專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
實施方案涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝和照明系統(tǒng)。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)是利用化合物半導體的特性將電能轉(zhuǎn)化為紅外光、可見光或其它波長的光的器件，并通常用于家用電器、遙控器、電子指示板、指示器、其它自動化儀器等，并日益用于廣泛的用途。小的LED通常以表面安裝器件(SMD)類型制造以直接安裝在印刷電路板(PCB) 上，并因此也以這種SMD形式開發(fā)用作顯示器件的LED燈。該SMD可以替代簡單的照明燈， 并用于發(fā)出不同的顏色的照明指示器、文本顯示器、圖像顯示器等。隨著LED日益增加的應用，用于日常生活的電燈、求救信號燈等要求更高的亮度。 因此，提高LED的亮度很重要。

發(fā)明內(nèi)容
本實施方案提供具有改善的發(fā)光效率的發(fā)光器件、以及包括其的發(fā)光器件封裝， 所述發(fā)光器件具有在電極底部上提供的插入元件。根據(jù)一個實施方案，提供一種發(fā)光器件，包括基板；發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電半導體層、第二導電半導體層、以及在第一和第二半導體層之間形成的有源層；在發(fā)光結構上設置的透光電極層；在發(fā)光結構上提供的電極，所述電極包括墊電極以及與該墊電極連接并在至少一個方向上延伸的指電極；和位于指電極與第二導電半導體層之間的插入元件，其中插入元件的至少一部分和第二電極在垂直方向上交疊。插入元件構造為改變由有源層發(fā)射的光的路徑。插入元件構造為反射由有源層發(fā)射的光。插入元件構造為折射由有源層發(fā)射的光。插入元件可以包括選自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Cu、IZO、IZTO、 ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZ0、AT0、IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni 和 AZO/Ag/Ni 中的至少一種。透光電極層可以包括選自ITO、IZO(In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/Ir0x/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種。插入元件可以和第二導電半導體層接觸。插入元件可以和第二導電半導體層間隔開。插入元件的至少一部分可具有曲率。插入元件的寬度可以為2微米至2. 5毫米。
插入元件的厚度可以為2000λ至5微米。插入元件還可包括延伸部，該延伸部可以形成為使得該延伸部的至少一部分與墊電極層在垂直方向上交疊。延伸部的面積可以大于墊電極的面積。在指電極和插入元件之間還可以提供透光絕緣層。透光絕緣層可以包括SiO2或Α1203。插入元件可以形成為使得插入元件的至少一部分和透光絕緣層接觸。插入元件可以包括不平整結構，該不平整結構可以在和透光絕緣層接觸的區(qū)域中形成。插入元件可以包括反射率為30%或更大的材料。插入元件可以具有在電極的橫向上延伸的區(qū)域。插入元件可以包括具有不同反射率的第一層和第二層。


通過結合附圖的以下詳述，可以更清楚地理解本實施方案的上述和其它特征與其它優(yōu)點，其中圖1是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的頂部透視圖；圖2是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Α-Α’截取的橫截面圖；圖3是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖4是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖5是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖6是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖7是沿圖1中所示發(fā)光器件的線Α-Α’截取的橫截面圖；圖8是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的平面圖；圖9是沿圖8中所示發(fā)光器件的線Α-Α’截取的橫截面圖；圖10是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的橫截面圖；圖11是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的橫截面圖；圖12是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的平面圖；圖13是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Α-Α’截取的橫截面圖；圖14是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖15是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖16是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖17是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖18是沿圖12中所示發(fā)光器件的線Β-Β’截取的橫截面圖；圖19是顯示包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的透視圖；圖20是顯示包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的橫截面圖；圖21是顯示包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件模塊的照明系統(tǒng)的透視圖；圖22是沿圖21中所示照明系統(tǒng)的線D-D’截取的橫截面圖；圖23是顯示包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的液晶顯示器的分解透視圖；和
圖M是顯示包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的液晶顯示器的分解透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參考本公開的優(yōu)選實施方案，其實施例示于附圖中。結合附圖通過以下實施方案和實施其的方法將更清楚地理解本實施方案的優(yōu)點和特征。然而，本公開不限于該實施方案，可以以各種其它形式實現(xiàn)。提供該實施方案僅用于更完全地描述本公開并使得本領域技術人員能夠完全理解本公開的范圍。本公開的范圍僅由權利要求限定。因此，在一些實施方案中，并未詳述公知的方法、公知的器件結構和公知的技術以免對本公開的不清楚的解讀。在本說明書全文中，利用相同的附圖標記表示相同或類似的部件?？臻g相對措辭，“在· · ·下方”、“在· · ·下”、“下部”、“在· · ·上”、“上部”等可用于
描述一個器件或組成元件與其它器件或組成元件之間的關系，如圖中所示。應理解，空間相對措辭包括附圖中所述的方向以及在器件使用或操作期間的其它方向。例如，在其中將圖中顯示的器件反轉(zhuǎn)的情況下，在其它器件“下”或“下方”設置的器件可以設置在其它器件 “上”。因此，示例性措辭，“在...下”包括“在...下方”或“在...下”和“在...上”。該器件可以沿其它方向設置。結果，空間相對措辭可以根據(jù)方向來解釋。說明書中使用的措辭僅提供用于描述該實施方案，而不應解釋為限制本公開的范圍和精神。在說明書中，除非另行特定提到，否則措辭的單數(shù)形式包括其復數(shù)形式。在本文中所用的措辭“包括”和/或“包含”中，提及的組件、步驟、操作和/或器件并不排除存在或加入一個或更多個其它組件、步驟、操作和/或器件。除非另行定義，否則本文中使用的所有術語(包括技術和科技術語)具有本領域技術人員所理解的含義。此外，除非另行明確限定，否則一般字典中定義的措辭不應做反?；蚍糯蟮慕忉?。在圖中，為了描述的清楚和方便，放大、省略或示意性地示出各層的厚度或尺寸。 因此，各個元件的尺寸不完全反映其真實尺寸。此外，在描述發(fā)光器件結構期間提及的角度和方向基于圖中的圖示來描述。在發(fā)光器件的結構的描述中，如果沒有清楚規(guī)定相對于角度和空間關系的參考點，則參考相關附圖。圖1是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的平面透視圖；圖2和7是沿圖1中所示發(fā)光器件的線A-A’截取的橫截面圖；圖3至6是沿圖1中所示發(fā)光器件的線B-B’截取的橫截面圖。此外，圖8是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的平面圖，圖9是沿圖8中所示發(fā)光器件的線A-A’截取的橫截面圖，圖10和11是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的橫截面圖。參考圖1至11，根據(jù)本公開的發(fā)光器件100包括基板110 ；發(fā)光結構115，其包括第一導電半導體層120、第二導電半導體層140、以及在第一導電半導體層120和第二導電半導體層140之間提供的有源層130 ；設置在發(fā)光結構115上的透光電極層150 ；電極170， 其包括墊電極172、以及與墊電極172連接并在一個方向上延伸的指電極174 ；和在指電極 174和第二導電半導體層140之間提供的反射層180，其中反射層180形成為使得其至少一部分與指電極174在垂直方向上交疊。
基板110可以使用具有高導熱率的材料和/或?qū)щ姴牧?、例如金屬或?qū)щ娞沾刹牧闲纬伞；?10可以呈單層、雙層結構或多層結構的形式。S卩，可以使用金屬，例如選自Au、Ni、W、Mo、Cu、Al、Ta、Ag、Pt和Cr中的至少一種或包括其兩種或更多種的組合的合金，和此外通過層疊兩種或更多種不同材料來制備基板 110?；錓io還可以由載體晶片形成。例如這可以使用Si、Ge、GaAs、aiO、SiC、SiGe、GaN、 Ga2O3等來實現(xiàn)。上述基板110可以容易地排放發(fā)光器件100中生成的熱，由此改善發(fā)光器件100 的熱穩(wěn)定性。雖然未示出，但是基板110可以還包括抗反射層(未顯示)以改善光提取效率?？狗瓷鋵?未顯示)稱為抗反射涂布(“AR涂層”)層，并主要利用來自多重界面的反射光之間的干涉現(xiàn)象。即，通過將由不同界面反射的光的相位傾斜至對彼此為180°的角度，可以使反射光的強度衰減，由此能夠使其抵消，而不限于此。此外，雖然未示出，但是基板110可以還包括緩沖層(未顯示)，以減小基板110和第一導電半導體層120之間的晶格失配，并使得半導體層容易生長。緩沖層(未顯示)可以使用晶格常數(shù)介于基板110與發(fā)光結構115之間的材料形成。例如可以使用A1N、GaN, InN, AlInN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, ZnO等，并且緩沖層可以形成為多層結構，如Al InN/GaN層疊結構、InGaN/GaN層疊結構、Al InGaN/InGaN/GaN層疊結構等。在基板110上，可以提供包括第一導電半導體層120、有源層130和第二導電半導體層140的發(fā)光結構115。第一導電半導體層120可以置于基板110上。第一半導體層120可以以η型半導體層的形式實現(xiàn)，其中η型半導體層可以選自由式h/lyGhnNa)彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)所表示的半導體材料,例如 feiN、AlN、Al(;aNUn(;aNUnNUnAl(;aN、AnnN 等， 并且可以對其摻雜η型摻雜劑，如Si、Ge、Sn、％或1^。有源層130可以提供在第一導電半導體層120上。有源層130可以使用基于第 III-V族元素的化合物半導體材料，利用雙異質(zhì)結結構(DH)、單或多量子阱結構、量子線結構、量子點結構等形成。在其中有源層130具有量子阱結構的情況下，例如，其可以具有單或多量子阱結構，包括具有式hxAly(iai_x_yN(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y彡1)的阱層和具有式 InaAlbGa1^bN(0彡a彡1，0彡b彡1，0彡a+b彡1)的勢壘層。阱層可以由帶隙小于勢壘層的材料形成。在有源層130上和/或下可以提供導電覆層(未顯示)。導電覆層(未顯示)的帶隙可大于有源層130的帶隙，并且例如由AKiaN基半導體形成。第二導電半導體層140可以提供在有源層130上。第二導電半導體層140 可以實現(xiàn)為摻雜有P型摻雜劑的P型半導體層，其中P型半導體層可以選自具有式 InxAlyGa1^yN (0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)的半導體材料，如 GaN、AlN、AlGaN、InGaN、 InN、InAlGaN和AlInN,并可以摻雜有ρ型摻雜劑，如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。第一半導體層120、有源層130和第二半導體層140可以通過常規(guī)方法例如金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)、化學氣相沉積(CVD)、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)等制造，但是對該方法并無特別限制。第一半導體層I20和第二半導體層I40中導電摻雜劑的摻雜濃度可以是均勻的或不均勻的。即，多個半導體層的結構可以改變，對此并無特別限制。同時，發(fā)光結構115可以還包括極性與第一導電半導體層120相反的第三導電半導體層(未顯示)，其設置在第一導電半導體層120下。第一導電層120可以是ρ型半導體層，而第二導電半導體層140可以實現(xiàn)為η型半導體層。因此，發(fā)光結構層115可以包括選自N-P結、P-N結、N-P-N結和P-N-P結結構中的至少一種。透光電極層150可以提供在第二導電層140上。透光電極層150 可以包括選自 ΙΤ0、IZO(In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 和 Ni/IrOx/Au/ ITO中的至少一種，并形成在第二導電半導體層140頂部上以防止電流擁擠。同時，部分移除有源層130、第二導電半導體層140和透光電極層150以暴露出第一導電半導體層120，并且在第一導電半導體層120的暴露的頂部上可以形成第一電極 160。此外，可以在第二導電半導體層140的頂部上形成第二電極170。通過移除透光電極層150的一部分和暴露第二導電半導體層140的一部分，或者否則通過與透光電極層 150電連接，可以使得第二電極170和第二導電半導體層140電連接。通過適當?shù)奈g刻方法可以實現(xiàn)第一或第二導電半導體層120或140的部分暴露。第一和第二電極160和170可以分別包括導電材料，例如選自h、Co、Si、Ge、Au、 Pd、Pt、Ru、Re、Mg、Zn、Hf、Ta、Rh、Ir、W、Ti、Ag、Cr、Mo、Nb、Al、Ni、Cu 和 WTi 中的金屬或其合金。各電極可以形成為單層或多層結構。同時，如圖1至11中所示，第一電極160可以在通過蝕刻發(fā)光器件100的側面區(qū)域而暴露的第一導電半導體層120上形成?；蛘撸鐖D8和9中所示，在形成穿過發(fā)光器件100上表面的一個區(qū)域上的有源層130、第二導電半導體層140和透光電極層150的通孔后，可以在通過通孔暴露的第一導電半導體層120上形成第一電極160，對此沒有特別限制。為了形成穿過有源層130、第二導電半導體層140和透光電極層150的通孔，可以采用使用掩模圖案的部分蝕刻，對此沒有特別限制。在此情況下，為了防止第一電極160與有源層130、第二導電半導體層140和透光電極層150電連接，可以提供絕緣層162以使第一電極160與有源層130、第二導電半導體層140和透光電極層150隔離(絕緣)，對此沒有特別限制。第二電極170可以包括具有預定圖案的至少一個墊電極172和指電極174。如圖1中所示，墊電極172可以設置在第二導電半導體層140的上表面中的水平中心部分中，或者，否則設置在其外部區(qū)域或邊緣區(qū)域中，對此沒有特別限制。指電極174可以和墊電極172連接，并在任意方向上延伸。如圖1中所示，指電極 174可以具有彎曲部或曲率，對此沒有限制。指電極174的寬度可以為2至50微米，對此沒有特別限制。雖然圖1至11中未示出，但是第一電極160還可以包括具有任意形狀、尺寸和結構的指電極(未顯示)，對此沒有限制。
這種指電極174可使得電流能夠容易地擴散。雖然圖1至11中未示出，但是可以在第二導電半導體層140上形成電流阻擋層 (CBL)(未顯示)，其中CBL的至少一個區(qū)域與墊電極172和/或指電極174在垂直方向上交疊。這種CBL(未顯示)可以使用不導電或弱導電材料形成。例如，CBL可以包括ΙΤ0、 ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGT0、AZ0、AT0、Zn0、Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203、Ti0x、Ti02、Ti、Al 或 Cr中的至少一種。CBL(未顯示)可以防止電流擁擠，其中電子在指電極174和/或墊電極172的下部上集中。雖然對CBL(未顯示)的寬度沒有特別限制，但是該寬度可以寬于墊電極172和/ 或指電極174的寬度。在指電極174下可以提供反射層180。更具體地，反射層180形成在指電極174下， 并且其至少一個區(qū)域可以與指電極174在垂直方向上交疊，以在上部垂直方向上觀察時覆蓋指電極174。反射層180可以包括具有優(yōu)異的反射性能的材料，例如Ag、Ni、Al、他、Pd、Ir、Ru、 Mg、Zn、Pt、Au、Hf和Cu中的至少一種或其組合?；蛘?，與透光材料如ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZ0、 IGT0、AZ0、AT0等一起使用前述金屬，反射層可以形成為單層或多層結構。反射層180可以以IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni等的形式層疊。反射層180可以通過電子束或濺射形成，對此沒有特別限制。反射層180可以存在于發(fā)光電極層150中，或者如圖3中所示，形成為與第二導電半導體層140接觸?；蛘?，如圖5中所示，反射層180可以插入發(fā)光電極層150中以形成層或存在于發(fā)光電極層150的頂部上，對此沒有特別限制。反射層180可以是如圖3和5中所示的薄層形式，或可以具有如圖6中所示的彎曲區(qū)域或包括不平整結構(未顯示)，對此沒有特別限制。當在垂直方向上觀察反射層180 時，其可以呈多邊形、圓形或彎曲形，對此沒有特別限制。反射層180的寬度在各自區(qū)域內(nèi)可以不同，可以具有寬于指電極174的寬度以覆蓋指電極174。如果反射層180寬度過大，則在向上方向中傳播的光可被過度阻擋。另一方面，當反射層180具有與電極170相比相當小的寬度時，可不阻擋在電極170中吸收的光。例如， 反射層180的寬度 ”可以是指電極174的寬度“P”的約1至50倍。更具體地，反射層 180的寬度“W”可以為2微米至2. 5毫米。如果反射層180過薄，則難以形成反射層180，進而限制其功能。另一方面，當反射層180過厚時，接合存在困難，并且發(fā)光器件100的尺寸可增加。因此，反射層180的厚度可以為例如2000λ至5微米。在其中在指電極174下提供電流阻擋層(CBL)(未顯示)的情況下，可以在CBL(未顯示)上或下設置反射層180，對此沒有特別限制。如圖4中所示，由于反射層180形成在指電極174下，所以能夠防止有源層130發(fā)射的光被指電極174吸收。因此，可以進一步提高發(fā)光器件100的發(fā)光效率。參照圖7，反射層180可以包括延伸部182，其中延伸部182可以延伸為設置在墊電極172下。
延伸部182可以形成在墊電極172下以在垂直方向上覆蓋墊電極172，并具有比墊電極172更寬的區(qū)域。反射層180可以包括存在于墊電極172下的延伸部182，并且當CBL(未顯示)存在于墊電極172下時，延伸部182可以形成在CBL(未顯示)上或下，對此沒有特別限制。參照圖10和11，發(fā)光器件100可以具有在反射層180和指電極174之間提供的透光絕緣層190。透光絕緣層190可以包括具有絕緣和透光性能的材料，例如二氧化硅(SiO2)或包含SiO2的氧化鋁(Al2O3)。如圖10中所示，透光絕緣層190可以置于反射層180與指電極174之間，或通過將反射層180插入透光絕緣層190中以形成層來形成，對此沒有特別限制。在反射層180和指電極174之間提供透光絕緣層190，以防止反射層180以及指電極174從其上分離和剝?nèi)ァ４送?，可以可靠地實現(xiàn)指電極174和反射層180的接合。同時，如圖11中所示，反射層180可以具有在反射層180和透光絕緣層190接觸的區(qū)域中形成的不平整結構182。由于不平整結構182存在于反射層180與透光絕緣層190 彼此接觸的區(qū)域中，所以可以提高反射層180和發(fā)光絕緣層190之間的接觸面積，因此，可以可靠地保護反射層180和指電極174免受分離及其剝落。此外，反射層180和透光絕緣層190之間可以可靠地接合。圖12至18是顯示根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的橫截面圖。參照圖12至18，根據(jù)前述實施方案的發(fā)光器件200可以包括基板210 ；發(fā)光結構215，其包括第一導電半導體層220、第二導電半導體層M0、以及在第一導電半導體層 220和第二導電半導體層240之間提供的有源層230 ；設置在發(fā)光結構215上的透光電極層 250 ；和在透光電極層250中的改變由有源層230發(fā)射的光的路徑的插入層觀0 ；和具有與插入層280在垂直方向上部分交疊的區(qū)域的第二電極270。在這方面，基板210、發(fā)光結構215、第一導電半導體層220、有源層230、第二導電半導體層M0、透光電極層250、第一電極260和第二電極270與上述那些基本上相同，因此，為簡短起見，省略對其詳述。插入層280可以改變有源層230所發(fā)射的光的路徑。例如，插入層280可以包括如上所述的具有光反射性的反射層，或可以是折射層從而以預定角度折射入射光。如果插入層280包括折射層，插入層280可以使入射光彎曲(折射)以具有預定折射角，如圖15中所述。例如，可以形成插入層觀0以具有預定的折射角?；蛘撸鐖D16中所示，插入層 280可以形成為具有任意所需形狀或在一側上具有彎曲表面，如透鏡。由于在發(fā)光結構215和電極270之間提供改變光的路徑的插入層觀0，所以能夠防止由有源層230發(fā)射的光被電極270吸收，由此改善發(fā)光器件200的發(fā)光效率。插入層280可以包括具有光透射和光反射性能的材料。例如，插入層280可以用作部分透射入射光并部分反射該入射光的光束分裂器，進而在預定方向上引導光。在本文中，插入層可具有30%或更大的反光率。此外，插入層280可以在電極270上在側向上延伸。通過在電極270上延伸插入層觀0以具有大于電極270的面積，可以減少電極270對光(由有源層230發(fā)射)的吸收。
如圖17中所示，透光絕緣層290可以設置在發(fā)光結構215的至少一個區(qū)域上，可以形成插入層觀0，使得至少一個區(qū)域和透光絕緣層290接觸。透光絕緣層290可以包括二氧化硅(SiO2)或含二氧化硅(SiO2)的氧化鋁(Al2O3),對此沒有特別限制。插入層280可以包括多個層，其中各層可具有不同的折射率。例如，如圖18中所示，插入層280可以包括第一層282和第二層觀4，其中第一和第二層282和284可以具有不同的折射率。由于插入層280包括具有不同折射率的多個層，所以入射到插入層280上的光可以以預定角度反射或根據(jù)斯涅爾定律以預定折射角折射和透射。圖19示出包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。圖20是示出包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的橫截面圖。參照圖19和20，根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件封裝300包括其中形成有腔的體 310 ；安裝在體310上的第一和第二電極340和350 ；與第一和第二電極電連接的發(fā)光器件 320 ；和在腔上形成的密封物330，其中密封物可以包括磷光體(未顯示)。體310可以使用選自作為樹脂材料的聚鄰苯二甲酰胺(PPA)、硅(Si)、鋁(Al)、氮化鋁(AlN)、光敏玻璃(PSG)、聚酰胺9T(PA9T)、間同立構聚苯乙烯(SPQ、金屬材料、藍寶石 (Al2O3)、氧化鈹(BeO)、印刷電路板(PCB)等中的至少一種形成。體310可以通過注塑、蝕刻等方法形成，對此沒有特別限制。體310的內(nèi)表面可以具有斜面。取決于斜面的角度，可以改變由發(fā)光器件320發(fā)射的光的反射角。因此，可以控制射向外部的光的方位角。當從上側觀察體310中的腔時，其可以具有各種形狀，包括圓形、矩形、多邊形、橢圓形，特別是具有圓角的形狀，對此沒有特別限制。密封物330可以填充腔和/或包括磷光體。密封物330可包括透明的硅樹脂、環(huán)氧樹脂或其它樹脂材料，并可以在填充腔后通過UV或熱固化來形成。考慮到由發(fā)光器件320發(fā)射的光的波長，可以適當?shù)剡x擇磷光體(未顯示)的類型以使得發(fā)光器件封裝300產(chǎn)生白光。密封物330中所含磷光體(未顯示)可以是選自發(fā)藍光的磷光體、發(fā)藍綠光的磷光體、發(fā)綠光的磷光體、發(fā)黃綠光的磷光體、發(fā)黃光的磷光體、發(fā)黃紅光的磷光體、發(fā)橙光的磷光體和發(fā)紅光的磷光體中的任意一種，取決于由發(fā)光器件320發(fā)射的光的波長。S卩，磷光體(未顯示)被發(fā)光器件320發(fā)射的第一光激發(fā)以產(chǎn)生第二光。例如，在其中發(fā)光器件320是藍色發(fā)光二極管(LED)和磷光體(未顯示)是黃色磷光體的情況下， 黃色磷光體被藍光激發(fā)以發(fā)射黃光，由藍色LED發(fā)射的藍光和由該藍光激發(fā)的黃光混合， 發(fā)光器件封裝300可發(fā)射白光。類似地，如果發(fā)光器件320是綠色LED，則可以一起使用品紅色磷光體以及藍色和紅色磷光體?；蛘?，當光源320是紅色LED時，可以一起使用青色磷光體以及藍色和綠色磷光體。這種磷光體(未顯示)可以是本領域種熟知的任意一種，如YAG、TAG、硫化物、硅酸鹽、鋁酸鹽、氮化物、碳化物、氮化物-硅酸鹽、硼酸鹽、氟化物或磷酸鹽基材料等。同時，體310上可以安裝有第一電極340和第二電極350。第一和第二電極340和 350可以與發(fā)光器件320電連接以對發(fā)光器件320供電。第一和第二電極340和350可以彼此電隔離，反射發(fā)光器件320發(fā)射的光以改善發(fā)光效率，并排出發(fā)光器件320所產(chǎn)生的熱。圖19示出安裝在第一電極350上的發(fā)光器件320，然而，本公開內(nèi)容對此并無特別限制。發(fā)光器件320以及第一和第二電極340和350可以通過引線接合、倒裝芯片或芯片接合中的任一種電連接。第一電極340和第二電極350可以包括金屬材料，例如選自鈦(Ti)、銅(Cu)、鎳 (Ni)、金(Au)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉬(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、磷(P)、鋁(Al)、銦(In)、鈀(Pd)、 鈷(Co)、硅(Si)、鍺(Ge)、鉿(HF)、釕(Ru)和鐵(Fe)中的至少一種或其合金。此外，第一電極340和第二電極350各自可以形成為單層或多層結構，對此沒有特別限制。發(fā)光器件320安裝在第一電極340上，并例如可以是發(fā)射紅色、綠色、藍色或白色光的發(fā)光器件或發(fā)射紫外光的紫外(UV)發(fā)光器件，對此沒有特別限制。此外，可以提供至少一個發(fā)光器件320。發(fā)光器件320通?？蓱糜谒须姸俗有纬捎谄渖媳砻嫔系乃叫推骷⑺须姸俗有纬捎谄渖媳砻婊蛳卤砻嫔系拇怪毙推骷?、或倒裝芯片器件。同時，發(fā)光器件320可以包括在指電極(未顯示)下提供的反射層(未顯示)，并且由于能夠防止有源層(未顯示)所發(fā)射的光被指電極(未顯示)吸收，所以發(fā)光器件320 和發(fā)光器件封裝300可以具有改善的發(fā)光效率。多個根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件封裝300可以排列在基板上，并且可以在發(fā)光器件封裝的光路上設置光學元件，如導光板、棱鏡片或散射片。這種發(fā)光器件封裝300、基板和/或光學元件可用作光單元。根據(jù)另一實施方案， 通過包括前述實施方案中所述的發(fā)光器件100或發(fā)光器件封裝300可以實現(xiàn)顯示器件、指示器件和/或照明系統(tǒng)。例如，照明系統(tǒng)可以包括燈、街燈等。圖21是示出包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的照明系統(tǒng)的透視圖，圖22是沿圖21中所示照明系統(tǒng)的橫截面D-D’截取的橫截面圖。S卩，圖22是沿長度方向Z和高度方向X上的橫截面所截取并在水平方向Y上觀察時的橫截面圖。參照圖21和22，照明系統(tǒng)400可以包括體410、接合到體410上的蓋430、以及在體410兩個末端處的端帽450。發(fā)光器件模塊443可以接合到體410的底部，并且，為了通過體410的頂部將發(fā)光器件封裝444生成的熱排放到外部，體410可以由具有優(yōu)異的導熱率和散熱效應的金屬材料制成，對此沒有特別限制。特別地，發(fā)光器件封裝444可以包括發(fā)光器件(未顯示)，發(fā)光器件(未顯示)可以包括在電極(未顯示)下的反射層(未顯示)以防止有源層所發(fā)射的光被電極(未顯示)吸收，由此改善發(fā)光器件封裝444和照明系統(tǒng)400的發(fā)光效率。發(fā)光器件封裝444可以以多種顏色和以多行安裝在基板442上以形成陣列，并可以彼此間隔開預定間距或如果需要的話間隔開不同的的距離以控制亮度。這種基板442可以是金屬芯PCB(MPPCB)或由FR4制成的PCB。蓋430可以為圓形以環(huán)繞體410的底部，對此沒有特別限制。蓋430保護發(fā)光器件模塊443免受外來物質(zhì)。此外，蓋430防止發(fā)光器件封裝444 導致的眩光，并包括散射粒子以將光均勻地射向外部。此外，可以在蓋430的內(nèi)表面和外表面中的至少之一上形成棱鏡圖案等?；蛘?，可以對蓋430的內(nèi)表面和外表面中的至少之一施加磷光體。同時，由于蓋430應表現(xiàn)出優(yōu)異的透光率以通過蓋430將發(fā)光器件封裝444發(fā)射的光發(fā)射到外部，蓋430應表現(xiàn)出充分的耐熱性以耐受發(fā)光器件封裝444所產(chǎn)生的熱。蓋 430可以包括含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 等的材料。端帽450設置在體410的兩個末端上，并可用于密封電源(未顯示)。此外，端帽 450提供有電源引腳452，使得照明設備400可以應用于已經(jīng)除去傳統(tǒng)熒光的終端中，而不使用任何附加設備。圖23是示出使用根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的液晶顯示器件的分解透視圖。圖23示出邊緣光型液晶顯示器件500，其包括液晶顯示面板510和對液晶顯示面板510提供光的背光單元570。使用從背光單元570供給的光，液晶顯示面板510顯示圖像。液晶顯示面板510 包括濾色基板512和薄膜晶體管基板514，其通過設置在其間的液晶彼此面對。濾色基板512可以通過液晶顯示面板510使得顯示彩色圖像。薄膜晶體管基板514與印刷電路板518電連接，印刷電路板518上通過驅(qū)動膜517 安裝有多個電路元件。薄膜晶體管基板514響應從印刷電路板518提供的驅(qū)動信號，并可以從印刷電路板518對液晶施加驅(qū)動電壓。薄膜晶體管基板514包括薄膜晶體管和在包括透明材料如玻璃或塑料的其它基板上作為薄膜形成的像素電極。背光單元570包括發(fā)光的發(fā)光器件模塊520、將發(fā)光器件模塊520發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成表面光并將該光供給到液晶顯示面板510的導光板530、使得導光板530發(fā)射的光的亮度分布均勻化并改善垂直入射的多個膜550和560、以及將發(fā)射到導光板530背面的光反射至導光板530的反射片M0。發(fā)光器件模塊520包括多個發(fā)光器件封裝524、以及其上安裝有發(fā)光器件封裝 524以形成陣列的PCB522。具體地，由于發(fā)光器件封裝5M包括發(fā)光器件(未顯示)，發(fā)光器件(未顯示)包括在電極(未顯示)下提供的反射層(未顯示)，并且能夠防止由有源層(未顯示)發(fā)射的光被電極(未顯示)吸收，背光單元570以及發(fā)光器件封裝5M可以實現(xiàn)發(fā)光效率的改善。同時，背光單元570包括散射從導光板530向液晶顯示面板510投射的光的散射膜560、集中散射光并由此改善垂直入射的棱鏡膜550、以及保護棱鏡膜550的保護膜564。圖M是示出包括根據(jù)一個實施方案的發(fā)光器件的液晶顯示器的分解透視圖。然而，圖23中示出和描述的內(nèi)容并未詳述。圖M示出直接型液晶顯示器件600，其包括液晶顯示面板610和對液晶顯示面板 610提供光的背光單元670。液晶顯示面板610與圖23中所述的基本上相同，省略其詳述。背光單元670包括多個發(fā)光器件模塊623、反射片624、其中容納發(fā)光器件模塊 623和反射片624的下部底架630、位于發(fā)光器件模塊623上的散射片640和多個光學膜 660。
各發(fā)光器件模塊623包括多個發(fā)光器件封裝622、以及其上安裝有發(fā)光器件封裝 622以形成陣列的PCB621。具體地，由于發(fā)光器件封裝622包括發(fā)光器件(未顯示)，發(fā)光器件(未顯示)包括在電極(未顯示)下提供的反射層(未顯示)，并且能夠防止由有源層(未顯示)發(fā)射的光被電極(未顯示)吸收，所以背光單元670以及發(fā)光器件封裝622可以實現(xiàn)發(fā)光效率的改善。反射片擬4將發(fā)光器件封裝622發(fā)射的光反射朝向液晶顯示面板610，以改善發(fā)光效率。同時，由發(fā)光器件模塊623發(fā)射的光投射到散射片640上，并且在散射片640頂部上設置光學膜660。光學膜660包括散射膜666、棱鏡膜650和保護膜664。如從上文顯見，根據(jù)本發(fā)明實施方案的發(fā)光器件包括在電極下的反射層以防止有源層發(fā)射的光被電極吸收，由此提高發(fā)光效率。根據(jù)本發(fā)明實施方案的發(fā)光器件不限于前述實施方案中所述的結構和方法。此外，本領域技術人員應理解，各實施方案的部分或全部選定的部件的各種組合和改變是可能的。雖然已經(jīng)為說明性目的公開了本公開的實施方案，但是本領域技術人員應理解， 各種改變、增加和替代是可能的，而不會離開所附權利要求書中所公開的公開內(nèi)容的范圍與精神。例如，實施方案中詳細描述的各元件可以改變。此外，應理解，涉及這些改變、增加和替代的差異在所附權利要求書所確定的公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種發(fā)光器件，包括 基板；在所述基板上提供的發(fā)光結構，所述發(fā)光結構包括第一導電半導體層、第二導電半導體層、以及置于所述第一和第二導電半導體層之間的有源層； 在所述發(fā)光結構上設置的透光電極層；在所述發(fā)光結構上提供的電極，所述電極包括墊電極以及與所述墊電極連接并在至少一個方向上延伸的指電極；和在所述電極和所述第二導電半導體層之間提供的插入元件，其中所述插入元件形成為使得所述插入元件的至少一個區(qū)域和所述指電極在垂直方向上交疊。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件構造為改變由所述有源層發(fā)射的光的路徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件構造為反射由所述有源層發(fā)射的光。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件構造為折射由所述有源層發(fā)射的光。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件包括選自Ag、Ni、 Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Cu、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、ΑΖΟ、ΑΤΟ、IZO/Ni、 AZO/Ag、IZO/Ag/Ni 和 AZO/Ag/Ni 中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述透光電極層包括選自ΙΤ0、 IZO(In-ZnO),GZO(Ga-ZnO),AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO),IGZO(In-Ga SiO)、IrOx、RuOx、 RuOx/1 TO, Ni/Ir0x/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件和所述第二導電半導體層接觸。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件與所述第二導電半導體層間隔開。
9.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件在其至少一個區(qū)域上具有曲率。
10.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件的寬度為2微米至2. 5毫米。
11.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件的厚度為 2000λ至5微米。
12.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件包括延伸部，所述延伸部具有與所述墊電極在垂直方向上交疊的至少一個區(qū)域。
13.根據(jù)權利要求12所述的發(fā)光器件，其中所述延伸部的面積大于所述墊電極的面積。
14.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，還包括在所述指電極和所述插入元件之間提供的透光絕緣層。
15.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)光器件，其中所述透光絕緣層包括SiO2或Al2O315
16.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件形成為使得其至少一個區(qū)域和所述透光絕緣層接觸。
17.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件包括不平整結構，所述不平整結構在和透光絕緣層接觸的區(qū)域中形成。
18.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件包括反光率為 30%或更高的材料。
19.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件具有在所述電極的橫向上延伸的區(qū)域。
20.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的發(fā)光器件，其中所述插入元件包括具有不同反射率的第一和第二層。
全文摘要
公開了一種發(fā)光器件，包括基板；在基板上提供的發(fā)光結構，其包括依次層疊的第一導電半導體層、有源層和第二導電半導體層，在發(fā)光結構上設置的透光電極層；在發(fā)光結構上提供的電極。在本文中，電極包括墊電極和指電極，并且在指電極與第二導電半導體層之間置有插入元件，其中插入元件形成為使得其至少一個區(qū)域與指電極在垂直方向上交疊。由于插入元件形成于指電極下，所以能夠防止有源層發(fā)射的光被指電極吸收。因此，可以進一步提高發(fā)光器件的發(fā)光效率。
文檔編號H01L33/46GK102569590SQ20111042779
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者朱炫承, 羅珉圭, 金省均 申請人:Lg伊諾特有限公司