相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求享有在2011年1月27號(hào)遞交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2011-0008200號(hào)的優(yōu)先權(quán),在此通過(guò)參考整體引入該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容,如同在本文中進(jìn)行了全文描述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的實(shí)施例可涉及一種發(fā)光器件以及一種發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(LED)為這樣一種半導(dǎo)體,其使用化合物半導(dǎo)體的特性,在將電轉(zhuǎn)換成紅外線或光之后被用作光源或用于發(fā)送和接收信號(hào)。
Ⅲ-Ⅴ族氮化物半導(dǎo)體由于其物理和化學(xué)特性已經(jīng)在發(fā)光器件(例如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管)的核心材料中占據(jù)主導(dǎo)。
發(fā)光二極管(LED)具有良好的環(huán)保特性(eco-friendliness),這是由于其不包括對(duì)環(huán)境造成危險(xiǎn)的有害物質(zhì),例如用于傳統(tǒng)照明系統(tǒng)(包括白熾燈或熒光燈)的汞(Hg)。因而,由于具有長(zhǎng)使用壽命和低功耗特性的優(yōu)點(diǎn),發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)光源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明實(shí)施例可提供一種能夠增強(qiáng)照明效率以及照明強(qiáng)度的發(fā)光器件。
在一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)光器件包括:透光襯底;發(fā)光結(jié)構(gòu),設(shè)置在所述透光襯底上,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;導(dǎo)電層,設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上;第一電極部,設(shè)置在所述導(dǎo)電層上,該第一電極部具有至少一預(yù)定區(qū)域,該預(yù)定區(qū)域穿過(guò)所述導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層以及所述有源層而與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層相接觸;以及第一絕緣層,設(shè)置在所述導(dǎo)電層與所述第一電極部之間、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層與所述第一電極部之間和所述有源層與所述第一電極部之間。該發(fā)光器件還可包括第二電極部,設(shè)置在所述導(dǎo)電層上。
所述第一電極部可包括:第一焊盤(pán)部,設(shè)置在所述第一絕緣層上;第一延伸部,設(shè)置在所述第一絕緣層上,從所述第一焊盤(pán)部延伸出去;至少一個(gè)第一接觸電極,連接到所述第一延伸部,穿過(guò)所述導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層以及所述有源層而與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層相接觸。
在另一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)光器件可包括:襯底;發(fā)光結(jié)構(gòu),設(shè)置在所述襯底上,該發(fā)光結(jié)構(gòu)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;導(dǎo)電層,設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層上;第一電極部,設(shè)置在所述導(dǎo)電層上,該第一電極部具有至少一預(yù)定區(qū)域,該預(yù)定區(qū)域穿過(guò)所述導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層以及所述有源層而與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層相接觸;第一絕緣層,設(shè)置在所述導(dǎo)電層與所述第一電極部之間、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層與所述第一電極部之間以及所述有源層與所述第一電極部之間;第二電極部,設(shè)置在所述導(dǎo)電層上;以及第二絕緣層,設(shè)置在所述導(dǎo)電層與所述第二電極部之間,其中所述第二電極部的至少一預(yù)定區(qū)域穿過(guò)所述第二絕緣層而與所述導(dǎo)電層相接觸。
所述第一電極部可包括:第一焊盤(pán)部,設(shè)置在所述第一絕緣層上;第一延伸部,設(shè)置在所述第一絕緣層上,從所述第一焊盤(pán)部延伸出去;以及至少一個(gè)第一接觸電極,連接到所述第一延伸部,穿過(guò)所述導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層以及所述有源層而與所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層相接觸。
所述第二電極部可包括:第二焊盤(pán)部,設(shè)置在所述第二絕緣層上;第二延伸部,設(shè)置在所述第二絕緣層上,從所述第二焊盤(pán)部延伸出去;以及至少一個(gè)第二接觸電極,連接到所述第二延伸部,穿過(guò)所述第二絕緣層而與所述導(dǎo)電層相接觸。
可設(shè)置有多個(gè)第一接觸電極并且所述多個(gè)第一接觸電極彼此間隔開(kāi)。
每?jī)蓚€(gè)相鄰所述第一接觸電極之間的距離可相同。
兩個(gè)相鄰所述第一接觸電極之間的距離隨著相距所述第一焊盤(pán)部越遠(yuǎn)而增大。
可設(shè)置有多個(gè)第二接觸電極并且所述多個(gè)第二接觸電極彼此間隔開(kāi)。
每?jī)蓚€(gè)相鄰所述第二接觸電極之間的距離可相同。
兩個(gè)相鄰所述第二接觸電極之間的距離可隨著相距所述第二焊盤(pán)部越遠(yuǎn)而增大。
第一接觸電極可排列在兩個(gè)相鄰所述第二接觸電極之間。
所述第一接觸電極的中心可排列在兩個(gè)相鄰所述第二接觸電極之間的中間點(diǎn)處。
所述第二延伸部可包括分別從所述第二焊盤(pán)部沿不同方向延伸出去的第一分支指狀電極和第二分支指狀電極,并且連接到所述第一分支指狀電極的所述第二接觸電極和連接到所述第二分支指狀電極的所述第二接觸電極對(duì)稱設(shè)置。
發(fā)光器件還可包括:電流阻擋層,設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層與所述導(dǎo)電層之間,具有至少一預(yù)定區(qū)域與所述第二電極部重疊。
在另一個(gè)實(shí)施例中,背光單元包括:底蓋;反射板,設(shè)置在所述底蓋上;光源模塊,包括至少一個(gè)發(fā)光器件;導(dǎo)光板,設(shè)置在所述反射板正面,以引導(dǎo)從所述光源模塊發(fā)射出的光;光學(xué)片,設(shè)置在所述導(dǎo)光板前部;以及顯示板,設(shè)置在所述光學(xué)片前部。發(fā)光器件可以以上述實(shí)施例為依據(jù)。
根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件可增強(qiáng)照明效率和照明強(qiáng)度。
附圖說(shuō)明
可參見(jiàn)如下附圖詳細(xì)描述布置和實(shí)施例,其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,其中:
圖1為示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的平面圖;
圖2為示出圖1所示的發(fā)光器件沿AB方向的剖視圖;
圖3為示出圖1所示的發(fā)光器件沿CD方向的剖視圖;
圖4為根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件;
圖5為示出圖4所示的發(fā)光器件沿PQ方向的剖視圖;
圖6為示出圖4所示的發(fā)光器件沿MN方向的剖視圖;
圖7示出根據(jù)圖4所示的第一接觸電極和第二電極的第一實(shí)施例的布置;
圖8示出根據(jù)圖4所示的第一接觸電極和第二電極的第二實(shí)施例的布置;
圖9示出根據(jù)示例性實(shí)施例的發(fā)光器件封裝;以及
圖10示出根據(jù)示例性實(shí)施例的包括發(fā)光器件的照明系統(tǒng)。
圖11示出根據(jù)實(shí)施例的顯示器件。
具體實(shí)施方式
在下文中,將結(jié)合附圖描述實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)表示元件是在另一元件“之上”或“之下”時(shí),其可以直接位于該元件之上/之下,或者也可以存在一或多個(gè)中間元件。當(dāng)表示元件是“之上”或“之下”時(shí),能夠基于該元件而包括“在該元件之下”以及“在該元件之上”。
每個(gè)元件的尺寸被放大、省略或示意性地示出。并且,每個(gè)元件的尺寸不必反映其實(shí)際尺寸。在附圖中始終用相同的附圖標(biāo)記將表示相同或相似的部件。在下文中,將參見(jiàn)附圖描述實(shí)施例。
圖1為示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件100的平面圖。圖2為示出圖1所示的發(fā)光器件100沿AB方向的剖視圖,圖3為示出圖1所示的發(fā)光器件100沿CD方向的剖視圖。
參見(jiàn)圖1-圖3,發(fā)光器件100可包括襯底110、發(fā)光結(jié)構(gòu)120、電流阻擋層125、導(dǎo)電層130、第一絕緣層135、至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3、第一電極140以及第二電極150。這里,第一接觸電極145-1到145-3以及第一電極140可組成第一電極部101。
襯底110可為透光襯底并且其可從包括藍(lán)寶石襯底(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、導(dǎo)電襯底以及GaAs的組中進(jìn)行選擇。不平坦圖案(unevenness pattern)115可形成在襯底110的上表面上,以提高光提取效率。
發(fā)光結(jié)構(gòu)120可包括依序?qū)盈B在襯底上的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122、有源層124以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126。此時(shí),第一導(dǎo)電類型可為“n”型并且第二導(dǎo)電類型可為“p”型,并且實(shí)施例可不限于此。
在襯底110和發(fā)光結(jié)構(gòu)120之間可使用Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體(例如ZnO層(未示出)、緩沖層(未示出)以及未摻雜半導(dǎo)體層(未示出)的至少其一)形成層或圖案。緩沖層或未摻雜半導(dǎo)體層可由Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體形成。緩沖層可降低相對(duì)于襯底110的晶格常數(shù)的差異,并且未摻雜半導(dǎo)體層可由未摻雜GaN基半導(dǎo)體形成。
第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122可為氮化物基半導(dǎo)體層,例如為從InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN以及AlInN中選擇其一所形成的層,其中摻雜有n-摻雜物(例如Si、Ge以及Sn)。
有源層124可以由Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體形成單或多量子阱結(jié)構(gòu)、量子-線結(jié)構(gòu)或量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
當(dāng)有源層124形成量子阱結(jié)構(gòu)時(shí),有源層124可具有包括阱層和勢(shì)壘層的單或多量子阱結(jié)構(gòu),該阱層具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的實(shí)驗(yàn)分子式,該勢(shì)壘層具有InaAlbGa1-a-b(0≤a≤1,0≤b≤1,0≤a+b≤1)的實(shí)驗(yàn)分子式。阱層可由帶隙比勢(shì)壘層的帶隙低的材料形成。
第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126可為氮化物基半導(dǎo)體層,例如為從InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN、InN以及AlInN中選擇一種材料所形成的層,其上摻雜有P-摻雜物(例如Mg、Zn、Ca、Sr以及Ba)。
電流阻擋層125可設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126的預(yù)定區(qū)域上,以防止電流僅聚集在發(fā)光結(jié)構(gòu)120的一個(gè)點(diǎn)上。電流阻擋層125可由用于阻擋電流的絕緣材料(例如氧化物層)形成。例如,電流阻擋層125可由SiO2、SiNx、TiO2、Ta2O3、SiON以及SiCN的至少之一形成。
電流阻擋層125可與在下文中將要詳細(xì)描述的第二電極150重疊。換言之,電流阻擋層125可設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126上,與第二電極150對(duì)應(yīng)。
導(dǎo)電層130可設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126上。此時(shí),導(dǎo)電層130可覆蓋設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126上的電流阻擋層125。導(dǎo)電層130可用來(lái)提高光提取效率。導(dǎo)電層130可由針對(duì)發(fā)光波長(zhǎng)具有高透射率的透明氧化物基材料形成,這些透明氧化物基材料例如為氧化銦錫(ITO),氧化錫(TO),銦鋅氧化物(IZO),銦錫鋅氧化物(ITZO)以及氧化鋅(ZnO)。
第一電極部101可設(shè)置在導(dǎo)電層130上,并且穿過(guò)導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126以及有源層的第一電極部101的至少一個(gè)預(yù)定區(qū)域可與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122接觸。
第一電極部101可包括第一電極140以及至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3。第一電極140可具有第一焊盤(pán)部142以及第一延伸部144。
穿過(guò)導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126以及有源層的至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122接觸。例如,至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3的一端可與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122接觸,并且其另一端針對(duì)導(dǎo)電層130可以是隔開(kāi)(open)的。
至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可以由這樣的導(dǎo)電材料形成單或多層結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)電材料例如為T(mén)i、Al、Al合金、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Al合金、Au、Hf、Pt、Ru和Au、或這些元素的合金至少之一。
此時(shí),歐姆層(ohmic layer)106可以插入設(shè)置在至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122之間。例如,歐姆層106可為與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122歐姆接觸的材料,并且其可由包括ITO、Ni、Cr、Ti、Al、Pt和Pd的導(dǎo)電氧化物層形成。
第一電極140可設(shè)置在第一接觸電極145-1到145-3和導(dǎo)電層130的預(yù)定區(qū)域上,以與第一接觸電極145-1到145-3連接。第一絕緣層135可設(shè)置在第一電極140與導(dǎo)電層130之間,以防止第一電極140與導(dǎo)電層130之間的電接觸。
第一電極140可包括設(shè)置在導(dǎo)電層130的預(yù)定區(qū)域上的第一焊盤(pán)部142以及從第一焊盤(pán)部142延伸出的第一延伸部144。
此時(shí),第一焊盤(pán)部142可為第一電極的設(shè)置有第一焊盤(pán)的那部分。第一延伸部144可為從第一焊盤(pán)部分支出去以與至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3電接觸的另一部分。例如,第一焊盤(pán)部142可為接合有導(dǎo)線(用以從外部供應(yīng)第一電力)的區(qū)域。
第一延伸部144從第一焊盤(pán)部142分支出去之后可沿第一方向延伸,以與至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3相接觸。發(fā)光結(jié)構(gòu)120可具有四個(gè)角191到194并且第一方向可從第一角191朝向第四角194。
第一焊盤(pán)部142和第一延伸部144可由相同材料形成并且它們可彼此整體形成。圖1所示的第一延伸部144可配置為朝向第一焊盤(pán)部142分支出去的分支指狀電極。本實(shí)施例可不限于此,并且第一延伸部144可具有兩個(gè)或更多分支指狀電極。
第一延伸部144的寬度可為5.0um~20um。第一接觸電極145-1到145-3的寬度(或直徑)可等于或大于第一延伸部144的寬度。例如,第一延伸部144的寬度與第一接觸電極的寬度的比率可為1~1.5。
圖1示出三個(gè)第一接觸電極,而第一實(shí)施例可不限于此。此時(shí),三個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可與第一焊盤(pán)部142間隔開(kāi),并且每一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可彼此間隔開(kāi)。
每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一接觸電極之間(例如145-1和145-2之間和145-2與145-3之間)的距離(例如a1和a2)可形成為相同(a1=a2)。
然而,第一實(shí)施例可不限于此。根據(jù)另一實(shí)施例,兩個(gè)相鄰的第一接觸電極之間(例如145-1和145-2之間和145-2與145-3之間)的距離可彼此不同(a1≠a2)。例如,隨著它們更接近第一焊盤(pán)部142,兩個(gè)相鄰的第一接觸電極之間(145-1和145-2之間和145-2與145-3之間)的距離可以更大(a1>a2)同時(shí)。發(fā)光器件的區(qū)域越接近第一焊盤(pán)部142,電流可能就更擁擠(crowd)。由于此原因,位置相對(duì)更接近第一焊盤(pán)部142的兩個(gè)相鄰第一接觸電極145-1和145-2之間的距離(a1)可相對(duì)較大,而位置相對(duì)遠(yuǎn)離第一焊盤(pán)部142的另兩個(gè)145-2與145-3之間的距離(a2)可相對(duì)較小,以降低電流擁擠。電流可從第一焊盤(pán)部向遠(yuǎn)處散布并且可獲得均勻的發(fā)光分布。這種均勻的發(fā)光分布可導(dǎo)致發(fā)光效率的增加。例如,相鄰兩個(gè)第一接觸電極145-1和145-2之間的第一距離(a1)可大于另兩個(gè)145-2與145-3之間的距離(a2)。此時(shí),第一距離(a1)的空間可比第二距離(a2)的空間更接近第一焊盤(pán)部142。
至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可以形成為栓柱形狀(具有填充有導(dǎo)電材料的通孔),并且其截面形狀可為圓形、橢圓形、三角形、矩形以及五角形等。例如,當(dāng)?shù)谝唤佑|電極145-1到145-3的剖面為矩形時(shí),橫向邊與豎直邊的比可為1~10,并且實(shí)施例可不限于此。
至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3以及第一電極140可以由相同材料形成,并且它們可彼此整體形成。例如,第一延伸部144可具有經(jīng)由導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126以及有源層分支出去的至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3,以與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122相接觸。根據(jù)第一實(shí)施例,三個(gè)第一接觸電極145-1到145-3彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離,從第一延伸部144分支出去,并且根據(jù)實(shí)施例其數(shù)量可不限于此。
第一絕緣層135可設(shè)置在至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3與導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126和有源層之間,以使至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3與導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126和有源層124電絕緣。
例如,第一絕緣層135可設(shè)置在穿過(guò)導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126和有源層124的區(qū)域與第一接觸電極145-1到145-3的側(cè)表面之間。
第一絕緣層135可設(shè)置在第一電極140與導(dǎo)電層130之間以與第一電極140彼此電絕緣。例如,第一絕緣層135可設(shè)置在第一焊盤(pán)部142與導(dǎo)電層130之間,并且第一絕緣層135可設(shè)置在導(dǎo)電層130與延伸部144除了與第一接觸電極145-1到145-3相接觸的區(qū)域之外的其它區(qū)域之間。第一絕緣層135的厚度可為10nm~1000nm。
第一絕緣層135可由諸如SiO2、SiN、SiOx、SiOxNy、Si3N4以及Al2O3等絕緣材料形成。此外,第一絕緣層135可通過(guò)設(shè)置在導(dǎo)電層130與第一電極140之間的肖特基接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí),可沉積與導(dǎo)電層130進(jìn)行肖特基接觸的第一電極140,或者可在對(duì)導(dǎo)電層130進(jìn)行等離子體處理之后沉積第一電極140,以在導(dǎo)電層130與第一電極140之間形成肖特基接觸。
第二電極150可設(shè)置在導(dǎo)電層130的另一區(qū)域上。第二電極150可包括第二焊盤(pán)部152以及第二延伸部154和156。第二焊盤(pán)部152可以是第二電極的設(shè)置有第二焊盤(pán)的那部分。例如,第二焊盤(pán)部152可以是接合有導(dǎo)線的區(qū)域,用以從外部接收第二電源。
第二延伸部154和156可以是第二電極150的從第二焊盤(pán)部152分支出去的那部分。例如,第二延伸部154和156可包括從第二焊盤(pán)部152分支出去的第一分支指狀電極154以及第二分支指狀電極156。第一分支指狀電極154可從第二焊盤(pán)部152的預(yù)定側(cè)分支出去,并且第二分支指狀電極156可從第二焊盤(pán)部152的另一相對(duì)側(cè)分支出去。
例如,第一分支指狀電極154可在沿第二方向從第二焊盤(pán)部152的預(yù)定側(cè)分支出去之后沿第三方向分支出去。第二分支指狀電極156可在沿第四方向從第二焊盤(pán)部152的另一相對(duì)側(cè)分支出去之后沿第三方向分支出去。
這里,第二方向可從發(fā)光結(jié)構(gòu)120的第三角193朝向第四角。第四方向可從第四角194朝向第三角193。換言之,第二方向與第四方向相反。第三方向可從發(fā)光結(jié)構(gòu)120的第四角194朝向第一角191。換言之,第三方向與第一方向相反。
然而,本實(shí)施例不限于此,并且第一分支指狀電極154與第二分支指狀電極156可以是可變的。
電流阻擋層125可設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126與導(dǎo)電層130之間,以與第二焊盤(pán)部152、第一分支指狀電極154以及第二分支指狀電極156重疊。
第一焊盤(pán)部142可設(shè)置在與發(fā)光結(jié)構(gòu)120的第一角191與第二角192之間的第一側(cè)表面181相鄰的導(dǎo)電層130的區(qū)域上。第二焊盤(pán)部152可設(shè)置在與第三角193與第四角194之間的第二側(cè)表面182相鄰的導(dǎo)電層130的區(qū)域上。
第一焊盤(pán)部142可排列在第一側(cè)表面181的中心處,并且第二焊盤(pán)部152可排列在第二側(cè)表面182的中心處。第一延伸部144的一端可與第二焊盤(pán)部152間隔開(kāi)預(yù)定距離,并且第一延伸部144可沿第一方向從第一焊盤(pán)部142分支出去以與第二焊盤(pán)部152對(duì)齊。
第一分支指狀電極154可設(shè)置為在第一角191與第四角194之間與第二側(cè)表面182和第三側(cè)表面183相鄰。第二分支指狀電極156可設(shè)置為在第二角192與第三角193之間與第二側(cè)表面182和第四側(cè)表面184相鄰。
第一延伸部144可位于第一分支指狀電極154與第二分支指狀電極156之間。第一延伸部144可與沿第二方向的第一分支指狀電極154和沿第三方向的第二分支指狀電極156部分重疊。
在傳統(tǒng)發(fā)光器件中,發(fā)光結(jié)構(gòu)可被MESA-蝕刻而對(duì)應(yīng)于n-電極。然而,在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件100中,僅導(dǎo)電層130(此處至少一個(gè)第一接觸電極145-1到145-3可以設(shè)置為與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層122相接觸)可具有穿通結(jié)構(gòu)。由于此原因,發(fā)光器件100的有效照明面積可相對(duì)增加,并且照明強(qiáng)度可增強(qiáng)。并且,由于照明面積增加,還可降低需要獲得期望照明強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)電流。
并且,根據(jù)第一實(shí)施例,除了第一接觸電極145-1到145-3之外,導(dǎo)電層130可不僅設(shè)置在第一焊盤(pán)部142下方,還可以設(shè)置在第一延伸部144下方。由于此原因,設(shè)置導(dǎo)電層130的區(qū)域可增加,并且提供空穴的區(qū)域可擴(kuò)大。結(jié)果是,照明面積可增加。
圖4示出了根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件200。圖5為示出圖4所示的發(fā)光器件200沿PQ方向的剖視圖。圖6為示出圖4所示的發(fā)光器件200沿MN方向的剖視圖。與圖1所示的實(shí)施例的元件相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記并且因此將省略其重復(fù)描述。
參見(jiàn)圖4到圖6,發(fā)光器件200可包括襯底110、發(fā)光結(jié)構(gòu)120、電流阻擋層125、導(dǎo)電層130、第一絕緣層135、第一電極部101-1、第二電極部150-1和170-1到170-6、以及第二絕緣層410。
參見(jiàn)圖4到圖6,導(dǎo)電層130可設(shè)置在設(shè)置有電流阻擋層125的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層126上。
第一電極部101-1可包括第一電極140-1和至少一個(gè)第一接觸電極145-1和145-3。第一電極140-1可包括第一焊盤(pán)部142和第一延伸部144-1。第二實(shí)施例的第一電極140-1可包括彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離的兩個(gè)第一接觸電極145-1和145-3,并且本實(shí)施例可不限于此。可提供兩個(gè)或更多個(gè)第一接觸電極。除了第一接觸電極的數(shù)量之外,根據(jù)第二實(shí)施例的第一電極140-1可與根據(jù)第一實(shí)施例的第一電極140相同。
第二電極部150-1和170-1到170-6可設(shè)置在導(dǎo)電層130的另一區(qū)域上。第二絕緣層410可設(shè)置在第二電極部150-1和170-1到170-6與導(dǎo)電層130之間。第二電極部150-1和170-1到170-6的至少一個(gè)預(yù)定區(qū)域可穿過(guò)第二絕緣層410而與導(dǎo)電層130接觸。
第二電極部150-1和170-1到170-6可包括第二電極150-1和至少一個(gè)第二接觸電極170-1到170-6。在圖4示出的實(shí)施例中,包括多個(gè)第二接觸電極170-1到170-6,而本實(shí)施例不限于此。
第二電極150-1可包括第二焊盤(pán)部152和第二延伸部154-1和156-1。第二焊盤(pán)部152可設(shè)置在第二絕緣層410上。第二延伸部154-1和156-1可設(shè)置在第二絕緣層410上,從第二焊盤(pán)部152延伸出去。第二延伸部154-1和156-1可包括第一分支指狀電極154-1和第二分支指狀電極156-1。此時(shí),第一分支指狀電極154-1和第二分支指狀電極156-1可參見(jiàn)圖1所述來(lái)進(jìn)行分支。
第二絕緣層410可設(shè)置在第二電極150-1和導(dǎo)電層130之間,并且該第二絕緣層410可使第二電極150-1和導(dǎo)電層130彼此絕緣。例如,第二絕緣層410可設(shè)置在第二焊盤(pán)部152與導(dǎo)電層130之間以及在第二延伸部154-1和156-1與導(dǎo)電層130之間。第二絕緣層410和第一絕緣層135可由相同材料形成,整體形成為單個(gè)層。第二絕緣層410的厚度可與第一絕緣層135的厚度相同。
第二接觸電極170-1到170-6可與導(dǎo)電層130接觸,通過(guò)第二絕緣層410,以與第二延伸部154-1和156-1連接。第二接觸電極170-1到170-6的寬度(或直徑)可等于或大于第二延伸部154-1和156-1的寬度。第二延伸部154-1和156-1可與第二接觸電極170-1到170-6連接。第二絕緣層410可設(shè)置在第二接觸電極170-1到170-3與導(dǎo)電層130之間,以使它們(170-1到170-3和130)彼此電絕緣。
例如,第二接觸電極170-1到170-3可從第一分支指狀電極154-1分支出去,以通過(guò)第二絕緣層410與導(dǎo)電層130接觸。此時(shí),第二接觸電極170-1到170-3可設(shè)置為彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離。
每?jī)蓚€(gè)相鄰的第二接觸電極之間(例如170-1和170-2之間和170-2與170-3之間)的距離可相同(b1=b2)。
然而,本實(shí)施例不限于此。根據(jù)另一實(shí)施例,每?jī)蓚€(gè)相鄰的第二接觸電極之間(例如170-1和170-2之間和170-2與170-3之間)的距離可不同(b1≠b2)。
例如,隨著它們更接近第二焊盤(pán)部152,兩個(gè)相鄰的第二接觸電極之間(170-1和170-2之間和170-2與170-3之間)的距離可以更大(b1>b2)。例如,兩個(gè)相鄰的第二接觸電極之間(170-1和170-2之間)的距離(b1)可大于另兩個(gè)相鄰的第二接觸電極(170-2與170-3)之間的距離(b2)(b1>b2)。兩個(gè)相鄰的第二接觸電極170-1到170-6之間的距離彼此不同的原因在于降低發(fā)光器件100更接近第二焊盤(pán)部152的區(qū)域中更為擁擠的電流可能產(chǎn)生的電流擁擠。
第二接觸電極170-4到170-6可從第二分支指狀電極156-1分支出去,以通過(guò)第二絕緣層410與導(dǎo)電層130相接觸。此時(shí),第二接觸電極170-4到170-6可彼此間隔開(kāi)一定距離。
每?jī)蓚€(gè)相鄰的第二接觸電極之間(例如,170-4和170-5之間以及170-5和170-6之間)的距離可相同。然而,本實(shí)施例可不限于此。根據(jù)另一實(shí)施例,每?jī)蓚€(gè)相鄰的第二接觸電極之間(例如,170-4和170-5之間以及170-5和170-6之間)的距離可彼此不同。例如,隨著它們更接近第二焊盤(pán)部152,兩個(gè)相鄰的第二接觸電極之間(170-4和170-5之間以及170-5和170-6之間)的距離可增大。
圖7示出圖4所示的第一接觸電極和第二接觸電極的布置的第一實(shí)施例。參見(jiàn)圖7,與第一分支指狀電極154-1連接的第二接觸電極170-1到170-3以及與第二分支指狀電極156-1連接的第二接觸電極170-4到170-6可對(duì)稱設(shè)置。例如,第二接觸電極170-1到170-3與第二接觸電極170-4到170-6可沿相對(duì)于第一方向的垂直方向彼此對(duì)齊。為了讓電流散布,第一接觸電極145-1和145-3與第二接觸電極170-1到170-6可沿相對(duì)于第一方向的垂直方向彼此不重疊。換言之,第一接觸電極145-1和145-3與第二接觸電極170-1到170-6可沿相對(duì)于第一方向的垂直方向彼此不對(duì)齊。
第一分支指狀電極154-1可包括沿第二方向從第二焊盤(pán)部152的一側(cè)分支出去的第一部分(F1)以及沿第三方向從第一部分(F1)分支出去的第二部分(F2)。并且,第二分支指狀電極156-1可包括沿第四方向從第二焊盤(pán)部152的另一相對(duì)側(cè)分支出去的第三部分(G1)以及沿第三方向從第三部(G1)分支出去的第四部分(G2)。
第二接觸電極170-1到170-6可設(shè)置在第二部分(F2)和第四部分(G2)上,彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離。第一接觸電極145-1和145-3之一可沿相對(duì)于第一方向的垂直方向設(shè)置在相鄰兩個(gè)第二接觸電極之間。
第一接觸電極145-1可設(shè)置在與兩個(gè)相鄰第二接觸電極170-2和170-3之間的中間點(diǎn)(X1)對(duì)應(yīng)的位置處。
例如,第一接觸電極145-1和145-3的中心可設(shè)置在兩個(gè)相鄰第二接觸電極之間的中間點(diǎn)(X1和X2)處。
圖8示出根據(jù)圖4所示的第一接觸電極和第二接觸電極的布置的第二實(shí)施例。與圖7所示的實(shí)施例的元件相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記并且因此將省略其重復(fù)描述。
參見(jiàn)圖8,第二接觸電極170-1到170-6可設(shè)置在第一分支指狀電極154-1的第二部分(F2)和第二分支指狀電極156-1的第四部份(G2)上。至少一個(gè)第二接觸電極610和620可設(shè)置在第一分支指狀電極154-1的第一部分(F1)和第二分支指狀電極156-1的第三部分(G1)上。
根據(jù)本實(shí)施例,第一接觸電極145-1和145-3與第二接觸電極170-1到170-6可設(shè)置為沿相對(duì)于第一方向的垂直方向彼此不重疊。由于此原因,可增加電子供應(yīng)部與空穴供應(yīng)部之間的距離以使電流散布。結(jié)果是,發(fā)光器件的照明效率可增加。
圖9示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。參見(jiàn)圖9,發(fā)光器件封裝可包括封裝體710、第一金屬層712、第二金屬層714、發(fā)光器件720、第一導(dǎo)線722、第二導(dǎo)線724、反射板730以及密封層740。
封裝體710可具有這樣一種結(jié)構(gòu),其在預(yù)定區(qū)域中形成有空腔??涨坏膫?cè)壁可以是傾斜的。封裝體710可由絕緣或?qū)嵋r底(例如硅基晶片級(jí)封裝、硅襯底、碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlN))形成。封裝體710可配置為多個(gè)多層襯底。本實(shí)施例不限于封裝體的上述材料、結(jié)構(gòu)和形狀。
考慮到發(fā)光器件的散熱或安裝工藝,第一金屬層712和第二金屬層714可在封裝體710的表面上彼此電性分離。發(fā)光器件720可經(jīng)由第一導(dǎo)線722和第二導(dǎo)線724與第一金屬層712和第二金屬層714電連接。此時(shí),發(fā)光器件720可以是上述多個(gè)實(shí)施例之一。
例如,第一導(dǎo)線722可將圖1或圖4示出的發(fā)光器件100或200的第二焊盤(pán)部152電連接到第一金屬層712,并且第二導(dǎo)線724可將第一焊盤(pán)部142電連接到第二金屬層714。
反射板730可形成于在封裝體710中形成的空腔的側(cè)壁上,以使從發(fā)光器件720發(fā)出的光指向預(yù)定方向。反射板730可由反光材料(例如金屬涂層或金屬片)形成。
密封層740可環(huán)繞位于封裝體710的空腔中的發(fā)光器件720,以保護(hù)其不受外部環(huán)境影響。密封層740可由無(wú)色透明聚合物樹(shù)脂材料(例如環(huán)氧樹(shù)脂或硅)形成。密封層740可包括磷光劑,以改變從發(fā)光器件720發(fā)出的光的波長(zhǎng)。根據(jù)上述實(shí)施例的至少一個(gè)發(fā)光器件可安裝在發(fā)光器件封裝上,并且本實(shí)施例可不限于此。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件封裝可排列在襯底上??稍诎l(fā)光器件封裝的照明路徑上設(shè)置作為光學(xué)組件的導(dǎo)光板、棱鏡片和散射片。這些發(fā)光器件封裝、襯底以及光學(xué)組件可作為光學(xué)單元。
可通過(guò)包括根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝的顯示器件、定點(diǎn)器件(pointing device)或照明系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的實(shí)施例。例如,照明系統(tǒng)可包括燈和街燈。
圖10示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的照明器件。參見(jiàn)圖10,該照明器件可包括電源耦合部810、散熱件820、發(fā)光模塊830、反射鏡840、罩蓋850以及透鏡部860。
電源耦合部810可具有螺紋形狀,其上端插入到外部電插座(未示出)中,并且由于電源耦合部810的上端插入到外部電插座中,其可將電源供應(yīng)至發(fā)光模塊830。散熱件820可通過(guò)在其側(cè)表面中形成的散熱片,將從發(fā)光模塊830生成的熱量散發(fā)到外部。散熱件820的上端可被螺紋耦合到電源耦合部810的下端。
發(fā)光模塊840可被固定到散熱件820的底部表面,發(fā)光器件封裝被安裝在電路板上。此時(shí),發(fā)光器件封裝可以是根據(jù)圖10所示的實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。
照明器件還可包括設(shè)置在發(fā)光模塊830下方的絕緣片832以及反射片834,以電保護(hù)發(fā)光模塊830,并且光學(xué)組件可設(shè)置在發(fā)光模塊830射出的光的傳播路徑上,以實(shí)現(xiàn)各種光學(xué)功能。
反射鏡840可形成為錐狀圓臺(tái)形,被耦合到吸熱件820的下端,并且其可反射從發(fā)光模塊830射出的光。罩蓋850可具有圓環(huán)形,被耦合到反射鏡840的下端。透鏡部860可以插入耦合到罩蓋850。圖10所示的照明器件可嵌入在建筑的天花板或墻壁中,以用作頂燈(downlight)。
圖11示出根據(jù)實(shí)施例的顯示器件,其包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。參見(jiàn)圖11,根據(jù)實(shí)施例的顯示器件900可包括底蓋910、設(shè)置在底蓋910上的反射板920、被配置為發(fā)光的光源模塊930和935、設(shè)置在反射板920正面以將從光源模塊930和935發(fā)出的光導(dǎo)向顯示器件正面的導(dǎo)光板940、包括設(shè)置在導(dǎo)光板940正面的棱鏡片950和960的光學(xué)片、設(shè)置在光學(xué)片正面的顯示板、連接到顯示板970以將圖像信號(hào)提供至顯示板970的圖像信號(hào)輸出電路972、以及設(shè)置在顯示板970正面的濾色鏡980。此處,底蓋910、反射板920、光源模塊930和935、導(dǎo)光板940以及光學(xué)片可組成背光單元。
光源模塊可包括襯底930以及具有根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件100或200的發(fā)光器件封裝935。這里,PCB可被用作電路板930。
底蓋910可容納在圖像顯示器件900中設(shè)置的元件。反射板920可設(shè)置為如同附圖中示出的分離元件,或者其可通過(guò)利用具有高反射率的材料涂覆導(dǎo)光板940的后表面或底蓋910的前表面來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
這里,反射板920可由可用于超薄型且具有高反射率的材料(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET))形成。
導(dǎo)光板940可散射從發(fā)光器件封裝模塊發(fā)出的光,以遍及液晶顯示器件的整個(gè)屏幕而均勻地分配光。結(jié)果是,導(dǎo)光板940可由具有高折射系數(shù)以及高透射率的材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE))形成。
第一棱鏡片950可由設(shè)置在支撐膜(support film)表面、具有半透明和彈性的透光聚合物形成。該聚合物可具有棱鏡層(其上重復(fù)形成多個(gè)三維結(jié)構(gòu))。這里,可形成為在其中重復(fù)有波峰和波谷的條紋形的多個(gè)圖案。
形成在第二棱鏡片960的支撐膜上的波峰和波谷的方向可與形成在第一棱鏡片950的支撐膜的表面中的波峰和波谷的方向垂直。這可用于在板970的所有方向上均勻地散布從光源模塊和反射板920發(fā)射的光。
盡管附圖中并未示出,然而可在每個(gè)棱鏡片上、具有光散射粒子的保護(hù)層上、以及設(shè)置在保護(hù)膜的兩個(gè)表面上的粘合劑上設(shè)置保護(hù)片。棱鏡層可由從這樣的組中選出的共聚物材料來(lái)形成,所述組包括聚亞安酯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、對(duì)苯二酸酯彈性體、聚異戊二烯以及多晶硅。
盡管附圖中并未示出,然而可在導(dǎo)光板940和第一棱鏡片950之間設(shè)置散射片。散射片可由聚酯及聚碳酸酯基材料形成并且可通過(guò)從背光單元入射的光的折射和散射而讓光發(fā)射角變大。散射片可包括具有光散射劑的支撐層、形成在發(fā)光表面(朝向第一棱鏡片)和光入射表面(朝向反射片)上的第一和第二層(不具有光散射劑)。
根據(jù)實(shí)施例,散射片、第一棱鏡片950和第二棱鏡片960可組成光學(xué)片。光學(xué)片可配置為另一組合,例如為微透鏡陣列的組合或單棱鏡片和微透鏡陣列的組合。顯示板970可為液晶顯示器。
雖然以上參考本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例而對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了描述,但應(yīng)理解的是,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以推導(dǎo)出落在此公開(kāi)原理的精神和范圍內(nèi)的大量的其它變化和實(shí)施例。更具體地,可以在此公開(kāi)、附圖以及所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)對(duì)元件和/或主要組合排列中的設(shè)置進(jìn)行各種改變與變化。除了元件和/或設(shè)置的改變與變化之外,本發(fā)明的其他應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯而易見(jiàn)的。