專利名稱：發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方案涉及發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來，發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)廣泛用作發(fā)光器件。通過使用化合物半導(dǎo)體材料例如GaAs、AlGaAs, GaN, InGaN或者AWaInP來制造 LED，以產(chǎn)生具有各種顏色的光。LED具有包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體 層的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，當(dāng)通過第一和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層對(duì)其供電時(shí)由有源層發(fā)射光。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供具有新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā)光器件封裝以 及照明系統(tǒng)。實(shí)施方案提供具有可容易地與生長(zhǎng)襯底分離的發(fā)光結(jié)構(gòu)層的發(fā)光器件、制造該發(fā) 光器件的方法、發(fā)光器件封裝以及照明系統(tǒng)。實(shí)施方案提供能夠防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層受損的發(fā)光器件、制造該發(fā)光器件的方法、發(fā) 光器件封裝以及照明系統(tǒng)。一種制造根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的方法可包括以下步驟在生長(zhǎng)襯底上部分形 成第一緩沖層，其中所述第一緩沖層的楊氏模量小于生長(zhǎng)襯底的楊氏模量；以及在生長(zhǎng)襯 底和第一緩沖層上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層。一種制造根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的方法可包括以下步驟在生長(zhǎng)襯底上部分形 成第一緩沖層，其中所述第一緩沖層的楊氏模量小于所述生長(zhǎng)襯底的楊氏模量；在生長(zhǎng)襯 底和第一緩沖層上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層；在所述發(fā) 光結(jié)構(gòu)層上形成第二電極層；使生長(zhǎng)襯底和第一緩沖層與發(fā)光結(jié)構(gòu)層分離；以及在由于使 生長(zhǎng)襯底和第一緩沖層與發(fā)光結(jié)構(gòu)層分離而暴露出的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的預(yù)定部分上形 成第一電極層。根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件可包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層，其包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層，其中 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的第一表面面向有源層并且在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的第二表面上形成多 個(gè)突起，其中第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的第二表面包括周邊部分和由周邊部包圍的中心部分，所 述突起在中心部分上形成同時(shí)彼此間隔開。


圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖；圖2是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖；圖3和4是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案在發(fā)光器件的生長(zhǎng)襯底上形成的第一緩沖層的 視圖；圖5是顯示當(dāng)通過激光剝離方案使發(fā)光結(jié)構(gòu)層與生長(zhǎng)襯底分離時(shí)其上輻照激光 束的激光輻照區(qū)域的視圖；圖6 8是顯示根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的制造方法的截面圖；圖9是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖；圖10是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的背光單元的分解 立體圖；圖11是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的照明單元的立體 圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)稱為在另一襯 底、另一層(或者膜)、另一區(qū)域、另一墊或者另一圖案“上”或者“下”時(shí)，其可以“直接地” 或者“間接地”在所述另一襯底、層(或者膜)、區(qū)域、墊或者圖案“上”或者“下”，或也可存 在一個(gè)或者更多個(gè)中間層。所述層的這種位置已經(jīng)參考附圖進(jìn)行描述。為了方便和清楚的目的，附圖中顯示的各層的厚度和尺寸可進(jìn)行放大、省略或者 示意地繪出。此外，元件的尺寸并不完全反映實(shí)際尺寸。以下，將參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件及其制造方法。圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖。參考圖1，根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件包括生長(zhǎng)襯底10、在生長(zhǎng)襯底10上部分 地形成的第一緩沖層20、在第一緩沖層20上形成的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30、在第一導(dǎo)電半導(dǎo) 體層30上形成的有源層40、以及在有源層40上形成的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30、有源層40和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50構(gòu)成發(fā)光結(jié)構(gòu)層60，當(dāng) 對(duì)發(fā)光結(jié)構(gòu)層60供電時(shí)產(chǎn)生光。例如，生長(zhǎng)襯底10 可包括 Al203、SiC、GaAs、GaN、Zn0、Si、GaP、InP 和 Ge 中的至少 之一，但是實(shí)施方案不限于此。第一緩沖層20通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或者蒸發(fā)在生長(zhǎng)襯底10上部分 地形成。例如，第一緩沖層20通過濺射工藝在生長(zhǎng)襯底10上部分地形成。當(dāng)在平面圖中 觀察時(shí)，第一緩沖層20可具有厚度為約0. Inm 5. 0 μ m的周期性圖案或者隨機(jī)圖案。此 夕卜，第一緩沖層20可具有基本平坦的上表面。第一緩沖層20可具有在構(gòu)成發(fā)光結(jié)構(gòu)層60的半導(dǎo)體層的帶隙能和生長(zhǎng)襯底10 的帶隙能之間的帶隙能。例如，如果發(fā)光結(jié)構(gòu)層60是帶隙能為3. 4eV的GaN基半導(dǎo)體層 和生長(zhǎng)襯底10是帶隙能為9. 9eV的藍(lán)寶石襯底，則第一緩沖層20的帶隙能可為3. 4eV至 9. 9eV。例如，第一緩沖層20的帶隙能可為5至6eV。
此外，第一緩沖層20可包括楊氏模量小于生長(zhǎng)襯底10的楊氏模量的材料。例如，第一緩沖層20可包括含有Al、Ta、Ti、Mo、W、Pd、Ir、Rb、Si和Cr中至少之 一的氧化物或者氮化物。例如，第一緩沖層20可包括Al2O315通過濺射工藝在藍(lán)寶石襯底 上形成的包括Al2O3的第一緩沖層20的帶隙能可小于藍(lán)寶石襯底的帶隙能。

第一緩沖層20在生長(zhǎng)襯底10上部分地形成，使得可部分暴露出生長(zhǎng)襯底10。例 如，在生長(zhǎng)襯底10上形成的第一緩沖層20的面積可相當(dāng)于生長(zhǎng)襯底10總面積的30% 95%。如果在生長(zhǎng)襯底10上形成的第一緩沖層20的面積小于生長(zhǎng)襯底10總面積的30%， 則由第一緩沖層20產(chǎn)生的效果可下降。此外，如果在生長(zhǎng)襯底10上形成的第一緩沖層20 的面積大于生長(zhǎng)襯底10的總面積的95%，則發(fā)光結(jié)構(gòu)層60可能無法在生長(zhǎng)襯底10上有效 地形成。當(dāng)?shù)谝痪彌_層20通過濺射工藝形成時(shí)，與生長(zhǎng)襯底10的其中形成第一緩沖層20 的其它區(qū)域相比，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30可在生長(zhǎng)襯底10的其中不形成第一緩沖層20的預(yù) 定區(qū)域上有效生長(zhǎng)。此外，在形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30之前，在第一緩沖層20上可形成未摻雜的氮化 物層。例如，未摻雜的氮化物層包括未摻雜的GaN層。例如，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30包括η型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30可包括組 成式為InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料，例如InAlGaN、 GaN、AlGaN, AlInN、InGaN, AlN或者InN。此外，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30可摻雜有η型摻雜劑 例如Si、Ge或者Sn。有源層40通過經(jīng)由第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30注入的電子(或者空穴)與經(jīng)由第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層50注入的空穴(或者電子)的復(fù)合來發(fā)射光，所述光基于由有源層40的本征 材料所確定的能帶的帶隙差。有源層40可具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或者量子點(diǎn)結(jié) 構(gòu)，但是實(shí)施方案不限于此。有源層40可包括組成式為InxAlyGai_x_yN (0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的 半導(dǎo)體材料。如果有源層40具有MQW結(jié)構(gòu)，則有源層40具有包括多個(gè)阱層和多個(gè)勢(shì)壘層 的堆疊結(jié)構(gòu)。例如，有源層40可具有InGaN阱層/GaN勢(shì)壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。在有源層30上和/或下可形成摻雜有η型或者ρ型摻雜劑的覆層(未顯示)。覆 層可包括AlGaN層或者InAlGaN層。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50例如包括ρ型半導(dǎo)體層。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可包括組成 式為InxAlyGa1TyN(C)彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的半導(dǎo)體材料，例如InAlGaN、GaN、 AlGaN、InGaN、AlInN、AlN或者InN。此外，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可摻雜有ρ型摻雜劑例如 Mg、Zn、Ca、Sr 或者 Ba。同時(shí)，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30可包括ρ型半導(dǎo)體層，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50可包括η 型半導(dǎo)體層。此外，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50上可形成包括η型或者ρ型半導(dǎo)體層的第三導(dǎo) 電半導(dǎo)體層(未顯示)。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)層60可具有ΝΡ、ΡΝ、ΝΡΝ和PNP結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少之 一。此外，雜質(zhì)可以在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50中均勻或者不均勻地 摻雜。即，發(fā)光結(jié)構(gòu)層60可具有各種結(jié)構(gòu)，但是實(shí)施方案不限于此。換言之，包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30、有源層40和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50的發(fā)光結(jié)構(gòu)層60可進(jìn)行各種改變而無限制。同時(shí)，在生長(zhǎng)襯底10上形成的第一緩沖層20使得在生長(zhǎng)襯底10上生長(zhǎng)的發(fā)光結(jié) 構(gòu)層60的應(yīng)力減小，并防止當(dāng)發(fā)光結(jié)構(gòu)層60與生長(zhǎng)襯底10分離時(shí)發(fā)光結(jié)構(gòu)層60受損。圖3和4是顯示根據(jù)第一實(shí)施方案在發(fā)光器件的生長(zhǎng)襯底上形成的第一緩沖層的 視圖。第一緩沖層20可具有規(guī)則或者不規(guī)則地形成為各種形狀的圖案。參考圖3，第一 緩沖層20具有彼此規(guī)則地間隔開的圓形圖案。參考圖4，第一緩沖層20沿著生長(zhǎng)襯底10 的外周表面連續(xù)地形成為在生長(zhǎng)襯底10的暴露表面上彼此規(guī)則地間隔開的圓形圖案。此 夕卜，第一緩沖層20可以沿著生長(zhǎng)襯底10的外周表面形成為在生長(zhǎng)襯底10的暴露表面上彼 此不規(guī)則地間隔開的圓形圖案。第一緩沖層20的圖案可為圓形或者多邊形。圖5是顯示當(dāng)通過激光剝離方案使發(fā)光結(jié)構(gòu)層與生長(zhǎng)襯底分離時(shí)其上輻照激光 束的激光輻照區(qū)域的視圖。為了使發(fā)光結(jié)構(gòu)層60與生長(zhǎng)襯底10分離，在生長(zhǎng)襯底10上輻照波長(zhǎng)為248nm或 者193nm的激光束，使得在生長(zhǎng)襯底10和發(fā)光結(jié)構(gòu)層60之間的界面處可發(fā)生熱化學(xué)分解。如圖5所示，發(fā)光結(jié)構(gòu)層60在生長(zhǎng)襯底10的整個(gè)區(qū)域上形成，使得可以制造多個(gè) 發(fā)光器件。通過隔離工藝將發(fā)光結(jié)構(gòu)層60分成多個(gè)發(fā)光結(jié)構(gòu)層60。在對(duì)應(yīng)于發(fā)光結(jié)構(gòu)層 60的單元區(qū)域100、110、120和130上輻照激光束。詳細(xì)地，在稍微寬于單元區(qū)域100、110、 120和130的激光輻照區(qū)域100a、110a、120a和130a上輻照激光束。因此，激光束在彼此相鄰的單元區(qū)域100、110、120和130的周邊部分處交疊數(shù)次， 使得發(fā)光結(jié)構(gòu)層60可被激光束所損傷。同時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件及其制造方法，第一緩沖層20可用作能量吸 收層以通過減小輻照在發(fā)光結(jié)構(gòu)層60上的能量值來防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層60受損。特別地，由于第一緩沖層20在生長(zhǎng)襯底10的外周部分形成，如圖4所示，所以即 使激光束在生長(zhǎng)襯底10的周邊部分處交疊，也可防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層60受損。此外，由于第一緩沖層20具有在生長(zhǎng)襯底10的帶隙能和發(fā)光結(jié)構(gòu)層60的帶隙能 之間的帶隙能，所以第一緩沖層20可吸收入射到生長(zhǎng)襯底10上的激光束能量，由此通過熱 化學(xué)分解將發(fā)光結(jié)構(gòu)層60與生長(zhǎng)襯底10分離同時(shí)防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層60受損。圖2是顯示根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的截面圖。 在根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件及其制造方法的以下描述中，將在第一實(shí)施方案 中描述的要素和結(jié)構(gòu)省略以避免重復(fù)。參考圖2，根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件包括生長(zhǎng)襯底10、在生長(zhǎng)襯底10上部分 地形成的第一緩沖層20、在生長(zhǎng)襯底10和第一緩沖層20上形成的第二緩沖層21、在第二 緩沖層21上形成的未摻雜的氮化物層22、在未摻雜的氮化物層22上形成的第一導(dǎo)電半導(dǎo) 體層30、在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30上形成的有源層40、以及在有源層40上形成的第二導(dǎo)電 半導(dǎo)體層50。與根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件不同，根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件還包括介 于第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30和生長(zhǎng)襯底10之間的第二緩沖層21以及未摻雜的氮化物層22。 雖然圖2中顯示了第二緩沖層21和未摻雜的氮化物層22 二者，但是第二緩沖層21和未摻 雜的氮化物層22之一可省略。
第二緩 沖層21可使得由生長(zhǎng)襯底10和發(fā)光結(jié)構(gòu)層60之間晶格失配所導(dǎo)致的缺 陷減少，未摻雜的氮化物層22可改善發(fā)光結(jié)構(gòu)層60的品質(zhì)。第二緩沖層21可在第一緩沖層20和生長(zhǎng)襯底10上形成為厚度小于第一緩沖層 20的厚度。第二緩沖層21可與通過第一緩沖層20暴露出的生長(zhǎng)襯底10接觸。此外，第二 緩沖層21的至少一部分布置在與第一緩沖層20相同平面上。此外，未摻雜的氮化物層22 與第二緩沖層21接觸，未摻雜的氮化物層22的至少一部分布置在與第一緩沖層20相同的 平面上。第二緩沖層21可通過濺射工藝形成。當(dāng)?shù)诙彌_層21通過濺射工藝形成時(shí)，在 第一緩沖層20和生長(zhǎng)襯底10上形成的緩沖層21的厚度厚于在第一緩沖層20的橫側(cè)面處 形成的第二緩沖層21的厚度。例如，第二緩沖層21 可以通過使用 AlN、GaN、InN、GaBN、AlGaN、AlInGaN 和 InGaN 中的至少之一制備為單層或者多層。未摻雜的氮化物層22可包括未摻雜的GaN層。根據(jù)第一和第二實(shí)施方案的發(fā)光器件，第一緩沖層20在生長(zhǎng)襯底10上部分地形 成，發(fā)光結(jié)構(gòu)層60在生長(zhǎng)襯底10和第一緩沖層20上形成。第二緩沖層21在生長(zhǎng)襯底10 和第一緩沖層20的整個(gè)區(qū)域上形成，未摻雜的氮化物層22在第二緩沖層21上形成。同 時(shí)，在圖1和2顯示的發(fā)光器件中，通過臺(tái)面蝕刻工藝選擇性地移除第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50、 有源層40和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30。在這種狀態(tài)下，在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30上形成第一電 極層，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50上形成第二電極層，由此制造橫向型發(fā)光器件。根據(jù)實(shí)施方案，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的第一表面面向有源層40，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體 層30的第二表面形成有多個(gè)突起31。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的第二表面包括周邊部分和由 周邊部分包圍的中心部分，突起31在中心部分上形成同時(shí)彼此間隔開。第一緩沖層20和生長(zhǎng)襯底10在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30下形成，并且第一緩沖層20 的至少一部分介于突起31之間。圖6 8是顯示根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的制造方法的截面圖。圖6 8顯示制造垂直型發(fā)光器件的方法。參考圖6，通過濺射工藝在生長(zhǎng)襯底10上部分地形成第一緩沖層20，并且通過 MOCVD工藝在生長(zhǎng)襯底10和第一緩沖層20上形成包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30、有源層40和 第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50的發(fā)光結(jié)構(gòu)層60。圖2中顯示的第二緩沖層21和未摻雜的氮化物層22通過MOCVD工藝在生長(zhǎng)襯底 10和第一緩沖層20上形成。此外，在發(fā)光結(jié)構(gòu)層60上形成第二電極層70。第二電極層70可包括反射層和導(dǎo) 電支撐襯底，并且在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層50和反射層之間可形成歐姆接觸層。參考圖7和8，在生長(zhǎng)襯底10上輻照激光束以將生長(zhǎng)襯底10與發(fā)光結(jié)構(gòu)層60分 離。例如，激光束的波長(zhǎng)為248nm或者193nm。此時(shí)，第一緩沖層20防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層60受到激光束的損傷，同時(shí)允許生長(zhǎng)襯底10 與發(fā)光結(jié)構(gòu)層60容易地分離。此外，由于移除第一緩沖層20，所以在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的上表面上形成多個(gè) 突起31。詳細(xì)地，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的上表面的周邊部分具有第一高度，并且在由周 邊部分包圍的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的中心部分形成具有高于第一高度的第二高度的突起 31。通過突起31可以更多地改善光提取效率。
參考圖8，在由于生長(zhǎng)襯底10與發(fā)光結(jié)構(gòu)層60分離而暴露出的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層30的預(yù)定部分上形成第一電極層80。因此，可制造能夠改善光提取效率的垂直型發(fā)光器 件。如上所述，實(shí)施方案可提供具有新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件及其制造方法。此外，實(shí)施方案 可提供具有可容易地與生長(zhǎng)襯底分離的發(fā)光結(jié)構(gòu)層的發(fā)光器件及其制造方法。此外，實(shí)施 方案可提供能夠防止發(fā)光結(jié)構(gòu)層受損的發(fā)光器件及其制造方法。圖9是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的截面圖。參考圖9，發(fā)光器件封裝600包括封裝體300、在封裝體300上形成的第一電極層 310和第二電極層320、在封裝體300上設(shè)置并與第一電極層310和第二電極層320電連接 的發(fā)光器件200、以及包圍發(fā)光器件200的模制元件500。封裝體300可包括硅、合成樹脂或者金屬材料。在發(fā)光器件200周圍可形成傾斜表面。第一電極層310和第二電極層320彼此電隔離以對(duì)發(fā)光器件200供電。此外，第 一電極層310和第二電極層320反射由發(fā)光器件200發(fā)射的光以改善光效率并將由發(fā)光器 件200產(chǎn)生的熱散發(fā)至外部。橫向型發(fā)光器件或者垂直型發(fā)光器件可用于發(fā)光器件200，并且發(fā)光器件200可 安裝于封裝體300上或者第一電極層310和第二電極層320上。發(fā)光器件200可通過導(dǎo)線400與第一電極310和/或第二電極320電連接。實(shí) 施方案中公開了垂直型發(fā)光器件200。在這種情況下，發(fā)光器件通過導(dǎo)線400與第二電極 320電連接。根據(jù)另一實(shí)施方案，可使用橫向型發(fā)光器件200。在這種情況下，使用兩根導(dǎo) 線400。此外，如果發(fā)光器件200是倒裝芯片型發(fā)光器件，則可不使用導(dǎo)線400。模制元件500包圍發(fā)光器件200以保護(hù)發(fā)光器件200。此外，模制元件500可包括 發(fā)光物質(zhì)以改變由發(fā)光器件200發(fā)射的光的波長(zhǎng)。根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝600包括具有防止受損的發(fā)光結(jié)構(gòu)層的發(fā)光器件 200，使得可改善光效率。在襯底上可布置多個(gè)根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝600，并且在由發(fā)光器件封裝 600發(fā)射的光的光路徑上可提供光學(xué)元件，包括導(dǎo)光板、棱鏡板、散射板和熒光板。發(fā)光器件 封裝、襯底和光學(xué)元件可用作背光單元或者照明單元。例如，照明系統(tǒng)可包括背光單元、照 明單元、指示器、燈或者街燈。圖10是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝的背光單元1100的分解立體圖。 圖10中顯示的背光單元1100是照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，實(shí)施方案不限于此。參考圖10，背光單元1100包括底框1140、在底框1140中設(shè)置的導(dǎo)光元件1120、 以及在導(dǎo)光元件1120的一個(gè)側(cè)表面或者底表面上設(shè)置的發(fā)光模塊1110。此外，在導(dǎo)光元件 1120下設(shè)置反射板1130。底框1140為具有開口上表面的盒形以在其中容納導(dǎo)光元件1120、發(fā)光模塊1110 和反射板1130。此外，底框1140可包括金屬材料或者樹脂材料，但是實(shí)施方案不限于此。發(fā)光模塊1110可包括襯底700和在襯底700上設(shè)置的多個(gè)發(fā)光器件封裝600。發(fā) 光器件封裝600為導(dǎo)光元件1120提供光。根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光模塊1110，在襯底700上安 裝發(fā)光器件封裝600。然而，根據(jù)實(shí)施方案，也能夠直接安裝發(fā)光器件200。
如圖10所示， 發(fā)光模塊1110安裝在底框1140的至少一個(gè)內(nèi)側(cè)面上，從而為導(dǎo)光 元件1120的至少一側(cè)提供光。此外，發(fā)光模塊1110可在底框1140下提供，以向?qū)Ч庠?120的底表面提供光。 根據(jù)背光單元1100的設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)可進(jìn)行各種變化，但是實(shí)施方案不限于此。在底框1140中安裝導(dǎo)光元件1120。導(dǎo)光元件1120將由發(fā)光模塊1110發(fā)射的光 轉(zhuǎn)化為表面光，以引導(dǎo)表面光朝向顯示面板(未顯示)。導(dǎo)光元件1120可包括導(dǎo)光板。例如，導(dǎo)光板可通過使用丙烯?；鶚渲?PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、C0C或者PEN(聚 萘二甲酸乙二醇酯)樹脂制造。在導(dǎo)光元件1120上可提供光學(xué)板1150。光學(xué)板1150可包括散射板、集光板、增亮板和熒光板中的至少之一。例如，光學(xué)板 1150具有散射板、集光板、增亮板和熒光板的堆疊結(jié)構(gòu)。在這種情況下，散射板將由發(fā)光模 塊1110發(fā)射的光均勻地散射，使得散射光可通過集光板集中到顯示面板(未顯示)上。來 自集光板的光輸出任意偏振并且增亮板將來自集光板的光輸出的偏振度增加。集光板可包 括水平棱鏡板和/或垂直棱鏡板。此外，增亮板可包括雙增亮膜，熒光板可包括包含發(fā)光物 質(zhì)的透光板或者透光膜。在導(dǎo)光元件1120下可設(shè)置反射板1130。反射板1130將通過導(dǎo)光元件1120的底 表面發(fā)射的光反射，朝向?qū)Ч庠?120的出光表面。 反射板1130可包括具有高反射率的樹脂材料例如PET、PC或者PVC樹脂，但是實(shí) 施方案不限于此。圖11是顯示包括根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的照明單元1200的 立體圖。圖11中顯示的照明單元1200是照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，實(shí)施方案不限于此。參考圖11，照明單元1200包括殼體1210、在殼體1210中安裝的發(fā)光模塊1230、 以及在殼體1210中安裝用于接收來自外部電源的功率的接線端子1220。優(yōu)選地，殼體1210包括具有優(yōu)異散熱性能的材料。例如，殼體1210包括金屬材料 或者樹脂材料。發(fā)光模塊1230可包括襯底700和在襯底700上安裝的至少一個(gè)發(fā)光器件封裝 600。根據(jù)實(shí)施方案，發(fā)光器件封裝600安裝在襯底700上。然而，根據(jù)實(shí)施方案，也能夠直 接安裝發(fā)光器件200。襯底700可包括印刷有電路圖案的絕緣元件。例如，襯底700包括PCB(印刷電路 板)、MC (金屬芯)PCB、F (柔性)PCB或者陶瓷PCB0此外，襯底700可包括有效反射光的材料。襯底700的表面可涂敷有顏色例如白 色或者銀色，以有效地反射光。在襯底700上可安裝至少一個(gè)根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件封裝600。各發(fā)光器件封 裝600可包括至少一個(gè)LED (發(fā)光二極管)。LED可包括發(fā)射紅色光、綠色光、藍(lán)色光或者白 色光的彩色LED或者發(fā)出紫外線的UV (紫外)LED。發(fā)光模塊1230的LED可進(jìn)行各種組合以提供各種顏色和亮度。例如，白色LED、紅 色LED和綠色LED可組合以實(shí)現(xiàn)高的顯色指數(shù)(CRI)。此外，在由發(fā)光模塊1230發(fā)射的光 路中可提供熒光板，以改變由發(fā)光模塊1230發(fā)射的光的波長(zhǎng)。例如，如果由發(fā)光模塊1230發(fā)射的光具有藍(lán)色光波段，則熒光板可包括黃色發(fā)光物質(zhì)。在這種情況下，由發(fā)光模塊1230 發(fā)射的光通過熒光板，使得光看起來為白色光。 接線端子1220與發(fā)光模塊1230電連接以對(duì)發(fā)光模塊1230供電。參考圖11，接線 端子1220具有與外部電源插座螺旋連接的形狀，但是實(shí)施方案不限于此。例如，接線端子 1220可制備為插入外部電源中的插銷形式或者通過導(dǎo)線與外部電源連接。根據(jù)如上所述的照明系統(tǒng)，在由發(fā)光模塊發(fā)射的光路中提供導(dǎo)光元件、散射板、集 光板、增亮板和熒光板中的至少之一，使得可實(shí)現(xiàn)期望的光學(xué)效果。如上所述，由于照明系統(tǒng)包括具有防止受損的發(fā)光結(jié)構(gòu)層的發(fā)光器件或發(fā)光器件 封裝，所以可改善光效率。在本說明書中對(duì)〃 一個(gè)實(shí)施方案〃、‘‘實(shí)施方案〃、‘‘示例性實(shí)施方案〃等的任 何引用，表示與實(shí)施方案相關(guān)描述的具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí) 施方案中。在說明書不同地方出現(xiàn)的這些措詞不必都涉及相同的實(shí)施方案。此外，當(dāng)結(jié)合 任何實(shí)施方案描述具體的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為將這種特征、結(jié)構(gòu)或特性與實(shí)施方案的 其它特征、結(jié)構(gòu)或特性關(guān)聯(lián)均在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍之內(nèi)。雖然參考若干其說明性的實(shí)施方案已經(jīng)描述了實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù) 人員可設(shè)計(jì)很多的其它改變和實(shí)施方案，這些也將落入本公開的原理的精神和范圍內(nèi)。更 具體地，在本公開、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的組合排列的構(gòu)件和/或結(jié) 構(gòu)中可能具有各種的變化和改變。除構(gòu)件和/或結(jié)構(gòu)的變化和改變之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言，可替代的用途也會(huì)是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括在生長(zhǎng)襯底上部分地形成第一緩沖層，所述第一緩沖層的楊氏模量小于所述生長(zhǎng)襯底 的楊氏模量；和在所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電 半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之 間的有源層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之前，在所述第一緩沖 層上形成第二緩沖層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括在形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之前，在所述第二緩沖 層上形成未摻雜的氮化物層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二緩沖層的厚度小于所述第一緩沖層的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一緩沖層與所述生長(zhǎng)襯底接觸，所述第二 緩沖層與所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之前，在所述第一緩沖 層上形成未摻雜的氮化物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一緩沖層的厚度為0.Inm 5. 0 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一緩沖層包括含有選自Al、Ta、Ti、Mo、W、 Pd、Ir、Rb、Si和Cr中的至少之一的氧化物或者氮化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述生長(zhǎng)襯底上形成的所述第一緩沖層的面積 相當(dāng)于所述生長(zhǎng)襯底的總面積的30% 95%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一緩沖層的帶隙能低于所述生長(zhǎng)襯底的 帶隙能并且高于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層的帶隙能。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一緩沖層沿著所述生長(zhǎng)襯底的外周部分 連續(xù)地形成同時(shí)包圍所述生長(zhǎng)襯底的中心部分，并且部分地形成在所述生長(zhǎng)襯底的中心部 分上。
12.一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括在生長(zhǎng)襯底上部分地形成第一緩沖層，所述第一緩沖層的楊氏模量小于所述生長(zhǎng)襯底 的楊氏模量；在所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電 半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之 間的有源層；在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層上形成第二電極層；使所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層分離于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層；和在由于使所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層分離于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層而暴露出的所述第 一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的預(yù)定部分上形成第一電極層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在由于使所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層分離 于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層而暴露出的所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的所述預(yù)定部分上形成多個(gè)突起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中由于使所述生長(zhǎng)襯底和所述第一緩沖層分離于所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層而暴露出的所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層包括具有第一高度的周邊部分和由所 述周邊部分包圍并形成有突起的中心部分，所述突起具有高于所述第一高度的第二高度。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括在形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之前，在所述第一緩 沖層上形成第二緩沖層。
16.一種發(fā)光器件，包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層以及介于所 述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層，其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的第一表面面向所述有源層，并且在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體 層的第二表面上形成有多個(gè)突起，和其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的所述第二表面包括周邊部分和由所述周邊部分包圍的 中心部分，并且所述突起在所述中心部分上形成同時(shí)彼此間隔開。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件，還包括在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的第一緩 沖層和在所述第一緩沖層下的生長(zhǎng)襯底，其中所述第一緩沖層的至少一部分設(shè)置于所述突 起之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件，其中所述第一緩沖層部分地形成于所述第一導(dǎo) 電半導(dǎo)體層和所述生長(zhǎng)襯底之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光器件，還包括在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述第一緩 沖層之間的第二緩沖層。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件，還包括在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的第一電極 和在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層下的第二電極層。
全文摘要
一種制造根據(jù)實(shí)施方案的發(fā)光器件的方法，包括以下步驟在生長(zhǎng)襯底上部分地形成第一緩沖層，其中所述第一緩沖層的楊氏模量小于所述生長(zhǎng)襯底的楊氏模量；和在生長(zhǎng)襯底和第一緩沖層上形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層，其中所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層以及介于所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間的有源層。
文檔編號(hào)H01L33/20GK102074621SQ20101053020
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者丁煥熙, 宋俊午, 崔光基, 金昭廷 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司