實(shí)施例涉及一種發(fā)光器件和包括該發(fā)光器件的照明裝置。

背景技術(shù)：

由于物理和化學(xué)特性，第III-V族氮化物半導(dǎo)體作為諸如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)等發(fā)光器件的核心材料而受到關(guān)注。第III-V族氮化物半導(dǎo)體通常由分子式為In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半導(dǎo)體材料形成。

發(fā)光二極管(LED)是使用化合物半導(dǎo)體的特性將電轉(zhuǎn)換成紅外線或可見光來交換信號(hào)的半導(dǎo)體器件，并且用作光源。

使用這種氮化物半導(dǎo)體材料的LED或LD廣泛地用于發(fā)光器件來獲得光，并且用作各種類型產(chǎn)品的光源，諸如作為手機(jī)的按鍵發(fā)光單元、顯示裝置、電子顯示路牌和照明裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[技術(shù)問題]

實(shí)施例提供亮度得到改善的發(fā)光器件。

實(shí)施例提供一種發(fā)光器件，在該發(fā)光器件中反射層布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層下面，反射層的凹部的深度小于反射層的厚度。

實(shí)施例提供一種發(fā)光器件，在該發(fā)光器件中通孔未形成在布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層下面的反射層中。

[技術(shù)方案]

根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)光器件包括：發(fā)光結(jié)構(gòu)層，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，布置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面；以及有源層，布置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間；第一電極，電連接至第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層；接觸層，布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層下面并由導(dǎo)電材料形成；反射層，布置在接觸層下面；覆層，布置在反射層下面；以及導(dǎo)電支撐部件，布置在覆層下面。反射層的厚度大于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的厚度，并且是接觸層的厚度的90倍或更大。

[有益效果]

實(shí)施例可以改善發(fā)光器件的光輸出。

實(shí)施例提供一種能夠提高布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層下面的反射層的反射率的發(fā)光器件。

實(shí)施例可以改善發(fā)光器件的光學(xué)性能劣化。

實(shí)施例可以改善發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝，以及包括發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝的照明裝置和顯示裝置的可靠性。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。

圖2是示出圖1的發(fā)光器件的反射層的局部放大圖。

圖3至圖5是示出由于圖2的發(fā)光器件中的熱處理導(dǎo)致的反射層的變化的視圖。

圖6至圖9是示出基于比較例的反射層的熱處理溫度的表面的視圖。

圖10至圖14是示出基于比較例與實(shí)施例的反射層厚度變化的表面的視圖。

圖15中的(A)至(D)圖是示出Ag的晶體結(jié)構(gòu)以及結(jié)晶方向根據(jù)熱能改變的示例的視圖。

圖16是示出實(shí)施例與比較例之間基于沉積反射層之后反射層的厚度差的強(qiáng)度比較的曲線圖。

圖17是示出實(shí)施例與比較例之間的基于反射層經(jīng)受熱處理之后反射層厚度差的強(qiáng)度比較的曲線圖。

圖18是示出使用根據(jù)實(shí)施例的反射層的晶片的光輸出平均值以及相鄰發(fā)光器件的光輸出之間的比較的視圖。

圖19是示出在晶片中的熱處理之后以及接合工藝之后的實(shí)施例與比較例之間的反射率比較的圖表。

圖20是示出基于圖19的反射層厚度的反射率的視圖。

圖21是示出根據(jù)實(shí)施例與比較例之間的波長(zhǎng)的反射率比較的曲線圖。

圖22是根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。

圖23是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的視圖。

圖24是示出包括圖23的發(fā)光器件封裝的顯示裝置的示意圖。

圖25是示出包括圖23的發(fā)光器件封裝的顯示裝置的另一個(gè)示例的示意圖。

圖26是示出包括圖23的發(fā)光器件封裝的照明裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件及其制造方法。在實(shí)施例的以下描述中，應(yīng)理解，當(dāng)每個(gè)層(膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)稱為形成在基板或每個(gè)層(膜)、區(qū)域、焊盤、圖案或結(jié)構(gòu)“上面”或“下面”時(shí)，其可直接位于基板或每個(gè)層(膜)、區(qū)域、焊盤、圖案“上面”或“下面”，或者在它們之間間接形成有一個(gè)或多個(gè)介于中間的層。另外，還應(yīng)理解，在該層“上面”或“下面”可以表示該層的向上方向和向下方向。

圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。

參照?qǐng)D1，發(fā)光器件100可以包括：發(fā)光結(jié)構(gòu)層135，具有多個(gè)化合物半導(dǎo)體層110、120和130；第一電極115，連接至發(fā)光結(jié)構(gòu)層135；接觸層148，布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135下面；反射層152，布置在接觸層148下面；覆層(capping layer)154，布置在反射層152下面；接合層156，布置在覆層154下面；以及支撐部件158，布置在接合層156下面。

發(fā)光器件100是包括化合物半導(dǎo)體的發(fā)光二極管(LED)，例如，包括第II至VI族元素的化合物半導(dǎo)體。發(fā)光器件100包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層135，發(fā)光結(jié)構(gòu)層135包括例如第III-V族元素和第Ⅱ-V族元素的化合物半導(dǎo)體。發(fā)光器件100發(fā)射可見光或紫外光。

絕緣層190可以布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的側(cè)表面和上表面。絕緣層190的折射率低于化合物半導(dǎo)體層的折射率，例如，第III-V族元素的化合物半導(dǎo)體層，并且絕緣層190可以從SiO₂、SiO_x、SiO_xN_y、Si₃N₄、Al₂O₃和TiO₂中選擇。

第一電極115可以布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135上面。第一電極115可以電連接至第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110。第一電極115可以包括焊盤或者具有連接至焊盤的分支結(jié)構(gòu)的電極圖案。第一電極115可以包括單個(gè)或多個(gè)焊盤，但不限于此。不規(guī)則的粗糙部可以形成在第一電極115的上表面上，但不限于此。第一電極115的下表面可以由于發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的光提取結(jié)構(gòu)112而形成為不平坦形狀。通過混合選自例如Cr、Ti、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Cu和Au中的任何一個(gè)或多個(gè)金屬材料，第一電極115可以包括單層或多層。

發(fā)光結(jié)構(gòu)層135包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。除了層110、120和130之外，發(fā)光結(jié)構(gòu)層135可以進(jìn)一步包括其它層，而不限于此。

發(fā)光結(jié)構(gòu)層135可以使用生長(zhǎng)裝置在生長(zhǎng)基板上生長(zhǎng)，生長(zhǎng)裝置諸如為電子束蒸發(fā)器、物理氣相沉積(PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備、等離子體激光沉積(PLD)設(shè)備、雙型熱蒸發(fā)器、濺射設(shè)備、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備等，但不限于此。

第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以選自摻雜有第一導(dǎo)電類型摻雜劑的第III-V族元素的化合物半導(dǎo)體，諸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP、GaP等。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括分子式為In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110是n型半導(dǎo)體層，并且第一導(dǎo)電類型摻雜劑包括諸如Si、Ge、Sn、Se和Te等n型摻雜劑。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以包括單層或多層，但不限于此。粗糙部或圖案(諸如光提取結(jié)構(gòu)112)可以形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的上表面上。另外，為了電流擴(kuò)散和光提取，透明電極層可以選擇性地形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110上，但不限于此。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以電連接至第一電極115。

有源層120可以布置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110下面，并且可以形成為單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱結(jié)構(gòu)、量子線結(jié)構(gòu)或量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的至少之一。有源層120可以使用第II-VI族元素和第III-V族元素的化合物半導(dǎo)體材料由一阱層和勢(shì)壘層周期形成。有源層120可以由一InGaN阱層/GaN勢(shì)壘層周期、一InGaN阱層/AlGaN勢(shì)壘層周期或者一InGaN阱層/InGaN勢(shì)壘層周期形成。勢(shì)壘層可以由帶隙比阱層的帶隙大的材料形成。有源層120可以發(fā)射具有可見光和紫外光中的至少之一的峰值波長(zhǎng)的光。

第一覆層和/或第二覆層可以形成在有源層120上面和/或有源層120下面。第一和第二覆層可以由GaN半導(dǎo)體形成并且它們的帶隙可以大于有源層120的勢(shì)壘層的帶隙。

第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130布置在有源層120下面，并且可以選自摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜劑的第III-V族元素的化合物半導(dǎo)體，諸如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP和GaP。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以包括分子式為In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的半導(dǎo)體層。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130是p型半導(dǎo)體層，并且第二導(dǎo)電類型摻雜劑包括諸如Mg或Zn等p型摻雜劑。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以包括單層或多層，但不限于此。

發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的側(cè)表面可以相對(duì)于發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的下表面垂直或傾斜。發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的上表面的寬度可以等于或大于發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的下表面的寬度。

發(fā)光結(jié)構(gòu)層135還可以包括位于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層，該第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的極性可以具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層的極性相反。此外，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110可以是p型半導(dǎo)體層，第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130可以是n型半導(dǎo)體層。發(fā)光結(jié)構(gòu)層135可以包括n-p結(jié)、p-n結(jié)、n-p-n結(jié)和p-n-p結(jié)中的至少之一。在下文中，為了方便描述，假設(shè)發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的最下面的層是第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層。

多個(gè)導(dǎo)電層可以布置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130下面，并且該多個(gè)導(dǎo)電層可以限定為第二電極層160。第二電極層160包括接觸層148、反射層152、覆層154、接合層156以及支撐部件158。

接觸層148布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135與反射層152之間并且可以與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的下表面接觸。接觸層148的寬度可以與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的下表面的寬度相等或不同。

接觸層148可以包括透明導(dǎo)電材料并且可以與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130接觸。接觸層148可以是歐姆接觸層。接觸層148可以具有處于3nm至40nm范圍內(nèi)的厚度，例如，3nm至10nm，并且包括導(dǎo)電氧化物或?qū)щ姷?。接觸層可以包括例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、IZO氮化物(IZON)、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)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)以及氧化鎵鋅(GZO)中的至少之一。

反射層152可以布置在接觸層148下面，并且反射層152可以完全或部分地布置在接觸層148的下表面上。

反射層152電連接至接觸層148以供應(yīng)電壓。反射層152的一部分可以通過接觸層148與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130接觸，但不限于此。反射層152的寬度可以等于或大于發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的寬度。如果反射層152的寬度大于接觸層148的寬度，則可以有效地反射入射光。因此，可以提高光提取效率。

反射層152可以包括選擇性地由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及其選擇性組合形成的單層或多個(gè)層。反射層152可以包括例如Ag或Ag合金，并且可以包括單層。

反射層152的厚度可以比第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的厚度大，或者可以是第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的厚度的20倍或更大，例如，可以是接觸層148的厚度的90倍或更大。反射層152的厚度處于700nm至1500nm范圍，例如，800nm至1400nm或900nm至1300nm。如果反射層152的厚度小于700nm，則多個(gè)孔或凹部可能因熱處理而形成。反射層152的孔可以是形成在反射層中的通孔，并且從覆層看時(shí)具有不規(guī)則形狀。當(dāng)反射層152的厚度超過1500nm時(shí)，發(fā)光器件的厚度變厚，并且不存在反射差。根據(jù)實(shí)施例的反射層152的厚度可以足夠大從而不在反射層152中形成孔，即，具有不規(guī)則形狀的孔。本文，具有不規(guī)則形狀的孔通過熱處理形成并且具有的形狀與通過蝕刻形成的孔的形狀不同。

覆層154可以布置在反射層152與接合層156之間。覆層154與反射層152的下表面接觸并保護(hù)反射層152。即，覆層154能夠在制造工藝期間防止接合層156的材料擴(kuò)散到反射層152中并影響反射層152。覆層154可以包括金屬。例如，覆層可以包括Au、Cu、Ni、Ti、Ti-W、Cr、W、Pt、V、Fe以及Mo中的至少之一。覆層154的厚度可以處于40nm至500nm范圍內(nèi)，例如，40nm至60nm。反射層152的厚度可以是覆層154的厚度的15倍或更大。

接合層156可以布置在覆層154與支撐部件158之間。接合層156包括阻擋金屬或接合金屬。例如，接合金屬可以包括Sn、Ga、In、Bi、Cu、Ni、Ag、Mo、Al、Au、Nb、W、Ti、Cr、Ta、Al、Pd、Pt、Si、Al-Si、Ag-Cd、Au-Sb、Al-Zn、Al-Mg、Al-Ge、Pd-Pb、Ag-Sb、Au-In、Al-Cu-Si、Ag-Cd-Cu、Cu-Sb、Cd-Cu、Al-Si-Cu、Ag-Cu、Ag-Zn、Ag-Cu-Zn、Ag-Cd-Cu-Zn、Au-Si、Au-Ge、Au-Ni、Au-Cu、Au-Ag-Cu、Cu-Cu₂O、Cu-Zn、Cu-P、Ni-B、Ni-Mn-Pd、Ni-P以及Pd-Ni中的至少之一。接合層156的厚度可以處于5μm至9μm范圍，但不限于此。接合層156和覆層154中的任何一個(gè)可以省略。

支撐部件158可以布置在接合層156下面。支撐部件158可以使用粘結(jié)部件粘附到電路板。支撐部件158可以實(shí)現(xiàn)為金屬或載體基板，例如，注入有Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu、Mo、Cu-W或雜質(zhì)的載體基板。載體基板可以由例如Si、Ge、GaN、GaAs、ZnO、SiC以及SiGe中的至少之一形成。支撐部件158支撐發(fā)光器件100，其厚度是第二電極層160的厚度的80％或更大，并且可以處于30μm至300μm范圍。

參照?qǐng)D2，反射層152布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135和接觸層148下面，并且包括平坦上表面和具有不平坦結(jié)構(gòu)的下表面20。從發(fā)光結(jié)構(gòu)層135發(fā)射的光沿所有方向照射并且反射層152反射穿過接觸層148的光L1。由于從反射層152反射的光L1穿過反射層152與接觸層148之間的界面照射，如果通孔形成在反射層152中，則光L1的反射率可能降低。

反射層152的下表面20包括突起部21和凹部23，凹部23朝發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的方向可以是凸的，而突起部21在凹部23之間的區(qū)域中朝覆層156的方向突出。

多個(gè)突起部21可以形成在反射層152的下表面20上，而多個(gè)凹部可以形成在多個(gè)突起部21之間。突起部21可以設(shè)置在凹部23之間，并且凹部23可以設(shè)置在突起部21之間。

在反射層152中，凹部23與接觸層148或反射層152的上表面之間的厚度T2可以小于突起部21與接觸層148之間的厚度T1。

在反射層152中，凹部23的厚度T2可以大于凹部23的深度T3。例如，凹部23的深度T3可以比反射層152的厚度T1小50％。凹部23的深度T3可以是突起部21的高度。凹部23的深度T3可以等于或小于400nm，例如，處于10nm至400nm范圍。反射層152的厚度T1可以等于形成突起部21的區(qū)域的厚度。在實(shí)施例中，由于反射層152的凹部23的深度T3小于凹部23的厚度T2，因而通孔沒有形成在反射層152中。相應(yīng)地，可以防止反射層152的反射率降低。

通過反射層152的下表面20的不平坦結(jié)構(gòu)，覆層154可以具有不平坦結(jié)構(gòu)或不平坦層，但不限于此。由于覆層154具有不平坦層，因而與反射層152的下表面20的接觸面積能夠得到改善。反射層152的下表面20的面積可以大于上表面10的面積。

圖3至圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的反射層的制造工藝的視圖。

參照?qǐng)D3，形成發(fā)光結(jié)構(gòu)層135，然后在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135上形成接觸層148。接觸層148可以使用濺射或沉積法來形成。接觸層148包括透明導(dǎo)電氧化物或?qū)щ姷镏械娜魏我环N，但不限于此。

反射層152形成在接觸層148上，并且反射層152可以使用電子束(E-beam)方法來沉積，或者可以使用濺射法或電鍍法來形成。反射層152可以由反射率是70％或更大的金屬形成，并且可以包括單層或多個(gè)層，該金屬例如是Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及其選擇性合金。此外，反射層152可以由例如Ag或Ag合金形成。此時(shí)，反射層的下表面和上表面可以是平坦的。

如圖4和圖5所示，當(dāng)反射層152的厚度處于700nm至1500nm范圍時(shí)，為了提高粘結(jié)性能或電學(xué)性能，反射層152經(jīng)歷熱處理。熱處理溫度處于250℃至550℃范圍。

如圖4所示，當(dāng)反射層152在300℃±50℃的熱處理溫度下經(jīng)歷熱處理時(shí)，形成在接觸層148上的反射層152的下表面是平坦的，而反射層152的上表面20具有突起部21和凹部23。經(jīng)過熱處理，反射層152移動(dòng)使其表面面積最小化以減少熱能，因此，具有小尺寸的凹部23和突起部21由于反射層的移動(dòng)形成在反射層152中。之后，如圖5所示，如果反射層152的熱處理溫度增大到500℃±50℃，具有尺寸大于圖4的凹部23和突起部21的尺寸的凹部23和突起部21的不平坦結(jié)構(gòu)可以形成在反射層152的上表面20中。即，圖5的突起部21之間的距離D2可以大于圖4的突起部21之間的距離D1。此時(shí)，形成在圖5的反射層152中的凹部23和突起部21的數(shù)量小于形成在圖4的反射層152中的凹部23和突起部21的數(shù)量，并且在反射層中沒有形成通孔。由于在反射層152中沒有形成通孔，因而可以防止反射層152的光學(xué)和電學(xué)性能惡化。圖5的突起部21的曲率R2可以大于圖4的突起部21的曲率R2。

如果根據(jù)實(shí)施例的反射層152的厚度小于上述厚度，則可能由于熱處理時(shí)的熱應(yīng)力而在反射層152中產(chǎn)生孔，并且反射率可能由于這些孔而降低。隨著反射層152的厚度減小，可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的熱降解現(xiàn)象。在實(shí)施例中，由于反射層152的厚度處于700nm至1500nm范圍，可以抑制孔產(chǎn)生并且由于薄的反射層而減少熱降解現(xiàn)象。

覆層154形成在反射層152上，并且覆層154可以使用濺射或沉積法形成。接合層可以形成在覆層154上，并且支撐部件可以形成在接合層上，但不限于此。

當(dāng)形成接合層和支撐部件時(shí)，可以施加不使反射層的性能惡化的熱和壓力。由于接合層的接合處理溫度小于反射膜的熱處理溫度，因而反射層的表面幾乎不發(fā)生改變。

圖6至圖9是示出比較例的反射層的制造工藝的視圖。

圖6示出這樣一種狀態(tài)，其中沉積厚度為200nm的Ag反射層51，且不進(jìn)行熱處理，圖7示出這樣一種狀態(tài)，其中反射層51在300℃下經(jīng)受熱處理，因此多個(gè)孔52形成在反射層51中。如圖8所示，當(dāng)反射層51在500℃經(jīng)歷熱處理時(shí)，反射層51的孔53的尺寸進(jìn)一步增大。當(dāng)Ag反射層51形成，然后經(jīng)受熱處理時(shí)，反射層51移動(dòng)使其表面面積最小化以減少熱能，因此，孔52和53形成在反射層51中。之后，當(dāng)熱處理溫度增加時(shí)，孔52和53的尺寸進(jìn)一步增大并且反射層51的突起部的寬度進(jìn)一步增大。因此，如圖8所示的高溫?zé)崽幚碇蟮目?3的寬度可以大于如圖7所示的低溫?zé)崽幚碇蟮目?2的寬度。如圖9所示，反射層51可以變型為半球形突起部以最小化其表面面積。由于具有孔52和53的反射層51，反射率可能下降。另外，隨著在反射層51中產(chǎn)生的突起部的數(shù)量增加，電接觸變差，因而電性可靠性降低。在比較例中，當(dāng)在形成厚度小的反射層51之后進(jìn)行接合工藝時(shí)，反射層51的性能由于附加熱處理時(shí)的應(yīng)力而劣化。

圖10至圖14是示出根據(jù)反射層厚度的反射層的表面的視圖。

圖10和圖11示出比較例的反射層。圖10示出這樣一種示例，其中由于在反射層62的厚度為200nm的情況下在400℃進(jìn)行熱處理而使孔61A形成在反射層61中。圖11示出這樣一種示例，其中由于在反射層62的厚度為500nm的情況下在400℃進(jìn)行熱處理而使孔62A形成在反射層61中。如圖10和圖11所示，隨著反射層61和62的厚度增加，孔61A和62A的尺寸減小并且孔61A和62A的數(shù)量減少。

圖12至圖14示出根據(jù)實(shí)施例的反射層的厚度。如圖12所示，如果反射層63的厚度是700nm，當(dāng)在預(yù)定溫度(例如，400℃)進(jìn)行熱處理時(shí)，在反射層63中沒有形成孔，并且具有凹部和突起部63B的不平坦結(jié)構(gòu)形成。如圖13所示，如果反射層64的厚度是900nm，當(dāng)在預(yù)定溫度(例如，400℃)進(jìn)行熱處理時(shí)，在反射層64中沒有形成孔，并且具有凹部和突起部64B的不平坦結(jié)構(gòu)形成。如圖14所示，如果反射層65的厚度是1100nm，當(dāng)在預(yù)定溫度(例如，400℃)進(jìn)行熱處理時(shí)，在反射層65中沒有形成通孔，并且具有凹部和突起部65B的不平坦結(jié)構(gòu)形成。如圖12至圖14所示，隨著反射層63、64和65的厚度增加，突起部63B、64B和65B的尺寸由于熱穩(wěn)定性而增加，因而，突起部的數(shù)量減少。隨著反射層63、64和65的厚度從70nm逐漸增加，熱能充分減少，因此凝聚減少。

圖15中的(A)圖至(D)圖是示出銀(Ag)的晶體結(jié)構(gòu)以及結(jié)晶方向根據(jù)熱能改變的示例的視圖。

圖15中的(A)圖示出Ag的面心立方(FCC)并且原子的最密堆積方向是圖15中的(B)、(C)和(D)圖中的方向(111)。即，當(dāng)熱能通過熱處理施加到Ag時(shí)，晶體方向(110或100)變?yōu)榉较?111)。當(dāng)Ag反射層在方向(111)上具有恒向性時(shí)，Ag的反射率能夠得到提高。

圖16和圖17示出了作為使用測(cè)量裝置(例如，X射線衍射(XRD)裝置)測(cè)量Ag的晶體方向的結(jié)果、根據(jù)Ag的厚度的Ag晶體方向的差異。當(dāng)Ag反射層的厚度為200nm、500nm、700nm、900nm以及1100nm時(shí)，圖16示出熱處理之前的強(qiáng)度，圖17示出熱處理之后的強(qiáng)度。

如圖16和圖17所示，Ag反射層在其厚度為900nm時(shí)在方向(111)上具有最高強(qiáng)度。當(dāng)Ag反射層的厚度為大約900nm時(shí)，Ag反射層具有優(yōu)異的可結(jié)晶性。

圖18是示出使用根據(jù)實(shí)施例的反射層的晶片的光輸出平均值以及相鄰的發(fā)光器件的光輸出之間的比較的視圖。

參照?qǐng)D18，(A)圖示出晶片中的光輸出平均值，并且(B)和(C)圖示出晶片中的相鄰芯片之間的比較。可以看出，與比較例Ref的光輸出相比，厚度為900nm的反射層的光輸出Po增加?？梢钥闯觯廨敵鯬o增加了2.5％或更多。

圖19是示出熱處理之后以及晶片中的接合工藝之后的實(shí)施例與比較例之間的反射率比較的表。圖20是示出根據(jù)圖19的反射層的厚度的反射率的視圖。

如圖19和圖20所示，在反射層(Ag)的厚度為200nm、500nm、900nm和130nm的情況下，當(dāng)比較在預(yù)定溫度(例如，400℃)進(jìn)行熱處理之后以及接合之后的晶片1、2和3的反射率差值Δ反射率時(shí)，可以看出，在晶片1、2和3中，當(dāng)反射層的厚度為900nm時(shí)的反射率差值小于當(dāng)反射層的厚度為200nm時(shí)的反射率差值。即，可以看出，當(dāng)在形成反射層之后進(jìn)行接合工藝時(shí)，熱和壓力造成的應(yīng)力的影響較低。

也就是說，在反射層的厚度為200至500nm的情況下，Ag反射層不會(huì)由于預(yù)定溫度(例如，400℃)的熱處理而劣化，但是會(huì)在接合工藝中產(chǎn)生熱分解。因此，可以看出，反射率降低。在實(shí)施例中，即使厚度為900nm或更大的反射層在熱處理之后經(jīng)受接合工藝，反射率也不會(huì)進(jìn)一步降低。

圖21是示出實(shí)施例與比較例之間的隨波長(zhǎng)變化的反射率的比較的曲線圖。

熱處理之后以及接合之后的反射層的厚度為900nm的實(shí)施例與反射層的厚度為200nm的比較例之間的比較的圖表在圖21中示出。接合之前以及接合之后的比較例的反射層的反射率差值大于接合之前以及接合之后的實(shí)施例的反射層的反射率差值。

圖22是根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。

參照?qǐng)D22，發(fā)光器件可以包括具有多個(gè)化合物半導(dǎo)體層110、120和130的發(fā)光結(jié)構(gòu)層135、第一電極116、接觸層148、根據(jù)實(shí)施例的反射層152、鈍化層17、覆層154、接合層174和支撐部件175。

接觸層148、反射層152以及覆層154布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135下面，接觸層148、反射層152以及覆層154可以電連接至第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130。接觸層148、反射層152以及覆層154可以限定第二電極層150。反射層152是第一實(shí)施例中公開的反射層。關(guān)于反射層152的詳細(xì)描述，請(qǐng)參見第一實(shí)施例的描述。反射層152中未形成有通孔，其厚度可以處于700nm至1500nm范圍，例如，800nm至1400nm或900nm至1300nm。反射層152的下表面可以包括具有多個(gè)突起部和布置在多個(gè)突起部之間的多個(gè)凹部的不平坦結(jié)構(gòu)。

一個(gè)或多個(gè)第一電極116可以設(shè)置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的側(cè)壁外側(cè)，并且可以與接觸層148、反射層152以及覆層154中的至少之一接觸。關(guān)于接觸層148、反射層152以及覆層154，請(qǐng)參見第一實(shí)施例的描述。

在實(shí)施例中，反射層152的厚度大于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層130的厚度或者是接觸層148的厚度的20倍。反射層152的厚度可以處于700nm至1500nm范圍，例如，800nm至1400nm或900nm至1300nm。如果反射層152的厚度小于700nm，多個(gè)通孔和凹部可能由于熱處理而形成，并且從覆層看時(shí)通孔的形狀可能是不規(guī)則的。另外，當(dāng)反射層152的厚度超過1500nm時(shí)，發(fā)光器件的厚度增加，并且不存在反射率差。

在實(shí)施例中，反射層152可以具有足夠的厚度而不會(huì)在反射層152中形成通孔。即，可以形成不具有形狀不規(guī)則的孔的反射層152。本文，具有不規(guī)則形狀的孔由于熱處理形成并且該孔具有的形狀與通過蝕刻形成的孔的形狀不同。本文，具有不規(guī)則形狀的孔的深度等于反射層152的厚度，并且可以不同于導(dǎo)通孔170。

根據(jù)反射層152的下表面的不平坦結(jié)構(gòu)，覆層154可以形成為不平坦層，但不限于此。

導(dǎo)通孔170形成在發(fā)光結(jié)構(gòu)層135和第二電極層150中。導(dǎo)通孔170可以從覆層154形成到第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的下部，并且鈍化層171形成在導(dǎo)通孔170的周圍。

鈍化層171布置在第二電極層150與第一電極層160A之間，以將第二電極層150與第一電極層160A電絕緣。

第一電極層160A包括導(dǎo)電層173、接合層174以及支撐部件175。導(dǎo)電層173布置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110的下部下面，并與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層110接觸。接合層174的一部分延伸到發(fā)光結(jié)構(gòu)層135的下部，并與導(dǎo)電層173接觸。

支撐部件175布置在接合層174下面，以支撐發(fā)光器件。

圖23是示出包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的視圖。

參照?qǐng)D23，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝可以包括：主體120；第一引線電極131和第二引線電極132，布置在主體120上；根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件100，其設(shè)置在主體120上以電連接第一引線電極131和第二引線電極132；以及模制部件140，包圍發(fā)光器件100。

主體120可以包括硅材料、合成樹脂材料或金屬材料，并且包括圍繞發(fā)光器件100的具有傾斜表面的空腔。

第一引線電極131和第二引線電極132彼此電斷開以將電壓提供給發(fā)光器件100。另外，第一引線電極131和第二引線電極132可以反射在發(fā)光器件100中產(chǎn)生的光以提高光效率，并將發(fā)光器件100中產(chǎn)生的熱量排放。

發(fā)光器件100可以布置在主體120、第一引線電極131或第二引線電極132上。

發(fā)光器件100可以使用布線方法、倒裝芯片方法或裸片接合方法中的任一個(gè)電連接至第一引線電極131和第二引線電極132。

模制部件140可以包圍發(fā)光器件100以保護(hù)發(fā)光器件100。另外，熒光體可以包含在模制部件140中以改變從發(fā)光器件100發(fā)射的光的波長(zhǎng)。

根據(jù)實(shí)施例的多個(gè)發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝可以配置在基板上，并且作為光學(xué)元件的透鏡、導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片等可以設(shè)置在發(fā)光器件封裝的光路上。這種發(fā)光器件封裝、基板以及光學(xué)部件可以用作照明單元。照明單元實(shí)現(xiàn)為俯視圖或側(cè)視圖類型，并且設(shè)置在便攜式終端和筆記本電腦的顯示器中，或者適用于照明器件和指示器件。

另一個(gè)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)為包括根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝的照明裝置。例如，照明裝置可以包括電燈、路燈、室外顯示屏、頭燈等。除了頭燈之外，根據(jù)實(shí)施例的照明裝置還適用于車輛的尾燈。

根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件適用于照明單元。照明單元具有配置有多個(gè)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)，并且可以包括圖24和圖25所示的顯示裝置以及圖26所示的照明裝置。

參照?qǐng)D24，根據(jù)實(shí)施例的顯示裝置1000可以包括：導(dǎo)光板1041；發(fā)光模塊1031，用于向?qū)Ч獍?041提供光；反射部件1022，布置在導(dǎo)光板1041下面；光學(xué)片1051，布置在導(dǎo)光板1041上面；顯示面板1061，布置在光學(xué)片1051上面；以及底罩1011，用于容納顯示面板1061、導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031和反射元件1022，但不限于此。

底罩1011、反射部件1022、導(dǎo)光板1041以及光學(xué)片1051可以限定為照明單元1050。

導(dǎo)光板1041用于擴(kuò)散光以將光轉(zhuǎn)換為表面光。導(dǎo)光板1041可以由透明材料形成，并且可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、環(huán)烯烴共聚物(COP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹脂中的一個(gè)。

發(fā)光模塊1031將光提供到導(dǎo)光板1041的至少一個(gè)側(cè)表面并且用作顯示裝置的光源。

至少一個(gè)發(fā)光模塊1031可以設(shè)置在底罩1011中以將光直接或間接提供到導(dǎo)光板1041的一側(cè)。發(fā)光模塊1031可以包括基板1033以及設(shè)置在基板1033上的根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件或發(fā)光器件封裝200。發(fā)光器件封裝200可以以預(yù)定間隔布置在基板1033上。

基板1033可以是包括電路圖案的印刷電路板(PCB)?；?033可以包括普通PCB、金屬芯PCB(MCPCB)、柔性PCB(FPCB)等，但不限于此。如果發(fā)光器件封裝200設(shè)置在底罩1011的側(cè)表面或散熱板上，則基板1033可以省略。本文，散熱板的一部分可以接觸底罩1011的上表面。

多個(gè)發(fā)光器件封裝200可以安裝為使得發(fā)射光的出射面與導(dǎo)光板1041間隔開預(yù)定距離，但不限于此。發(fā)光器件封裝200可以直接或間接地將光提供到作為導(dǎo)光板1041的一個(gè)表面的入射面，但不限于此。

反射部件1022可以布置在導(dǎo)光板1041下面。反射部件1022可以反射入射到導(dǎo)光板1041的下表面的光以將光向上引導(dǎo)，從而提高照明單元1050的亮度。雖然反射部件1022可以由例如PET、PC、PVC樹脂等形成，然而本發(fā)明不限于此。雖然反射部件1022可以是底罩1011的上表面，但本發(fā)明不限于此。

底罩1011可以容納導(dǎo)光板1041、發(fā)光模塊1031以及反射元件1022。為此目的，底罩1011可以包括箱體形狀的容納部1012，該箱體具有開放的上表面，但不限于此。底罩1011可以耦合到頂罩，但不限于此。

底罩1011可以由金屬材料或者樹脂材料形成，并且可以使用模壓成型工藝或擠壓成型工藝來制造。底罩1011可以包括具有良好導(dǎo)熱性的金屬材料或非金屬材料，但不限于此。

顯示面板1061例如是LCD面板，并且包括彼此面對(duì)且由透明材料形成的第一基板和第二基板以及置于第一基板與第二基板之間的液晶層。偏振板可以附接至顯示面板1061的至少一個(gè)表面，但偏振板的附接結(jié)構(gòu)不限于此。顯示面板1061通過穿過光學(xué)片1051的光來顯示信息。顯示裝置1000適用于各種移動(dòng)終端、筆記本電腦的顯示器、電視等。

光學(xué)片1051布置在顯示面板1061與導(dǎo)光板1041之間并且包括至少一個(gè)透明片。光學(xué)片1051可以包括擴(kuò)散片、水平棱鏡片、垂直棱鏡片以及亮度增強(qiáng)片中的至少一個(gè)。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚焦到顯示區(qū)域，并且亮度增強(qiáng)片重復(fù)使用損失掉的光以增強(qiáng)亮度。保護(hù)片可以設(shè)置在顯示面板1061上，但不限于此。

本文，導(dǎo)光板1041和光學(xué)片1051可以包括在發(fā)光模塊1031的光學(xué)路徑上作為光學(xué)元件，但不限于此。

圖25是示出根據(jù)實(shí)施例的顯示裝置的另一個(gè)示例的示意圖。

參照?qǐng)D25，顯示裝置100可以包括：底罩1152；基板1020，其上配置有發(fā)光器件100；光學(xué)部件1154；以及顯示面板1155?；?020和發(fā)光器件封裝200可以限定為發(fā)光模塊1060。底罩1152可以包括容納部件1153，但不限于此。

本文，光學(xué)元件1154可以包括透鏡、導(dǎo)光板、擴(kuò)散片、水平和垂直棱鏡片以及亮度增強(qiáng)片中的至少之一。導(dǎo)光板可以由PC材料或PMMA材料形成，并且可以省略。擴(kuò)散片擴(kuò)散入射光，水平和/或垂直棱鏡片將入射光聚焦到顯示區(qū)域，并且亮度增強(qiáng)片重復(fù)使用損失掉的光以增強(qiáng)亮度。

光學(xué)部件1154布置在發(fā)光模塊1060上面，并且將從發(fā)光模塊1060發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成表面光，或者擴(kuò)散或聚焦光。

圖26示出根據(jù)實(shí)施例的照明裝置的示意圖。

參照?qǐng)D26，根據(jù)實(shí)施例的照明裝置可以包括罩2100、光源模塊2200、散熱體2400、電源1600、內(nèi)殼2700以及插接部2800。此外，根據(jù)實(shí)施例的照明裝置還可以包括部件2300和支撐部2500中的一個(gè)或多個(gè)。光源模塊220可以包括根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝。

例如，罩2100具有球形或半球形形狀，罩2100的內(nèi)部是中空的并且其一部分是開放的。罩2100可以光學(xué)地耦合到光源模塊2200。例如，罩2100可以擴(kuò)散、散射或激發(fā)從光源模塊2200接收的光。罩2100可以是光學(xué)部件。罩2100可以與散熱體2400耦合。罩2100可以具有與散熱體2400耦合的耦合部。

罩2100的內(nèi)表面可以涂布有乳白色涂布材料。乳白色涂布材料可以包括擴(kuò)散材料。罩2100的內(nèi)表面的表面粗糙度可以大于罩2100的外表面的表面粗糙度，以充分地?cái)U(kuò)散和散射來自光源模塊220的光以發(fā)射光。

罩2100的材料可以是玻璃、塑料、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)等。本文，聚碳酸酯具有優(yōu)異的耐光性、耐熱性和強(qiáng)度。罩2100可以是透明的，使得光源模塊220從外部可見或者可以是不透明的。罩2100可以通過吹塑成型形成。

光源模塊2200可以布置在散熱體2400的一個(gè)表面上。因此，熱從光源模塊2200傳遞到散熱體2400。光源模塊2200可以包括光源2210、連接板2230以及連接件2250。

部件2300布置在散熱體2400的上表面上，并且具有引導(dǎo)槽2310，引導(dǎo)槽2310中插入有多個(gè)光源2210和連接件2250。引導(dǎo)槽2310與光源2210和連接件2250的基板對(duì)應(yīng)。

部件2300的表面可以施加或涂布有反射材料。例如，部件2300的表面可以施加或涂布有白色涂布材料。部件2300將從罩2100的內(nèi)表面反射并返回到光源模塊2200的光再次朝向罩2100反射。因此，根據(jù)實(shí)施例的照明裝置的光效率能夠得到提高。

部件2300可以由絕緣材料形成。光源模塊2200的連接板2230可以包括導(dǎo)電材料。相應(yīng)地，散熱體2400和連接板2230可以彼此電連接。部件2300由絕緣材料形成，以斷開連接板2230和散熱體2400。散熱體2400將來自光源模塊2200的熱量以及來自電源2600的熱量消散。

支撐部2500阻擋內(nèi)殼2700的絕緣部件2710的容納槽2719。因此，容納在內(nèi)殼2700的絕緣部2710中的電源2600被封閉。支撐部2500具有引導(dǎo)突起2610。引導(dǎo)突起2510具有孔，電源2600的突起2610貫穿該孔。

電源2600處理或轉(zhuǎn)換外部電信號(hào)并且將轉(zhuǎn)換或處理后的信號(hào)提供給光源模塊2200。電源2600容納在內(nèi)殼2700的容納槽2719中在內(nèi)殼2700中通過支撐部2500被封閉。電源2600可以包括突起2610、引導(dǎo)件2630、基底2650以及延伸部2670。

引導(dǎo)件2630從基底2650的一側(cè)向外突出。引導(dǎo)件2630可以插入到支撐部2500中。多個(gè)部件可以布置在基底2650的一個(gè)表面上。多個(gè)部件可以包括例如用于將從外部電源接收的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換器、用于控制光源模塊2200的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)芯片以及用于保護(hù)光源模塊220的靜電放電(ESD)保護(hù)設(shè)備，但不限于此。

延伸部2670從基底2650的另一側(cè)向外突出。延伸部2670插入到內(nèi)殼2700的連接件2750中，以接收外部電信號(hào)。例如，延伸部2670的寬度可以等于或小于內(nèi)殼2700的連接件2750的寬度。“﹢導(dǎo)線”和“﹣導(dǎo)線”的每一個(gè)的一端電連接至延伸部2670，“﹢導(dǎo)線”和“﹣導(dǎo)線”的每一個(gè)的另一端電連接至插接部2800。

除了電源2600之外，內(nèi)殼2700可以包括設(shè)置于其中的模制部。該模制部通過硬化模制液體并將電源2600固定在內(nèi)殼2700中來獲得。

實(shí)施例能夠提高發(fā)光器件的光輸出。實(shí)施例提供了用于改善布置在發(fā)光結(jié)構(gòu)層下面的反射層的反射率的發(fā)光器件。實(shí)施例能夠改善發(fā)光器件的光學(xué)性能劣化。實(shí)施例能夠提高發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝以及包括發(fā)光器件和發(fā)光器件封裝的照明裝置和顯示裝置的可靠性。

實(shí)施例的特征、結(jié)構(gòu)和效果包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中并且不限于一個(gè)實(shí)施例。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在其它實(shí)施例中結(jié)合或修改每個(gè)實(shí)施例的特征、結(jié)構(gòu)和效果。因此，關(guān)于這種組合和修改的描述應(yīng)被理解為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

雖然已經(jīng)公開了優(yōu)選實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅僅是示例性的并且不限制本公開。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解各種修改和應(yīng)用是可能的，而不脫離實(shí)施例。例如，可以修改和實(shí)施實(shí)施例中描述的各種組件。此外，關(guān)于這種修改和應(yīng)用的不同應(yīng)被理解為落入本公開的由所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。

工業(yè)實(shí)用性

實(shí)施例能夠改善發(fā)光器件的可靠性。

根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件可以應(yīng)用于照明裝置，諸如使用LED的照明燈、室內(nèi)燈、室外燈、指示燈和頭燈。