发光二极管及其制造方法和发光器件及其制造方法

发光二极管及其制造方法和发光器件及其制造方法
【专利说明】发光二极管及其制造方法和发光器件及其制造方法
[0001]本申请是申请号为200980110760.5、申请日为2009年7月21日、标题为“发光二极管及其制造方法和发光器件及其制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及发光二极管及其制造方法和发光器件及其制造方法。
【背景技术】
[0003]近来，发光二极管广泛用作发光器件。
[0004]发光二极管包括η型半导体层、有源层和P型半导体层。当功率分别施加到η型半导体层和P型半导体层时，有源层发光。发光二极管可以被制造成发射具有适用于各种应用领域的各种颜色的光。
[0005]采用发光二极管的发光器件包括荧光体，荧光体被从发光二极管发射的光激发，使得可以发射激发光，由此发射具有各种颜色的光。
[0006]例如，可以形成包括黄色荧光体的第一模制构件，使其包围发射具有蓝色波长的光的发光二极管。黄色荧光体被从发光二极管发射的光激发，由此发射具有黄色波长的激发光。

【发明内容】

[0007]技术问题
[0008]实施例提供了发光二极管、制造该发光二极管的方法、发光器件和制造该发光器件的方法。
[0009]实施例提供具有改进绝缘特性的发光二极管和制造该发光二极管的方法。
[0010]实施例提供包括发光二极管的发光器件和制造该发光器件的方法，其能够容易地处理用于发光器件的模制构件。
[0011]实施例提供制造发光器件的方法，其能够同时处理用于多个发光器件的模制构件。
[0012]技术方案
[0013]根据实施例的发光器件包括:电路板，所述电路板形成有第一导电图案和与所述第一导电图案电隔离的第二导电图案；发光二极管，所述发光二极管电连接到所述电路板上的所述第一导电图案和所述第二导电图案；第一模制构件，所述第一模制构件包围所述发光二极管；以及第二模制构件，所述第二模制构件在所述第一模制构件上，其中所述发光二极管包括导电支撑衬底、在所述导电支撑衬底上的具有凸起中心部分的反射电极层、在所述反射电极层的外围部分上的保护层、在所述反射层和所述保护层上的第二导电半导体层、在所述第二导电半导体层上的有源层、在所述有源层上的第一导电半导体层和在所述第一导电半导体层上的第一电极层。
[0014]根据实施例的用于制造发光器件的方法包括:在电路板上形成发光二极管；在所述电路板上形成第一模制构件，使得所述第一模制构件包围所述发光二极管；在所述第一模制构件上形成第二模制构件，并且执行初步固化处理；以及设置施压构件以使所述第二模制构件的形状变形并且执行主固化处理。
[0015]根据实施例的发光二极管包括:导电支撑衬底；具有凸起中心部分的反射电极层，所述反射电极层在所述导电支撑衬底上；保护层，所述保护层在所述反射电极层的外围部分上；第二导电半导体层，所述第二导电半导体层在所述反射层和所述保护层上；有源层，所述有源层在所述第二导电半导体层上；第一导电半导体层，所述第一导电半导体层在所述有源层上；以及第一电极层，所述第一电极层在所述第一导电半导体层上。
[0016]有益效果
[0017]实施例可以提供发光二极管、制造该发光二极管的方法、发光器件和制造该发光器件的方法。
[0018]实施例可以提供具有改进绝缘特性的发光二极管及其制造方法。
[0019]实施例可以提供包括具有改进绝缘特性的发光二极管的发光器件和制造该发光器件的方法，其能够容易地处理用于发光器件的模制构件。
[0020]实施例可以提供制造发光器件的方法，其能够同时处理用于多个发光器件的模制构件。
【附图说明】
[0021]图1是示出根据实施例的发光二极管的剖视图；
[0022]图2至图9是示出根据实施例的制造发光二极管的方法的视图；
[0023]图10是示出根据实施例的包括发光二极管的发光器件的视图；
[0024]图11是示出根据实施例的发光器件的光分布特性的视图；以及
[0025]图12至图19是示出根据实施例的制造发光器件的方法的视图。
【具体实施方式】
[0026]在对实施例的说明中，应该理解，当层(膜)、区域、图案或结构被称作在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个焊盘或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接”或“间接”在其他衬底、其他层(或膜)、其他区域、其他焊盘或其他图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。已经参照附图描述了这种层的位置。
[0027]为了方便或清楚起见，可以夸大、省略或示意性示出附图所示的每个层的厚度和尺寸。另外，元件的尺寸没有完全反映真实的尺寸。
[0028]下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的发光二极管、制造该发光二极管的方法、发光器件和制造该发光器件的方法。
[0029]图1是示出根据实施例的发光二极管的剖视图。
[0030]参照图1，发光二极管100包括第一导电半导体层102、有源层104、第二导电半导体层106、保护层107、反射电极层108和导电支撑衬底110。另外，在第一导电半导体层102上形成第一电极层112。
[0031]第一导电半导体层102可以包括η型半导体层。该η型半导体层可以包括基于GaN的化合物半导体层，例如GaN层、AlGaN层或InGaN层。
[0032]有源层104被形成在第一导电半导体层102下。有源层104可以具有单量子阱结构或者多量子阱结构。例如，有源层104可以具有单量子阱结构或者包括InGaN阱/GaN势皇层的多量子阱结构。在InxGa1 XN阱层中，x的范围为O彡x彡I。
[0033]第二导电半导体层106形成在有源层104下。第二导电半导体层106可以包括p型半导体层。P型半导体层可以包括基于GaN的化合物半导体层，例如，诸如Mg这样的P型杂质被注入其中的GaN层、AlGaN层或InGaN层。
[0034]另外，第三导电半导体层(未示出)可以形成在第二导电半导体层106下。第三导电半导体层可以包括η型半导体层。
[0035]根据另一个实施例，第一导电半导体层102可以包括P型半导体层，并且第二导电半导体层106可以包括η型半导体层。
[0036]保护层107和反射电极层108被形成在第二导电半导体层106下。
[0037]反射电极层108与第二导电半导体层106的底表面的中心接触，保护层107与第二导电半导体层106的底表面的外围部分接触。
[0038]保护层107与反射电极层108的顶表面和侧表面接触。
[0039]保护层107可以增大反射电极层108或导电支撑衬底110与第一电极层112或第一导电半导体层102的横向侧之间的纵向间隔。
[0040]因此，可以防止反射电极层108或导电支撑衬底110由于外来物质与第一电极层112或第一导电半导体层102电短路。
[0041]具有预定高度hi和预定宽度wl的保护层107被形成在第二导电半导体层106的外围部分下。保护层107可以包括与第二导电半导体层106相同或不同的半导体层。另外，保护层107可以包括绝缘层。
[0042]详细地来讲，基于第二导电半导体层106，保护层具有约20 μ m至600 μ m的宽度和5 μπι至500 μπι的高度。另外，保护层107可以包括η型半导体层、ρ型半导体层和未掺杂的半导体层中的一者。保护层107可以制备为包括η型半导体层、ρ型半导体层和未掺杂的半导体层中的至少两者的堆叠结构。例如，保护层107可以包括η型GaN层、ρ型GaN层和未掺杂的GaN层中的至少一者。保护层107可以包括与第二导电半导体层106相同的ρ型GaN层。
[0043]蚀刻凹槽105可以增加反射电极层108或导电支撑层110与第一电极层112或第一导电半导体层102的横向侧之间的水平间隔，通过对第一导电半导体层102和第二导电半导体层106中的预定部分进行台面蚀刻，使得可以通过蚀刻凹槽105部分地暴露保护层107来形成蚀刻凹槽105。
[0044]因此，可以防止反射电极层108或导电支撑衬底110由于外来物质与第一电极层112或第一导电半导体层102电短路。
[0045]蚀刻凹槽105的宽度可以具有约10 μπι至500 μπι的宽度《2。蚀刻凹槽105的宽度w2小于保护层107的宽度wl (wl>w2)。
[0046]如果蚀刻凹槽105的宽度w2等于或大于保护层107的宽度wl，则由于台面蚀刻可向上暴露反射电极层108。
[0047]导电支撑衬底110被形成在反射电极层108下。
[0048]反射电极层108可以用作具有欧姆接触功能的P型电极，从而稳定地提供外部电流。？型电极可以包括六8、祖、41、诎、？(1、&、1?11、1%、211、？扒411和!^中的至少一者。导电支撑衬底110可以包括Cu或Au。
[0049]在根据实施例的发光二极管中，反射电极层108和导电支撑衬底110可以用作用于向第二导电半导体层106提供功率的第二电极层，对应于用于向第一导电半导体层102提供功率的第一电极层112。
[0050]第二电极层的顶表面的中心部分相对于第二电极层的顶表面的外围部分向上突出。根据实施例，反射电极层108的中心部分相对于反射电极层108的外围部分向上突出。[0051 ] 由于第二电极层的顶表面的中心部分相对于第二电极层的顶表面的外围部分向上突出，因此可以提高发光二极管的电绝缘特性。可以选择性地形成保护层107。
[0052]图2至图9是示出根据实施例的制造发光二极管的方法的视图。
[0053]参照图2和图3，第一导电半导体层102被形成在衬底101上，有源层104被形成在第一导电半导体层102上，并且第二导电半导体层106被形成在有源层104上。第一导电半导体层102可以包括η型半导体层，第二导电半导体层106可以包括ρ型半导体层，或反之亦然。
[0054]参照图4，在第二导电半导体层106的中心部分106Α上形成氧化物层图案(例如，Si02)(未示出)，然后通过使用氧化物层图案作为掩模，在第二导电半导体层106的外围部分106B上，形成具有预定高度hi和预定宽度wl的保护层107。
[0055]保护层107可以包括η型GaN层、ρ型GaN层和未掺杂的GaN层中的一者。保护层107可以被制备为包括η型GaN层、ρ型GaN层和未掺杂的GaN层中的至少两者的堆叠结构。保护层107可以包括绝缘层。例如，可以通过在约9000C的生长温度下提供順3和TMGa形成未掺杂的GaN层。
[0056]保护层107可以具有约20 μ m至600 μ m的宽度wl和大约5 μ m至500 μ m的高度
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[0057]在形成保护层107之后，从第二导电半导体层106的中心部分去除氧化物层图案。
[0058]参照图5，在第二导电半导体层106和保护层107上形成反射电极层108，并且在反射电极层108上形成导电支撑衬底110。
[0059]参照图6和图