晶面板。替代液晶面板，要求光源的其他顯示裝置可以被設(shè)置。

在面板570中，液晶被置于玻璃本體之間并且偏振板被布置在玻璃本體兩者上以使用光的偏振。在此，液晶具有對(duì)這些液體和固體起中間物的特性。液晶是像液體一樣具有流動(dòng)性的有機(jī)分子，并且像液體一樣被均勻地排列。通過(guò)使用外部電場(chǎng)改變分子排列來(lái)顯示圖像。

在顯示裝置處使用的液晶面板以有源矩陣方式被設(shè)置。晶體管被用作用于控制被供應(yīng)到每個(gè)像素的電壓的開(kāi)關(guān)。

濾色片580被布置在面板570的前表面處，使得可以通過(guò)從面板570的各自像素發(fā)射紅色、綠色以及藍(lán)色來(lái)顯示圖像。

圖12是圖示根據(jù)實(shí)施例的包括發(fā)光器件的照明設(shè)備的視圖。

根據(jù)被圖示的實(shí)施例的照明設(shè)備可以包括蓋1100、光源模塊1200、輻射體1400、電源1600、內(nèi)殼體1700以及插座1800。另外，照明設(shè)備可以進(jìn)一步包括元件1300和保持器1500中的至少一個(gè)。光源模塊1200包括根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。詳細(xì)地，在發(fā)光器件中的發(fā)光單體之間的多個(gè)發(fā)光單體區(qū)域和分離區(qū)域處存在具有包括反射層和具有金屬材料的第一電極的堆疊結(jié)構(gòu)的鈍化。因此，可以提高反射率并且因此提高亮度。另外，可以通過(guò)倒裝芯片結(jié)構(gòu)提高熱的輻射。

蓋1100可以具有球狀或者半球狀，可以是中空的，并且可以被設(shè)置成具有敞開(kāi)的部分。蓋1100可以被光學(xué)地耦合到光源模塊1200。例如，蓋1100可以擴(kuò)散、散射并且激勵(lì)從光源模塊1200供應(yīng)的光。蓋1100可以是一種光學(xué)元件。蓋1100可以被耦合到輻射體1400。蓋1100可以包括要被耦合到輻射體1400的耦合部分。

象牙白的涂料可以被涂覆在蓋1100的內(nèi)表面上。象牙白的涂料可以包括用于擴(kuò)散光的擴(kuò)散材料。蓋1100的內(nèi)表面的粗糙度可以大于蓋1100的外表面的粗糙度。因此，來(lái)自于光源模塊1200的光可以被重復(fù)地散射和擴(kuò)散使得被發(fā)射到外部。

蓋1100可以由玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)以及聚碳酸酯(PC)形成。在此，在這些當(dāng)中，聚碳酸酯具有高的光阻、熱阻以及強(qiáng)度。蓋110可以是透明的，使得光源模塊1200可以從外部是可視的。可替選地，蓋1100可以是不透明的?？梢酝ㄟ^(guò)吹塑法形成蓋1100。

光源模塊1200可以被布置在輻射體1400的一側(cè)處。因此，來(lái)自于光源模塊1200的熱被傳輸?shù)捷椛潴w1400。光源模塊1200可以包括發(fā)光器件封裝1210、連接板1230以及連接器1250。

元件1300被布置在輻射體1400上并且包括插入發(fā)光器件封裝1210和連接器1250的導(dǎo)向凹槽1310。導(dǎo)向凹槽1310對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光器件封裝1210和連接器1250的基板。

元件1300的表面可以被沉積或者涂覆有光反射材料。例如，元件1300的表面可以具有被沉積或者涂覆在其上的白色涂料。元件1300將從蓋100的內(nèi)表面反射到光源模塊1200的光反射到蓋1100。因此，照明設(shè)備的發(fā)光效率可以被提高。

元件1300可以由例如絕緣材料形成。導(dǎo)光模塊1200的連接板1230可以包括導(dǎo)電材料。因此，在輻射體1400和連接板1230之間的電接觸可以被實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵?300由絕緣材料形成，所以在連接板1230和輻射體1400之間的電氣短路可以被防止。輻射體1400從光源模塊1200并且從電源1600接收熱以便輻射熱。

保持器1500關(guān)閉內(nèi)殼體1700的絕緣體1710的容納凹槽1719。因此，被容納在內(nèi)殼體1700的絕緣體1710中的電源1600被包封。固定器1500包括導(dǎo)向突起1510。導(dǎo)向突起1510包括孔，電源1600的突起1610穿過(guò)該孔。

電源1600處理或者轉(zhuǎn)換從外部供應(yīng)的電信號(hào)以將電力供應(yīng)到光源模塊1200。電源1600被容納在內(nèi)殼體1710的容納凹槽1719中并且通過(guò)保持器1500被包封在內(nèi)殼體1700中。電源1600可以包括突起1610、導(dǎo)向部分1630、基底1650以及延伸部1670。

導(dǎo)向部分1630可以從基底1650的一側(cè)向外突出。導(dǎo)向部分1630可以被插入到保持器1500中。多個(gè)構(gòu)件可以被布置在基底1650的一側(cè)上。例如，構(gòu)件可以包括DC轉(zhuǎn)換器，該DC轉(zhuǎn)換器用于將從外部電源供應(yīng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電；驅(qū)動(dòng)芯片，該驅(qū)動(dòng)芯片用于控制光源模塊1200的操作；以及靜電放電(ESD)保護(hù)裝置，該靜電放電(ESD)保護(hù)裝置用于保護(hù)光源模塊1200，同時(shí)不限于此。

延伸部1670從基底1650的另一側(cè)向外突出。延伸部1670被插入到內(nèi)殼體1700的連接器1750中并且從外部接收電信號(hào)。例如，延伸部1670可以被設(shè)置成具有等于或者小于內(nèi)殼體1700的連接器1750的寬度的寬度。延伸部1670可以被電連接到“+線”的一端和“-線”的一端?！?線”的另一端和“-線”的另一端可以被電連接到插座1800。

內(nèi)殼體1700可以在其中包括模制部分以及電源1600。模制部分是模制液體被硬化的部分。電源1600可以通過(guò)模制部分被固定在內(nèi)殼體1700中。

雖然為了說(shuō)明性目的已經(jīng)描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在沒(méi)有脫離本公開(kāi)的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代是可能的。因此，不是為了限制目的描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。因此，本公開(kāi)的范圍不受到上述實(shí)施例的限制，而是受到權(quán)利要求和其等效物的限制。

發(fā)明的模式

已經(jīng)以用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式描述了各種實(shí)施例。

工業(yè)實(shí)用性

上述發(fā)光封裝可以被應(yīng)用于各種領(lǐng)域。例如，發(fā)光封裝可以被應(yīng)用于照明設(shè)備。例如，照明設(shè)備可以包括背光單元、照明單元、指示器裝置、燈或者街燈中的至少一個(gè)。