发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110145177.7

申请日:

2011.05.24

公开号:

CN102263180A

公开日:

2011.11.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 33/36申请公布日:20111130|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 33/36申请日:20110524|||公开

IPC分类号:

H01L33/36(2010.01)I; H01L33/04(2010.01)I; H01L33/00(2010.01)I; H01L33/48(2010.01)I; H01L33/62(2010.01)I; F21S2/00

主分类号:

H01L33/36

申请人:

LG伊诺特有限公司

发明人:

范熙荣; 金省均; 秋圣镐

地址:

韩国首尔

优先权:

2010.05.24 KR 10-2010-0047833

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

夏凯;谢丽娜

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内容摘要

一种发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装。该发光器件包括:第一氮化物半导体和第二氮化物半导体,其中的每一个包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层;和连接层,该连接层形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间,其中通过连接层来连接第一氮化物半导体和第二氮化物半导体,并且发光器件进一步包括电极,该电极形成在第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分、第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少一部分、以及第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。

权利要求书

1.一种发光器件,包括:
第一氮化物半导体和第二氮化物半导体,其中的每一个包括第一
导电类型半导体层、第二导电类型半导体层以及被布置在所述第一导
电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层;和
连接层,所述连接层形成在所述第二氮化物半导体的第二导电类
型半导体层和所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间,
其中通过所述连接层来连接所述第一氮化物半导体和所述第二氮化物
半导体,并且所述发光器件进一步包括电极,所述电极形成在所述第
一氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分、所述第二氮
化物半导体的第一导电类型半导体层的至少一部分、以及所述第二氮
化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述电极进一步形成在
所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层的暴露部分上。
3.根据权利要求1所述的发光器件,进一步包括电流阻挡层,所
述电流阻挡层形成在所述第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层
和所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间。
4.根据权利要求3所述的发光器件,其中所述电流阻挡层由金属
或者绝缘材料形成。
5.根据权利要求3所述的发光器件,其中所述电极进一步形成在
所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体的暴露部分上并且所述
电流阻挡层对应于所述电极形成。
6.根据权利要求3所述的发光器件,其中所述电流阻挡层形成在
所述连接层内。
7.根据权利要求3所述的发光器件,其中所述电流阻挡层由金属
和材料形成,所述材料具有与另一材料的肖特基特性,并且被提供有
电流的所述第二氮化物半导体或第一氮化物半导体的层由所述另一材
料形成。
8.根据权利要求1所述的发光器件,进一步包括透明电极层,所
述透明电极层形成在所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层
上。
9.根据权利要求1所述的发光器件,其中形成在所述第一氮化物
半导体的第二导电类型半导体层的至少部分上的电极和形成在所述第
二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少部分上的电极被连接
到第一电极。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其中形成在所述第二氮化
物半导体的第二导电类型半导体层的至少部分上的电极被连接到第二
电极。
11.根据权利要求2所述的发光器件,其中形成在所述第一氮化
物半导体的第一导电类型半导体层的部分上的电极和形成在所述第二
氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少部分上的电极被连接到
第一电极。
12.根据权利要求2所述的发光器件,其中形成在所述第一氮化
物半导体的第二导电类型半导体层的至少部分上的电极和形成在所述
第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少部分上的电极被连
接到第二电极。
13.根据权利要求1所述的发光器件,其中,所述第一导电类型
半导体层是N型半导体层并且所述第二导电类型半导体层是P型半导
体层。
14.一种发光器件封装,包括:
封装主体;
第一电极层和第二电极层,所述第一电极层和第二电极层被布置
在所述封装主体上并且被相互电气地隔离;以及
根据权利要求1至13中的任意一项所述的发光器件,所述发光器
件电连接到所述第一电极层和所述第二电极层。
15.一种发光系统,包括:
发光器件封装,其中的每一个包括根据权利要求1至13中的任意
一项所述的至少一个发光器件;
电路板,所述电路板电连接到所述发光器件封装;
基板,所述基板支撑所述发光器件封装和所述电路板;以及
光学构件,所述光学构件透射从所述发光器件封装发射的光。

说明书

发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装

技术领域

本发明涉及一种发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封
装。

背景技术

由于薄膜生长技术和元素材料的发展,诸如使用III-V或者II-VI
族化合物半导体材料的发光二极管或者激光二极管的发光器件产生诸
如红色、绿色、蓝色的各种颜色的光以及紫外线光,并且使用荧光材
料或者通过颜色混合来产生白光。此外,与诸如荧光灯和白炽灯的传
统的光源相比较,发光器件具有诸如低功率消耗、半永久寿命周期、
快速响应速度、安全、以及环保的优点。

因此,这些发光器件被越来越多地应用于光学通信单元的发射模
块,替代组成液晶显示(LCD)装置的背光的冷阴极荧光灯管(CCFL)
的发光二极管背光、替代荧光灯或者白炽灯的使用白色发光二极管的
发光设备、用于车辆的头灯以及交通灯。

发明内容

因此,本发明涉及一种发光器件、制造发光器件的方法以及发光
器件封装。

本发明的目的是改进使用AC电源驱动并且发射光的发光器件。

在随后的描述中将会部分地阐述本发明的额外的优点和特征,并
且部分优点和特征对于已经研究过下面的描述的本领域技术人员来说
将是显而易见的,或者部分优点或特征将通过本发明的实践来知晓。
通过在给出的描述及其权利要求以及附图中部分地指出的结构可以实
现并且获得本发明的其它的优点。

为了实现其它的优点并且根据本发明的目的,如在此具体化并且
一般性地描述的,发光器件包括:第一氮化物半导体和第二氮化物半
导体,其中的每一个包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导
体层以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之
间的有源层;和连接层,该连接层形成在第二氮化物半导体的第二导
电类型半导体层和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间,
其中第一氮化物半导体和第二氮化物半导体通过连接层连接,并且发
光器件进一步包括电极,该电极形成在第一氮化物半导体的第二导电
类型半导体层的至少一部分、第二氮化物半导体的第一导电类型半导
体层的至少一部分、以及第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层
的至少一部分上。

在本发明的另一方面中,发光器件封装包括:封装主体;第一电
极层和第二电极层,该第一电极层和第二电极层被布置在封装主体上
并且被相互电气地隔离;以及发光器件,该发光器件电连接到第一电
极层和第二电极层,其中发光器件包括:第一氮化物半导体和第二氮
化物半导体,其中的每一个包括第一导电类型半导体层、第二导电类
型半导体层以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导
体层之间的有源层;和连接层,该连接层形成在第二氮化物半导体的
第二导电类型半导体层和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层
之间,其中第一氮化物半导体和第二氮化物半导体通过连接层来连接,
并且发光器件封装进一步包括电极,该电极形成在第一氮化物半导体
的第二导电类型半导体层的至少一部分、第二氮化物半导体的第一导
电类型半导体层的至少一部分、以及第二氮化物半导体的第二导电类
型半导体层的至少一部分上。

在本发明的又一方面中,发光系统包括:发光器件封装,其中的
每一个包括至少一个发光器件;电路板,该电路板电连接到发光器件
封装;基板,该基板支撑发光器件和电路板;以及光学构件,该光学
构件透射从发光器件封装发射的光,其中所述至少一个发光器件包括
第一氮化物半导体和第二氮化物半导体,其中的每一个包括第一导电
类型半导体层、第二导电类型半导体层以及被布置在第一导电类型半
导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层;和连接层,该连接层
形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和第一氮化物半导
体的第一导电类型半导体层之间,其中第一氮化物半导体和第二氮化
物半导体通过连接层来连接,并且发光系统进一步包括电极,该电极
形成在第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分、第
二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少一部分、以及第二氮
化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。

要理解的是,本发明的前述的总体描述和下述详细描述是示例性
的和解释性的并且旨在提供如权利要求书所记载的本发明的进一步解
释。

附图说明

被包括以提供本发明的进一步理解并且被并入这里构成本申请的
一部分的附图示出本发明的实施例并且与说明一起用于解释本发明的
原理。在附图中:

图1A至图1H是示出根据本发明的一个实施例的制造发光器件的
方法的视图;

图2A和图2B是示出根据本发明的一个实施例的发光器件的视
图;

图3A和图3B是示出根据本发明的另一实施例的发光器件的视
图;

图4是示出根据本发明的又一实施例的发光器件的视图;

图5是示出根据本发明的一个实施例的发光器件封装的视图;

图6是根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的发光设备
的分解透视图;以及

图7A和图7B是示出根据本发明的一个实施例的包括发光器件封
装的背光的视图。

具体实施方式

在下文中,将会参考附图描述根据本发明的实施例的发光器件、
制造发光器件的方法以及发光器件封装。

将理解的是,当元件被称为在另一元件“上”或“下”时,它能
够直接地在另一元件上/下,并且也可以存在一个或者多个中间元件。
当元件被称为在“上”或“下”时,能够基于元件包括“在元件下”
和“在元件上”。

在附图中,为了描述的清楚和方便起见,各层的厚度或者尺寸可
以被夸大、省略或者示意性地示出。此外,各元件的尺寸没有表示其
真实尺寸。

图1A至图1H是示出根据本发明的一个实施例的制造发光器件的
方法的视图。在下文中,将会参考图1A至图1H描述制造发光器件的
方法。

首先,在图1A中,第一氮化物半导体形成在衬底100上。在此,
第一氮化物半导体可以包括第一导电类型半导体层120、有源层1230
以及第二导电类型半导体层140。有源层130被布置在第一导电类型半
导体层120和第二导电类型半导体层140之间。

例如,可以使用蓝宝石(Al2O3)衬底、碳化硅(SiC)衬底、硅
(Si)衬底、或者砷化镓(GaAs)衬底作为支撑衬底100。优选地,使
用蓝宝石(Al2O3)衬底作为支撑衬底100。

缓冲层110用于减少支撑衬底100和氮化物半导体材料之间的热
膨胀系数的差和晶格错配。例如,缓冲层100可以由从由GaN、AlN、
InN、InGaN、AlGaN、InAlGaN以及AlInN组成的组中选择的至少一
个形成。

通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、
等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、分子束外延(MBE)、以及
氢化物气相外延(HVPE)可以形成缓冲层110、第一导电类型半导体
层120、有源层130以及第二导电类型半导体层140,但是其形成不限
于此。

此外,可以在700~1100℃的温度形成第一导电类型半导体层
120、有源层130以及第二导电类型半导体层140。

第一导电类型半导体层120可以包括被掺杂有第一导电类型掺杂
物的III-V族化合物半导体。如果第一导电类型半导体层120是N型半
导体层,那么第一导电类型掺杂物是N型掺杂物,并且N型掺杂物可
以包括Si、Ge、Sn、Se以及Te,但是不限于此。

第一导电类型半导体层120可以包括具有AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1,
0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的N掺杂半导体材料。例如,第一导电类型
半导体层120可以包括从由GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、
AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs、GaP、AlGaP、InGaP、AlInGaP
以及InP组成的组当中选择的至少一个。

通过将包括诸如三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)
或者硅(Si)的N型杂质的硅烷(SiH4)气体注入室可以形成第一导电
类型半导体层120。

由于通过第一导电类型半导体层120和第二导电类型半导体层
140注入的载流子之间的接触使得有源层130发射具有通过有源层(发
光层)的固有能带确定的能量的光。

有源层130可以形成为具有从由单量子阱结构、多量子阱结构
(MQW)、量子线结构以及量子点结构组成的组当中选择的至少一个。
例如,通过注入三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)
或者三甲基铟(TMIn)气体可以将有源层130形成为具有MQW结构,
但是不限于此。

有源层130的阱/势垒层可以形成为具有从由InGaN/GaN、
InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs以
及GaP(InGaP)/AlGaP组成的组当中选择的至少一个成对的结构,但是
不限于此。阱层可以由具有比势垒层的带隙低的带隙的材料形成。

第二导电类型半导体层140可以包括被掺杂有第二导电类型掺杂
物的III-V族化合物半导体,例如,具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,
0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。如果第二导电类型半导体层140是P
型半导体层,那么第二导电类型掺杂物是P型掺杂物,并且P型掺杂
物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr以及Ba。

第二导电类型半导体层140可以是通过将包括诸如三甲基镓
(TMGa)气体、氨气(NH3)、氮气(N2)或者镁(Mg)的P型杂质
的环戊二烯基镁((EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}注入室形成的P型
GaN层,但是不限于此。

在本实施例中,第一导电类型半导体层120可以是P型半导体层
并且第二导电类型半导体层140可以是N型半导体层。此外,具有与
第二导电类型半导体层140相反的极性的半导体层可以形成在第二导
电类型半导体层140上,例如,如果第二导电类型半导体层140是P
型半导体层,则N型半导体层(未示出)可以形成在第二导电类型半
导体层140上。

其后,在图1B中,第一衬底150形成在第二导电类型半导体层
140上。在此,在移除稍后将会加以描述的支撑衬底100之后第一衬底
150用于支撑第一氮化物半导体。如果第一衬底150由导电材料形成,
那么第一衬底150可以由从由硅(Si)、铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、金(Au)、
铝(Al)、钛(Ti)、铂(Pt)、铜(Cu)以及钨(W)、或者其合金组成的组当中
选择的至少一个金属形成。

此外,第一衬底150可以形成为30~500μm的厚度。

其后,在图1C中,支撑衬底100和缓冲层110被移除。在此,通
过使用准分子激光的激光剥离(LLO)、干法蚀刻或者湿法蚀刻可以实
现支撑衬底100的移除。

在此,如果通过LLO实现支撑衬底100的移除,那么当照射具有
小于支撑衬底100的能带隙并且大于第一导电类型半导体层120的能
带隙的能量的激光时,缓冲层110吸收激光并且因此执行支撑衬底100
的分离。

图1D示出通过移除支撑衬底100和缓冲层110的其上堆叠第二导
电类型半导体层140、有源层130以及第一导电类型半导体层120的第
一衬底150。

其后,在图1E中,形成另一氮化物半导体结构。即,第二氮化物
半导体形成在第二衬底200上。在此,第二氮化物半导体可以包括第
一导电类型半导体层220、有源层230以及第二导电类型半导体层240。

形成第二氮化物半导体的各层的成分和方法与上述第一氮化物半
导体的相同。

其后,连接层250形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导
体层240上。连接层250用于将第二氮化物半导体连接到第一氮化物
半导体。

此外,通过构图可以在连接层250内形成电流阻挡层(CBL)260。
即,为了减少将制造的发光器件的电流集边,电流阻挡层260可以由
金属或者绝缘材料形成。如果电流阻挡层260由金属形成,那么被提
供有电流的第一氮化物半导体或者第二氮化物半导体的层可以由形成
该层的材料和具有肖特基特性的材料形成。

其后,在图1F中,结合图1D的第一氮化物半导体和第二氮化物
半导体。在此,通过形成在第二氮化物半导体上的连接层250将第一
氮化物半导体结合到第二氮化物半导体。

其后,在图1G中,移除被固定有第一氮化物半导体的第一衬底
150。在此,通过与支撑衬底100的移除相同的方法可以执行第一衬底
150的移除。

通过上述方法可以形成其中在连接层250被插入其间的状况下连
接两个氮化物半导体的结构,并且,在图1H中,形成电极。在此,可
以在通过反应离子蚀刻(RIE)进行MESA蚀刻之后形成电极。

即,至多对第二导电类型半导体层140和240以及第一导电类型
半导体层120和220的部分执行MESA蚀刻,从而确保其中将形成电
极的空间。

在图1H中,当已经完成MESA蚀刻工艺时,第二氮化物半导体
的第一导电类型半导体层220和第二导电类型半导体层240和第一氮
化物半导体的第一导电类型半导体层120被暴露。

在此,为了暴露上述三个层,需要执行MESA蚀刻工艺三次。此
外,第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层140是最上面的层,
并且因此可以被暴露。

在已经完成MESA蚀刻工艺之后,电极形成,从而形成了图2A
和图2B中的具有水平结构的发光器件。

在图2A中,N型电极270D形成在的第二氮化物半导体的第一导
电类型半导体层220上,并且P型电极270C形成在第二氮化物半导体
的第二导电类型半导体层220上。

N型电极270B形成在第一氮化物半导体的第一导电类型半导体
层120上,并且P型电极270A形成在第一氮化物半导体的第二导电类
型半导体层140上。在此,透明的电极层280可以形成在第二导电类
型半导体层140上。

以上电极可以由从由铬(Cr)、镍(Ni)、金(Au)、铝(Al)、钛(Ti)以及
铂(Pt)、或者其合金组成的组当中选择的至少一个金属形成。

此外,透明电极层280可以包括金属薄膜或者金属氧化物,并且
在这样的情况下,透明电极层280可以有效地透射从有源层130发射
的光。

图2B是图2A的发光器件的立视图。在图2B中,四个电极270A、
270B、270C以及270D形成在各半导体层上。

通过AC电源可以驱动上述发光器件。在此,电极270A和电极
270D连接到公共电极或者端子,并且电极270C和电极270B连接到另
一公共电极或者端子。

图3A和图3B是示出根据本发明的另一实施例的发光器件的视
图。

参考图3A和图3B,三个电极可以形成在包括两个氮化物半导体
的发光器件上。即,在图1中所示的工艺之后,替代执行MESA蚀刻
工艺三次,执行MESA蚀刻工艺两次以暴露两个层。

在图3A中,N型电极270C形成在第二氮化物半导体的第一导电
类型半导体层220上。此外,N型电极270B形成在第二氮化物半导体
的第二导电类型半导体层240上,并且P型电极270A形成在第一氮化
物半导体的第二导电类型半导体层140上。

以与图2A和图2B中所示的前述实施例相同的方式,透明电极层
280可以形成在第二导电类型半导体层140上。此外,电极的成分与图
2A和图2B中所示的前述实施例的相同。

图3B是图3A的发光器件的立视图。在图3B中,三个电极270A、
270B以及270C形成在各半导体层上。

此外,通过AC电源可以驱动上述发光器件。在此,电极270A和
电极270C被连接到公共电极或者端子,并且电极270B被连接到另一
电极或者端子。

根据实施例的上述发光器件可以被连接到两个电极端子并且通过
AC电源来驱动。即,通过在不同的方向上施加电流,即,将AC电流
施加到具有MQW结构的两个有源层可以驱动发光器件中的每一个。
此外,根据实施例的发光器件中的每一个包括具有MQW结构的两个
有源层,并且因此可以增加从发光器件中的每一个发射的光/能量。

图4是示出根据本发明的又一实施例的发光器件的视图。

参考图4,包括第一导电类型半导体层410、有源层420以及第二
导电类型半导体层430的第一氮化物半导体形成在导电衬底400上,
并且电流阻挡层450和连接层440形成在第二导电类型半导体层430
上。

第一氮化物半导体通过连接层440连接到包括第一导电类型半导
体层510、有源层520以及第二导电类型半导体层530的第二氮化物半
导体。

此外,透明电极层460可以形成在第二导电类型半导体层530上。
各层的成分与前述实施例的相同。

导电衬底400可以是由铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)、
铜钨(Cu-W)形成的基底衬底并且包括单层或者多层。此外,导电衬
底400可以被省略,或者可以被布置为导电片型。

此外,通过激光剥离移除其上堆叠第二氮化物半导体的支撑衬底
与前述实施例的相同。

在图4中所示的本实施例中,通过执行MESA蚀刻工艺一次,暴
露第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层430,并且电极470B形
成在暴露的第二导电类型半导体层430上。

然后,电源被连接到两个电极470A和470B以及导电衬底400。
电极470B和导电衬底400可以被连接到公共电极或者端子,并且电极
470B可以被连接到另一电极或者端子。

因此,图4的根据实施例的发光器件可以被连接到两个电极端子
并且通过AC电源来驱动。此外,图4的根据实施例的发光器件包括具
有MQW结构的两个有源层,并且因此可以增加从发光器件发射的光/
能量。

图5是示出根据本发明的一个实施例的发光器件封装的视图。在
下文中,将会参考图5描述根据本实施例的发光器件封装。

在图5中,根据本实施例的发光器件封装包括:封装主体620;
第一电极层611和第二电极层612,该第一电极层611和第二电极层
612被安装在封装主体620上;发光器件600,该发光器件600被安装
在封装主体620上并且电连接到第一电极层611和第二电极层612;以
及填充材料640,该填充材料640围绕发光器件600。

封装主体620可以由诸如硅、合成树脂或者金属的材料形成。封
装主体620包括发光器件600周围的倾斜平面,因此增加光提取效率。

第一电极层611和第二电极层612被相互电气地隔离,并且将电
力提供到发光器件600。此外,第一电极层611和第二电极层612可以
用于反射从发光器件600发射的光以增加光效率,并且将由发光器件
600产生的热放出到外部。

发光器件600可以被安装在封装主体620上,或者被安装在第一
电极层611或者第二电极层612上。

发光器件600可以通过引线键合方法、倒装芯片结合方法或者贴
片方法中的一个方法电连接到第一电极层611和第二电极层612。

填充材料640可以围绕发光器件600以保护发光器件600。此外,
填充材料640可以包括荧光体,因此改变从发光器件600发射的光的
波长。

上述发光器件封装可以包括根据前述实施例的发光器件当中的至
少一个发光器件或者多个发光器件,但是不限于此。

根据本实施例的多个发光器件封装的阵列可以被安装在基板上,
并且诸如导光板、棱镜片、扩散片等等的光学构件可以被布置在发光
器件封装的光学路径上。发光器件封装、基板、以及光学构件可以用
作灯单元。根据另一实施例,根据上述实施例的发光器件或者发光器
件封装可以组成显示装置、指示装置或者发光系统,并且例如,发光
系统可以包括灯或者街灯。

图6是根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的发光设备
的分解透视图。

根据本实施例的发光设备包括光源720,该光源720投射光;外
壳700,光源720被安装在其中;散热单元710,该散热单元710发散
由光源720产生的热;以及固定器730,该固定器730将光源720和散
热单元710连接到外壳700。

外壳700包括插座连接器701,该插座连接器701被连接到电气
插座(未示出);和主体702,该主体702被连接到插座连接器701并
且容纳光源720。一个空气流动孔703可以形成为穿过主体702。

在本实施例中,多个空气流动孔703被布置在外壳700的主体702
上。可以形成一个空气流动孔703,或者多个空气流动孔703可以被布
置成放射形状,在图6中,或者可以采取各种其它的形状。

光源720包括位于基板705上的多个发光器件封装704。在此,
基板705可以具有能够被插入到外壳700的开口中的形状,并且由能
够具有高的导热性的材料形成以将热传递到稍后加以描述的散热单元
710。

固定器730被布置在光源720下面。固定器730可以包括框架和
空气流动孔。此外,尽管在图6中未示出,但是光学构件可以被布置
在光源720下面以扩散、散射或者集中从光源720的发光器件封装704
发射的光。

图7A和图7B是示出根据本发明的一个实施例的包括发光器件封
装的背光的视图。

在图7A和图7B中,背光包括底盖810;发光器件封装模块(未
示出),该发光器件封装模块被布置在底盖810的内部的一侧处;反
射板820,该反射板820被布置在底盖810的前表面上;导光板830,
该导光板830被布置在反射板820的前面以将从发光器件封装模块发
射的光导向显示装置的前部;以及光学构件840,该光学构件840被布
置在导光板830的前面。除了上述组件之外,包括背光的显示装置可
以进一步包括被布置在光学构件840的前面的液晶显示面板860、被布
置在液晶显示面板860的前面的顶盖870、以及被布置在底盖810和顶
盖870之间以将底盖810和顶盖870固定在一起的固定构件850。

导光板830用于引导从发光器件封装模块(未示出)发射的光以
将光转换为表面光。被布置在导光板830的后面处的反射板820用于
朝着导光板830反射从发光器件封装模块(未示出)发射的光以提高
光效率。

反射板820可以被布置为图7A和图7B中的单独的组件,或者通
过使用具有高的反射率的材料涂覆导光板830的后表面或者底盖810
的前表面来布置。

在此,反射板820可以由诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的具
有高反射率并且可用作超薄型的材料形成。

此外,导光板830散射从发光器件封装模块发射的光以将光均匀
地分布在液晶显示装置的整个屏幕。因此,导光板830由诸如聚甲基
丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、或者聚乙烯(PE)的具有
高的折射率和高的透射率的材料形成。

被布置在导光板830上的光学构件840以指定的角度扩散从导光
板830发射的光。光学构件840使得通过导光板830导向的光能够朝
着液晶显示面板860均匀地照射。

可以选择性地堆叠诸如扩散片、棱镜片以及保护片的光学片作为
光学构件840,或者可以使用微透镜阵列作为光学构件840。在此,可
以使用多个光学片,并且光学片可以由诸如丙烯酸树脂、聚亚安酯树
脂或者硅树脂的透明树脂形成。此外,棱镜片可以包括荧光体片,如
上所述。

液晶显示面板860以被布置在光学构件840的前表面上。在此,
显然的是,可以布置要求光源的其它种类的显示装置来替代液晶显示
面板860。

图7B是背光的光源部分的截面图。

在图7B中,反射板820被安装在底盖810上,并且导光板830
被安装在反射板820上。因此,反射板820可以直接地接触散热构件
(未示出)。

被固定有发光器件封装882的印刷电路板881可以结合到托架
812。在此,托架812可以由具有高的导热性的材料形成以放出热并且
固定发光器件封装882,并且尽管在附图中未示出,但是热垫可以被布
置在托架812和发光器件封装882之间以利于热传递。

此外,托架812被布置为L形状,在图7B中,通过底盖810来
支撑托架812的水平部分812a,并且托架812的垂直部分812a固定印
刷电路板881。

根据上面的描述显然的是,可以使用AC电源驱动根据本发明的
一个实施例的发光器件、制造发光器件封装的方法以及发光器件封装。

对本领域的技术人员来说显然的是,在没有脱离本发明的精神和
范围的情况下能够在本发明中进行各种修改和变化。因此,本发明旨
在覆盖落入随附的权利要求和它们的等效物的范围内的本发明的修改
和变化。

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1、(10)申请公布号 CN 102263180 A (43)申请公布日 2011.11.30 CN 102263180 A *CN102263180A* (21)申请号 201110145177.7 (22)申请日 2011.05.24 10-2010-0047833 2010.05.24 KR H01L 33/36(2010.01) H01L 33/04(2010.01) H01L 33/00(2010.01) H01L 33/48(2010.01) H01L 33/62(2010.01) F21S 2/00(2006.01) (71)申请人 LG 伊诺特有限公司 地址 韩国首尔 (72)发明。

2、人 范熙荣 金省均 秋圣镐 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 夏凯 谢丽娜 (54) 发明名称 发光器件、 制造发光器件的方法以及发光器 件封装 (57) 摘要 一种发光器件、 制造发光器件的方法以及发 光器件封装。该发光器件包括 : 第一氮化物半导 体和第二氮化物半导体, 其中的每一个包括第一 导电类型半导体层、 第二导电类型半导体层以及 被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型 半导体层之间的有源层 ; 和连接层, 该连接层形 成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层 和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之 间, 其中通过连接层来连接第一。

3、氮化物半导体和 第二氮化物半导体, 并且发光器件进一步包括电 极, 该电极形成在第一氮化物半导体的第二导电 类型半导体层的至少一部分、 第二氮化物半导体 的第一导电类型半导体层的至少一部分、 以及第 二氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少 一部分上。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 8 页 CN 102263194 A1/2 页 2 1. 一种发光器件, 包括 : 第一氮化物半导体和第二氮化物半导体, 其中的每一个包括第一导电类型半导体层、 第二导电类型半导体层以及被布置在所述。

4、第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半 导体层之间的有源层 ; 和 连接层, 所述连接层形成在所述第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和所述第 一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间, 其中通过所述连接层来连接所述第一氮化 物半导体和所述第二氮化物半导体, 并且所述发光器件进一步包括电极, 所述电极形成在 所述第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分、 所述第二氮化物半导体的 第一导电类型半导体层的至少一部分、 以及所述第二氮化物半导体的第二导电类型半导体 层的至少一部分上。 2. 根据权利要求 1 所述的发光器件, 其中所述电极进一步形成在所述第一氮化物半导 体的第一导电类型。

5、半导体层的暴露部分上。 3. 根据权利要求 1 所述的发光器件, 进一步包括电流阻挡层, 所述电流阻挡层形成在 所述第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和所述第一氮化物半导体的第一导电类 型半导体层之间。 4. 根据权利要求 3 所述的发光器件, 其中所述电流阻挡层由金属或者绝缘材料形成。 5. 根据权利要求 3 所述的发光器件, 其中所述电极进一步形成在所述第一氮化物半导 体的第一导电类型半导体的暴露部分上并且所述电流阻挡层对应于所述电极形成。 6. 根据权利要求 3 所述的发光器件, 其中所述电流阻挡层形成在所述连接层内。 7. 根据权利要求 3 所述的发光器件, 其中所述电流阻挡层由金。

6、属和材料形成, 所述材 料具有与另一材料的肖特基特性, 并且被提供有电流的所述第二氮化物半导体或第一氮化 物半导体的层由所述另一材料形成。 8. 根据权利要求 1 所述的发光器件, 进一步包括透明电极层, 所述透明电极层形成在 所述第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层上。 9. 根据权利要求 1 所述的发光器件, 其中形成在所述第一氮化物半导体的第二导电类 型半导体层的至少部分上的电极和形成在所述第二氮化物半导体的第一导电类型半导体 层的至少部分上的电极被连接到第一电极。 10. 根据权利要求 9 所述的发光器件, 其中形成在所述第二氮化物半导体的第二导电 类型半导体层的至少部分上的电极被连。

7、接到第二电极。 11. 根据权利要求 2 所述的发光器件, 其中形成在所述第一氮化物半导体的第一导电 类型半导体层的部分上的电极和形成在所述第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层 的至少部分上的电极被连接到第一电极。 12. 根据权利要求 2 所述的发光器件, 其中形成在所述第一氮化物半导体的第二导电 类型半导体层的至少部分上的电极和形成在所述第二氮化物半导体的第一导电类型半导 体层的至少部分上的电极被连接到第二电极。 13. 根据权利要求 1 所述的发光器件, 其中, 所述第一导电类型半导体层是 N 型半导体 层并且所述第二导电类型半导体层是 P 型半导体层。 14. 一种发光器件封装, 包。

8、括 : 封装主体 ; 权 利 要 求 书 CN 102263180 A CN 102263194 A2/2 页 3 第一电极层和第二电极层, 所述第一电极层和第二电极层被布置在所述封装主体上并 且被相互电气地隔离 ; 以及 根据权利要求1至13中的任意一项所述的发光器件, 所述发光器件电连接到所述第一 电极层和所述第二电极层。 15. 一种发光系统, 包括 : 发光器件封装, 其中的每一个包括根据权利要求1至13中的任意一项所述的至少一个 发光器件 ; 电路板, 所述电路板电连接到所述发光器件封装 ; 基板, 所述基板支撑所述发光器件封装和所述电路板 ; 以及 光学构件, 所述光学构件透射从所。

9、述发光器件封装发射的光。 权 利 要 求 书 CN 102263180 A CN 102263194 A1/8 页 4 发光器件、 制造发光器件的方法以及发光器件封装 技术领域 0001 本发明涉及一种发光器件、 制造发光器件的方法以及发光器件封装。 背景技术 0002 由于薄膜生长技术和元素材料的发展, 诸如使用 III-V 或者 II-VI 族化合物半导 体材料的发光二极管或者激光二极管的发光器件产生诸如红色、 绿色、 蓝色的各种颜色的 光以及紫外线光, 并且使用荧光材料或者通过颜色混合来产生白光。 此外, 与诸如荧光灯和 白炽灯的传统的光源相比较, 发光器件具有诸如低功率消耗、 半永久寿。

10、命周期、 快速响应速 度、 安全、 以及环保的优点。 0003 因此, 这些发光器件被越来越多地应用于光学通信单元的发射模块, 替代组成液 晶显示(LCD)装置的背光的冷阴极荧光灯管(CCFL)的发光二极管背光、 替代荧光灯或者白 炽灯的使用白色发光二极管的发光设备、 用于车辆的头灯以及交通灯。 发明内容 0004 因此, 本发明涉及一种发光器件、 制造发光器件的方法以及发光器件封装。 0005 本发明的目的是改进使用 AC 电源驱动并且发射光的发光器件。 0006 在随后的描述中将会部分地阐述本发明的额外的优点和特征, 并且部分优点和特 征对于已经研究过下面的描述的本领域技术人员来说将是显而。

11、易见的, 或者部分优点或特 征将通过本发明的实践来知晓。 通过在给出的描述及其权利要求以及附图中部分地指出的 结构可以实现并且获得本发明的其它的优点。 0007 为了实现其它的优点并且根据本发明的目的, 如在此具体化并且一般性地描述 的, 发光器件包括 : 第一氮化物半导体和第二氮化物半导体, 其中的每一个包括第一导电类 型半导体层、 第二导电类型半导体层以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型 半导体层之间的有源层 ; 和连接层, 该连接层形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半 导体层和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间, 其中第一氮化物半导体和第二 氮化物半导体通过连接层连接。

12、, 并且发光器件进一步包括电极, 该电极形成在第一氮化物 半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分、 第二氮化物半导体的第一导电类型半导体 层的至少一部分、 以及第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。 0008 在本发明的另一方面中, 发光器件封装包括 : 封装主体 ; 第一电极层和第二电极 层, 该第一电极层和第二电极层被布置在封装主体上并且被相互电气地隔离 ; 以及发光器 件, 该发光器件电连接到第一电极层和第二电极层, 其中发光器件包括 : 第一氮化物半导体 和第二氮化物半导体, 其中的每一个包括第一导电类型半导体层、 第二导电类型半导体层 以及被布置在第一导电类型半导体。

13、层和第二导电类型半导体层之间的有源层 ; 和连接层, 该连接层形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和第一氮化物半导体的第一 导电类型半导体层之间, 其中第一氮化物半导体和第二氮化物半导体通过连接层来连接, 并且发光器件封装进一步包括电极, 该电极形成在第一氮化物半导体的第二导电类型半导 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A2/8 页 5 体层的至少一部分、 第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少一部分、 以及第二 氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。 0009 在本发明的又一方面中, 发光系统包括 : 发光器件封装, 其中的每一个包。

14、括至少一 个发光器件 ; 电路板, 该电路板电连接到发光器件封装 ; 基板, 该基板支撑发光器件和电路 板 ; 以及光学构件, 该光学构件透射从发光器件封装发射的光, 其中所述至少一个发光器件 包括第一氮化物半导体和第二氮化物半导体, 其中的每一个包括第一导电类型半导体层、 第二导电类型半导体层以及被布置在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之 间的有源层 ; 和连接层, 该连接层形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层和第 一氮化物半导体的第一导电类型半导体层之间, 其中第一氮化物半导体和第二氮化物半导 体通过连接层来连接, 并且发光系统进一步包括电极, 该电极形成在第一氮化物半导。

15、体的 第二导电类型半导体层的至少一部分、 第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层的至少 一部分、 以及第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层的至少一部分上。 0010 要理解的是, 本发明的前述的总体描述和下述详细描述是示例性的和解释性的并 且旨在提供如权利要求书所记载的本发明的进一步解释。 附图说明 0011 被包括以提供本发明的进一步理解并且被并入这里构成本申请的一部分的附图 示出本发明的实施例并且与说明一起用于解释本发明的原理。在附图中 : 0012 图 1A 至图 1H 是示出根据本发明的一个实施例的制造发光器件的方法的视图 ; 0013 图 2A 和图 2B 是示出根据本发明的一个实。

16、施例的发光器件的视图 ; 0014 图 3A 和图 3B 是示出根据本发明的另一实施例的发光器件的视图 ; 0015 图 4 是示出根据本发明的又一实施例的发光器件的视图 ; 0016 图 5 是示出根据本发明的一个实施例的发光器件封装的视图 ; 0017 图 6 是根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的发光设备的分解透视图 ; 以及 0018 图 7A 和图 7B 是示出根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的背光的视 图。 具体实施方式 0019 在下文中, 将会参考附图描述根据本发明的实施例的发光器件、 制造发光器件的 方法以及发光器件封装。 0020 将理解的是, 当元件被称为在。

17、另一元件 “上” 或 “下” 时, 它能够直接地在另一元件 上 / 下, 并且也可以存在一个或者多个中间元件。当元件被称为在 “上” 或 “下” 时, 能够基 于元件包括 “在元件下” 和 “在元件上” 。 0021 在附图中, 为了描述的清楚和方便起见, 各层的厚度或者尺寸可以被夸大、 省略或 者示意性地示出。此外, 各元件的尺寸没有表示其真实尺寸。 0022 图 1A 至图 1H 是示出根据本发明的一个实施例的制造发光器件的方法的视图。在 下文中, 将会参考图 1A 至图 1H 描述制造发光器件的方法。 0023 首先, 在图 1A 中, 第一氮化物半导体形成在衬底 100 上。在此, 第。

18、一氮化物半导体 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A3/8 页 6 可以包括第一导电类型半导体层 120、 有源层 1230 以及第二导电类型半导体层 140。有源 层 130 被布置在第一导电类型半导体层 120 和第二导电类型半导体层 140 之间。 0024 例如, 可以使用蓝宝石(Al2O3)衬底、 碳化硅(SiC)衬底、 硅(Si)衬底、 或者砷化镓 (GaAs) 衬底作为支撑衬底 100。优选地, 使用蓝宝石 (Al2O3) 衬底作为支撑衬底 100。 0025 缓冲层110用于减少支撑衬底100和氮化物半导体材料之间的热膨胀系数的差和 晶格错配。。

19、例如, 缓冲层 100 可以由从由 GaN、 AlN、 InN、 InGaN、 AlGaN、 InAlGaN 以及 AlInN 组成的组中选择的至少一个形成。 0026 通过金属有机化学气相沉积 (MOCVD)、 化学气相沉积 (CVD)、 等离子体增强化学气 相沉积(PECVD)、 分子束外延(MBE)、 以及氢化物气相外延(HVPE)可以形成缓冲层110、 第一 导电类型半导体层120、 有源层130以及第二导电类型半导体层140, 但是其形成不限于此。 0027 此外, 可以在 700 1100的温度形成第一导电类型半导体层 120、 有源层 130 以 及第二导电类型半导体层 140。。

20、 0028 第一导电类型半导体层120可以包括被掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化 合物半导体。如果第一导电类型半导体层 120 是 N 型半导体层, 那么第一导电类型掺杂物 是 N 型掺杂物, 并且 N 型掺杂物可以包括 Si、 Ge、 Sn、 Se 以及 Te, 但是不限于此。 0029 第一导电类型半导体层 120 可以包括具有 AlxInyGa1-x-yN(0 x 1, 0 y 1, 0 x+y 1) 的组成式的 N 掺杂半导体材料。例如, 第一导电类型半导体层 120 可以包括 从由 GaN、 InN、 AlN、 InGaN、 AlGaN、 InAlGaN、 AlInN、 Al。

21、GaAs、 InGaAs、 AlInGaAs、 GaP、 AlGaP、 InGaP、 AlInGaP 以及 InP 组成的组当中选择的至少一个。 0030 通过将包括诸如三甲基镓 (TMGa) 气体、 氨气 (NH3)、 氮气 (N2) 或者硅 (Si) 的 N 型 杂质的硅烷 (SiH4) 气体注入室可以形成第一导电类型半导体层 120。 0031 由于通过第一导电类型半导体层120和第二导电类型半导体层140注入的载流子 之间的接触使得有源层 130 发射具有通过有源层 ( 发光层 ) 的固有能带确定的能量的光。 0032 有源层 130 可以形成为具有从由单量子阱结构、 多量子阱结构 (。

22、MQW)、 量子线结构 以及量子点结构组成的组当中选择的至少一个。例如, 通过注入三甲基镓 (TMGa) 气体、 氨 气 (NH3)、 氮气 (N2) 或者三甲基铟 (TMIn) 气体可以将有源层 130 形成为具有 MQW 结构, 但 是不限于此。 0033 有源层 130 的阱 / 势垒层可以形成为具有从由 InGaN/GaN、 InGaN/InGaN、 GaN/ AlGaN、 InAlGaN/GaN、 GaAs(InGaAs)/AlGaAs 以及 GaP(InGaP)/AlGaP 组成的组当中选择的 至少一个成对的结构, 但是不限于此。阱层可以由具有比势垒层的带隙低的带隙的材料形 成。 。

23、0034 第二导电类型半导体层140可以包括被掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化 合物半导体, 例如, 具有 InxAlyGa1-x-yN(0 x 1, 0 y 1, 0 x+y 1) 的组成式的半 导体材料。如果第二导电类型半导体层 140 是 P 型半导体层, 那么第二导电类型掺杂物是 P 型掺杂物, 并且 P 型掺杂物可以包括 Mg、 Zn、 Ca、 Sr 以及 Ba。 0035 第二导电类型半导体层 140 可以是通过将包括诸如三甲基镓 (TMGa) 气体、 氨气 (NH3)、 氮气 (N2) 或者镁 (Mg) 的 P 型杂质的环戊二烯基镁 (EtCp2Mg)Mg(C2H5C5H。

24、4)2 注入 室形成的 P 型 GaN 层, 但是不限于此。 0036 在本实施例中, 第一导电类型半导体层 120 可以是 P 型半导体层并且第二导电类 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A4/8 页 7 型半导体层 140 可以是 N 型半导体层。此外, 具有与第二导电类型半导体层 140 相反的极 性的半导体层可以形成在第二导电类型半导体层 140 上, 例如, 如果第二导电类型半导体 层 140 是 P 型半导体层, 则 N 型半导体层 ( 未示出 ) 可以形成在第二导电类型半导体层 140 上。 0037 其后, 在图 1B 中, 第一衬底 150 。

25、形成在第二导电类型半导体层 140 上。在此, 在移 除稍后将会加以描述的支撑衬底 100 之后第一衬底 150 用于支撑第一氮化物半导体。如果 第一衬底 150 由导电材料形成, 那么第一衬底 150 可以由从由硅 (Si)、 铬 (Cr)、 钼 (Mo)、 镍 (Ni)、 金(Au)、 铝(Al)、 钛(Ti)、 铂(Pt)、 铜(Cu)以及钨(W)、 或者其合金组成的组当中选择 的至少一个金属形成。 0038 此外, 第一衬底 150 可以形成为 30 500m 的厚度。 0039 其后, 在图 1C 中, 支撑衬底 100 和缓冲层 110 被移除。在此, 通过使用准分子激光 的激光剥。

26、离 (LLO)、 干法蚀刻或者湿法蚀刻可以实现支撑衬底 100 的移除。 0040 在此, 如果通过 LLO 实现支撑衬底 100 的移除, 那么当照射具有小于支撑衬底 100 的能带隙并且大于第一导电类型半导体层 120 的能带隙的能量的激光时, 缓冲层 110 吸收 激光并且因此执行支撑衬底 100 的分离。 0041 图 1D 示出通过移除支撑衬底 100 和缓冲层 110 的其上堆叠第二导电类型半导体 层 140、 有源层 130 以及第一导电类型半导体层 120 的第一衬底 150。 0042 其后, 在图 1E 中, 形成另一氮化物半导体结构。即, 第二氮化物半导体形成在第二 衬底。

27、 200 上。在此, 第二氮化物半导体可以包括第一导电类型半导体层 220、 有源层 230 以 及第二导电类型半导体层 240。 0043 形成第二氮化物半导体的各层的成分和方法与上述第一氮化物半导体的相同。 0044 其后, 连接层 250 形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层 240 上。连 接层 250 用于将第二氮化物半导体连接到第一氮化物半导体。 0045 此外, 通过构图可以在连接层250内形成电流阻挡层(CBL)260。 即, 为了减少将制 造的发光器件的电流集边, 电流阻挡层 260 可以由金属或者绝缘材料形成。如果电流阻挡 层 260 由金属形成, 那么被提供有电流。

28、的第一氮化物半导体或者第二氮化物半导体的层可 以由形成该层的材料和具有肖特基特性的材料形成。 0046 其后, 在图1F中, 结合图1D的第一氮化物半导体和第二氮化物半导体。 在此, 通过 形成在第二氮化物半导体上的连接层 250 将第一氮化物半导体结合到第二氮化物半导体。 0047 其后, 在图 1G 中, 移除被固定有第一氮化物半导体的第一衬底 150。在此, 通过与 支撑衬底 100 的移除相同的方法可以执行第一衬底 150 的移除。 0048 通过上述方法可以形成其中在连接层 250 被插入其间的状况下连接两个氮化物 半导体的结构, 并且, 在图1H中, 形成电极。 在此, 可以在通过。

29、反应离子蚀刻(RIE)进行MESA 蚀刻之后形成电极。 0049 即, 至多对第二导电类型半导体层 140 和 240 以及第一导电类型半导体层 120 和 220 的部分执行 MESA 蚀刻, 从而确保其中将形成电极的空间。 0050 在图1H中, 当已经完成MESA蚀刻工艺时, 第二氮化物半导体的第一导电类型半导 体层 220 和第二导电类型半导体层 240 和第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层 120 被暴露。 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A5/8 页 8 0051 在此, 为了暴露上述三个层, 需要执行 MESA 蚀刻工艺三次。此外, 第一氮。

30、化物半导 体的第二导电类型半导体层 140 是最上面的层, 并且因此可以被暴露。 0052 在已经完成 MESA 蚀刻工艺之后, 电极形成, 从而形成了图 2A 和图 2B 中的具有水 平结构的发光器件。 0053 在图 2A 中, N 型电极 270D 形成在的第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层 220 上, 并且 P 型电极 270C 形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层 220 上。 0054 N 型电极 270B 形成在第一氮化物半导体的第一导电类型半导体层 120 上, 并且 P 型电极 270A 形成在第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层 140 上。在此, 透明的电。

31、极 层 280 可以形成在第二导电类型半导体层 140 上。 0055 以上电极可以由从由铬(Cr)、 镍(Ni)、 金(Au)、 铝(Al)、 钛(Ti)以及铂(Pt)、 或者 其合金组成的组当中选择的至少一个金属形成。 0056 此外, 透明电极层 280 可以包括金属薄膜或者金属氧化物, 并且在这样的情况下, 透明电极层 280 可以有效地透射从有源层 130 发射的光。 0057 图 2B 是图 2A 的发光器件的立视图。在图 2B 中, 四个电极 270A、 270B、 270C 以及 270D 形成在各半导体层上。 0058 通过 AC 电源可以驱动上述发光器件。在此, 电极 27。

32、0A 和电极 270D 连接到公共电 极或者端子, 并且电极 270C 和电极 270B 连接到另一公共电极或者端子。 0059 图 3A 和图 3B 是示出根据本发明的另一实施例的发光器件的视图。 0060 参考图 3A 和图 3B, 三个电极可以形成在包括两个氮化物半导体的发光器件上。 即, 在图 1 中所示的工艺之后, 替代执行 MESA 蚀刻工艺三次, 执行 MESA 蚀刻工艺两次以暴 露两个层。 0061 在图 3A 中, N 型电极 270C 形成在第二氮化物半导体的第一导电类型半导体层 220 上。此外, N 型电极 270B 形成在第二氮化物半导体的第二导电类型半导体层 240。

33、 上, 并且 P 型电极 270A 形成在第一氮化物半导体的第二导电类型半导体层 140 上。 0062 以与图 2A 和图 2B 中所示的前述实施例相同的方式, 透明电极层 280 可以形成在 第二导电类型半导体层 140 上。此外, 电极的成分与图 2A 和图 2B 中所示的前述实施例的 相同。 0063 图 3B 是图 3A 的发光器件的立视图。在图 3B 中, 三个电极 270A、 270B 以及 270C 形成在各半导体层上。 0064 此外, 通过 AC 电源可以驱动上述发光器件。在此, 电极 270A 和电极 270C 被连接 到公共电极或者端子, 并且电极 270B 被连接到另。

34、一电极或者端子。 0065 根据实施例的上述发光器件可以被连接到两个电极端子并且通过 AC 电源来驱 动。即, 通过在不同的方向上施加电流, 即, 将 AC 电流施加到具有 MQW 结构的两个有源层可 以驱动发光器件中的每一个。此外, 根据实施例的发光器件中的每一个包括具有 MQW 结构 的两个有源层, 并且因此可以增加从发光器件中的每一个发射的光 / 能量。 0066 图 4 是示出根据本发明的又一实施例的发光器件的视图。 0067 参考图 4, 包括第一导电类型半导体层 410、 有源层 420 以及第二导电类型半导体 层 430 的第一氮化物半导体形成在导电衬底 400 上, 并且电流阻。

35、挡层 450 和连接层 440 形 成在第二导电类型半导体层 430 上。 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A6/8 页 9 0068 第一氮化物半导体通过连接层 440 连接到包括第一导电类型半导体层 510、 有源 层 520 以及第二导电类型半导体层 530 的第二氮化物半导体。 0069 此外, 透明电极层 460 可以形成在第二导电类型半导体层 530 上。各层的成分与 前述实施例的相同。 0070 导电衬底 400 可以是由铜 (Cu)、 金 (Au)、 镍 (Ni)、 钼 (Mo)、 铜钨 (Cu-W) 形成的基 底衬底并且包括单层或者多层。此。

36、外, 导电衬底 400 可以被省略, 或者可以被布置为导电片 型。 0071 此外, 通过激光剥离移除其上堆叠第二氮化物半导体的支撑衬底与前述实施例的 相同。 0072 在图 4 中所示的本实施例中, 通过执行 MESA 蚀刻工艺一次, 暴露第一氮化物半导 体的第二导电类型半导体层 430, 并且电极 470B 形成在暴露的第二导电类型半导体层 430 上。 0073 然后, 电源被连接到两个电极 470A 和 470B 以及导电衬底 400。电极 470B 和导电 衬底 400 可以被连接到公共电极或者端子, 并且电极 470B 可以被连接到另一电极或者端 子。 0074 因此, 图4的根据。

37、实施例的发光器件可以被连接到两个电极端子并且通过AC电源 来驱动。此外, 图 4 的根据实施例的发光器件包括具有 MQW 结构的两个有源层, 并且因此可 以增加从发光器件发射的光 / 能量。 0075 图 5 是示出根据本发明的一个实施例的发光器件封装的视图。在下文中, 将会参 考图 5 描述根据本实施例的发光器件封装。 0076 在图 5 中, 根据本实施例的发光器件封装包括 : 封装主体 620 ; 第一电极层 611 和 第二电极层 612, 该第一电极层 611 和第二电极层 612 被安装在封装主体 620 上 ; 发光器件 600, 该发光器件 600 被安装在封装主体 620 上。

38、并且电连接到第一电极层 611 和第二电极层 612 ; 以及填充材料 640, 该填充材料 640 围绕发光器件 600。 0077 封装主体 620 可以由诸如硅、 合成树脂或者金属的材料形成。封装主体 620 包括 发光器件 600 周围的倾斜平面, 因此增加光提取效率。 0078 第一电极层 611 和第二电极层 612 被相互电气地隔离, 并且将电力提供到发光器 件 600。此外, 第一电极层 611 和第二电极层 612 可以用于反射从发光器件 600 发射的光以 增加光效率, 并且将由发光器件 600 产生的热放出到外部。 0079 发光器件 600 可以被安装在封装主体 620。

39、 上, 或者被安装在第一电极层 611 或者 第二电极层 612 上。 0080 发光器件 600 可以通过引线键合方法、 倒装芯片结合方法或者贴片方法中的一个 方法电连接到第一电极层 611 和第二电极层 612。 0081 填充材料 640 可以围绕发光器件 600 以保护发光器件 600。此外, 填充材料 640 可 以包括荧光体, 因此改变从发光器件 600 发射的光的波长。 0082 上述发光器件封装可以包括根据前述实施例的发光器件当中的至少一个发光器 件或者多个发光器件, 但是不限于此。 0083 根据本实施例的多个发光器件封装的阵列可以被安装在基板上, 并且诸如导光 板、 棱镜片。

40、、 扩散片等等的光学构件可以被布置在发光器件封装的光学路径上。 发光器件封 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A7/8 页 10 装、 基板、 以及光学构件可以用作灯单元。根据另一实施例, 根据上述实施例的发光器件或 者发光器件封装可以组成显示装置、 指示装置或者发光系统, 并且例如, 发光系统可以包括 灯或者街灯。 0084 图 6 是根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的发光设备的分解透视图。 0085 根据本实施例的发光设备包括光源720, 该光源720投射光 ; 外壳700, 光源720被 安装在其中 ; 散热单元 710, 该散热单元 710 发。

41、散由光源 720 产生的热 ; 以及固定器 730, 该 固定器 730 将光源 720 和散热单元 710 连接到外壳 700。 0086 外壳 700 包括插座连接器 701, 该插座连接器 701 被连接到电气插座 ( 未示出 ) ; 和主体 702, 该主体 702 被连接到插座连接器 701 并且容纳光源 720。一个空气流动孔 703 可以形成为穿过主体 702。 0087 在本实施例中, 多个空气流动孔 703 被布置在外壳 700 的主体 702 上。可以形成 一个空气流动孔703, 或者多个空气流动孔703可以被布置成放射形状, 在图6中, 或者可以 采取各种其它的形状。 0。

42、088 光源 720 包括位于基板 705 上的多个发光器件封装 704。在此, 基板 705 可以具有 能够被插入到外壳 700 的开口中的形状, 并且由能够具有高的导热性的材料形成以将热传 递到稍后加以描述的散热单元 710。 0089 固定器 730 被布置在光源 720 下面。固定器 730 可以包括框架和空气流动孔。此 外, 尽管在图 6 中未示出, 但是光学构件可以被布置在光源 720 下面以扩散、 散射或者集中 从光源 720 的发光器件封装 704 发射的光。 0090 图 7A 和图 7B 是示出根据本发明的一个实施例的包括发光器件封装的背光的视 图。 0091 在图 7A 。

43、和图 7B 中, 背光包括底盖 810 ; 发光器件封装模块 ( 未示出 ), 该发光器件 封装模块被布置在底盖 810 的内部的一侧处 ; 反射板 820, 该反射板 820 被布置在底盖 810 的前表面上 ; 导光板 830, 该导光板 830 被布置在反射板 820 的前面以将从发光器件封装模 块发射的光导向显示装置的前部 ; 以及光学构件 840, 该光学构件 840 被布置在导光板 830 的前面。除了上述组件之外, 包括背光的显示装置可以进一步包括被布置在光学构件 840 的前面的液晶显示面板 860、 被布置在液晶显示面板 860 的前面的顶盖 870、 以及被布置在 底盖 8。

44、10 和顶盖 870 之间以将底盖 810 和顶盖 870 固定在一起的固定构件 850。 0092 导光板 830 用于引导从发光器件封装模块 ( 未示出 ) 发射的光以将光转换为表面 光。被布置在导光板 830 的后面处的反射板 820 用于朝着导光板 830 反射从发光器件封装 模块 ( 未示出 ) 发射的光以提高光效率。 0093 反射板 820 可以被布置为图 7A 和图 7B 中的单独的组件, 或者通过使用具有高的 反射率的材料涂覆导光板 830 的后表面或者底盖 810 的前表面来布置。 0094 在此, 反射板 820 可以由诸如聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 的具有高反射率并。

45、且可 用作超薄型的材料形成。 0095 此外, 导光板 830 散射从发光器件封装模块发射的光以将光均匀地分布在液晶显 示装置的整个屏幕。因此, 导光板 830 由诸如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、 聚碳酸酯 (PC)、 或 者聚乙烯 (PE) 的具有高的折射率和高的透射率的材料形成。 0096 被布置在导光板 830 上的光学构件 840 以指定的角度扩散从导光板 830 发射的 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A8/8 页 11 光。光学构件 840 使得通过导光板 830 导向的光能够朝着液晶显示面板 860 均匀地照射。 0097 可以选择性地堆叠。

46、诸如扩散片、 棱镜片以及保护片的光学片作为光学构件 840, 或 者可以使用微透镜阵列作为光学构件 840。在此, 可以使用多个光学片, 并且光学片可以由 诸如丙烯酸树脂、 聚亚安酯树脂或者硅树脂的透明树脂形成。 此外, 棱镜片可以包括荧光体 片, 如上所述。 0098 液晶显示面板 860 以被布置在光学构件 840 的前表面上。在此, 显然的是, 可以布 置要求光源的其它种类的显示装置来替代液晶显示面板 860。 0099 图 7B 是背光的光源部分的截面图。 0100 在图7B中, 反射板820被安装在底盖810上, 并且导光板830被安装在反射板820 上。因此, 反射板 820 可以。

47、直接地接触散热构件 ( 未示出 )。 0101 被固定有发光器件封装 882 的印刷电路板 881 可以结合到托架 812。在此, 托架 812 可以由具有高的导热性的材料形成以放出热并且固定发光器件封装 882, 并且尽管在 附图中未示出, 但是热垫可以被布置在托架 812 和发光器件封装 882 之间以利于热传递。 0102 此外, 托架 812 被布置为 L 形状, 在图 7B 中, 通过底盖 810 来支撑托架 812 的水平 部分 812a, 并且托架 812 的垂直部分 812a 固定印刷电路板 881。 0103 根据上面的描述显然的是, 可以使用 AC 电源驱动根据本发明的一个。

48、实施例的发 光器件、 制造发光器件封装的方法以及发光器件封装。 0104 对本领域的技术人员来说显然的是, 在没有脱离本发明的精神和范围的情况下能 够在本发明中进行各种修改和变化。因此, 本发明旨在覆盖落入随附的权利要求和它们的 等效物的范围内的本发明的修改和变化。 说 明 书 CN 102263180 A CN 102263194 A1/8 页 12 图 1A 图 1B 图 1C 图 1D 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A2/8 页 13 图 1E 图 1F 图 1G 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A。

49、3/8 页 14 图 1H 图 2A 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A4/8 页 15 图 2B 图 3A 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A5/8 页 16 图 3B 图 4 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A6/8 页 17 图 5 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A7/8 页 18 图 6 说 明 书 附 图 CN 102263180 A CN 102263194 A8/8 页 19 图 7A 图 7B 说 明 书 附 图 CN 102263180 A 。

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