发光器件及制造方法

专利名称：发光器件及制造方法
技术领域：
本文公开的一个或更多个实施方案涉及光发射。
背景技术：
发光二极管(LED)是将电流转化成光的半导体器件。发射光的波长基于所用的半 导体材料而变化，更具体是基于半导体材料的带隙而变化。LED通常用作显示器、车辆和其 它照明应用的光源。然而，在其设计、性能和制造方面需要改进。

发明内容
本文描述的一个或更多个实施方案提供一种具有新结构的发光器件、所述发光器 件的制造方法、用于所述发光器件的封装和包括所述发光器件的照明系统。本文所述的一个或更多个实施方案还提供一种光效率得到改善的发光器件、所述 发光器件的制造方法、用于所述发光器件的封装和包括所述发光器件的照明系统。在一个实施方案中，一种发光器件包括导电支撑层；在所述导电支撑层上的透 明导电层，所述透明导电层包括具有第一电导率的第一区域和具有比所述第一电导率低的 第二电导率的第二区域；在所述透明导电层上的发光结构层，所述发光结构层包括第一导 电型半导体层、第二导电型半导体层和位于所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半 导体层之间的有源层；以及电极，其中所述电极的至少一部分设置在所述发光结构层的垂 直交叠所述第二区域的区域中。在另一实施方案中，一种发光器件封装包括主体；在所述主体上的第一和第二 电极层；在所述主体上电连接所述第一和第二电极层的发光器件；和在所述主体上围绕所 述发光器件的模制构件，其中所述发光器件包括导电支撑层；在所述导电支撑层上的透 明导电层，所述透明导电层包括具有第一电导率的第一区域和具有比所述第一电导率低的 第二电导率的第二区域；在所述透明导电层上的发光结构层，所述发光结构层包括第一导 电型半导体层、第二导电型半导体层和位于所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半 导体层之间的有源层；以及电极，其中所述电极的至少一部分设置在所述发光结构层的垂 直交叠所述第二区域的区域中。在另一实施方案中，一种利用发光器件作为光源的照明系统包括衬底；和所述 衬底上的至少一个发光器件，其中所述发光器件包括导电支撑层；在所述导电支撑层上 的透明导电层，所述透明导电层包括具有第一电导率的第一区域和具有比所述第一电导率 低的第二电导率的第二区域；在所述透明导电层上的发光结构层，所述发光结构层包括第 一导电型半导体层、第二导电型半导体层和位于所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层之间的有源层；以及电极，其中所述电极的至少一部分设置在所述发光结构层 的垂直交叠所述第二区域的区域中。在另一实施方案中，一种制造照明系统的方法包括在生长衬底上形成发光结构 层；形成透明导电层，所述透明导电层包括与所述发光结构层的第一区域接触的第一透明 导电层和与所述发光器件的第二区域接触的第二透明导电层；在所述透明导电层上形成导 电支撑层；移除所述生长衬底；和在通过移除所述生长衬底所暴露出的所述发光结构层上 形成电极，以允许所述电极的至少一部分垂直交叠所述第二区域，其中所述第一透明导电 层和所述第二透明导电层利用彼此不同的沉积工艺或沉积工艺条件由彼此相同的材料形 成。在另一实施方案中，一种制造发光器件的方法包括形成第一半导体层；形成与 所述第一半导体层相邻的有源层；形成与所述有源层相邻的第二半导体层，所述有源层设 置在所述第一和第二半导体层之间；形成透明导电层，所述透明导电层包括与所述第二半 导体层的第一区域接触的第一透明导电区域和与所述第二半导体层的第二区域接触的第 二透明导电区域；在所述透明导电层上形成导电支撑层；和形成与所述第一半导体层相邻 的电极，以允许所述电极的至少一部分与所述第二区域垂直对齐，其中所述第一和第二半 导体层具有不同的导电类型。所述第一和第二透明导电区域可由相同和不同类别的材料或由相同或不同的材 料形成。如果由相同的材料或相同类别的材料形成，则所述第一和第二透明导电区域可以 利用不同的沉积工艺或相同沉积工艺的不同条件形成。此外，所述第一或第二透明导电区 域之一利用溅射工艺形成，而所述第一或第二透明导电区域中的另一个利用蒸发工艺形 成。此外，所述第一和第二透明导电区域形成为具有不同的功函数。或者，所述第一和第二透明导电区域由不同的材料形成。此外，所述第一和第二透明导电区域具有不同的电导率和/或不同的功函数和/ 或不同的比接触电阻率。所述第一或第二透明导电区域之一与所述第二半导体层欧姆接 触，其中所述第一或第二透明导电区域中的另一个与所述第二半导体层肖特基接触。此外，根据一个变化方案，电流以不同的速率或以不同的量通过所述第一和第二 透明导电区域流入所述第二半导体层。通过所述第一区域流入所述第二半导体层的电流量 大于通过所述第二区域流入所述第二半导体层的电流量。所述方法还可以包括在所述第一和第二导电区域与所述导电支撑层之间形成反射层。此外，在一个实施方案中，所述第一和第二区域基本位于同一平面内。在另一实施 方案中，所述第二区域与所述第一区域间隔开。在另一实施方案中，所述第一区域接触所述 第二区域。此外，所述第二区域可由在所述第一区域和所述导电支撑层之间延伸的材料形 成。在所述第一区域和所述导电支撑层之间延伸的材料的宽度与所述第二区域的宽度之和 小于所述第一半导体层、所述有源层或所述第二半导体层中的至少其一的宽度。或者，第一 区域可由在所述第二区域和所述导电支撑层之间延伸的材料制成。


图1是根据第一实施方案的发光器件的视图。图2是根据第二实施方案的发光器件的视图。图3是根据第三实施方案的发光器件的视图。图4是根据第四实施方案的发光器件的视图。图5是根据第五实施方案的发光器件的视图。图6-11是显示发光器件制造方法的一个实施方案的各个制造阶段的视图。图12是发光器件封装的一个实施方案的视图，该发光器件封装包括发光器件的 任意实施方案。图13是背光单元的一个实施方案的视图，该背光单元包括发光器件或发光器件 封装的任意实施方案。图14是照明单元的一个实施方案的视图，该照明单元包括发光器件或发光器件 封装的任意实施方案。
具体实施例方式图1显示发光器件的第一实施方案，其包括导电支撑层80、在导电支撑层80上的 反射层70以及在反射层70上的透明导电层60，所述透明导电层60包括第一透明导电层 61和第二透明导电层62。发光器件还具有在透明导电层60上的发光结构层50和在发光 结构层50上的电极90，所述发光结构层50包括第一导电型半导体层20、有源层30和第二 导电型半导体层40。导电支撑层80可由Cu、Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Au、W或导电半导体材料中的至少一种 形成。反射层70可由包括Ag、Al、Cu、Ni中的至少一种金属或具有高反光性的其它材料形 成。反射层70可以选择性地形成，并且反射层70不是必须设置在导电支撑层80和透明导 电层60之间。第一透明导电层61的一部分垂直交叠并可接触发光结构层50，而第一透明导电 层61的其余部分设置在发光结构层50之外。第一透明导电层61的设置在发光结构层50 之外的部分(即第一透明导电层61的外围部分)可以在例如用于将发光结构层50分成单 元芯片的隔离蚀刻工艺期间防止反射层70或导电支撑层80产生碎片。第二透明导电层62的一部分可以设置在第一透明导电层61的下方，而第二透明 导电层62的另一部分可以设置在半导体层40和反射层70之间。第二透明导电层62可具 有大于第一透明导电层61的面积。此外，第二透明导电层62的一部分可以在发光结构层 50的方向上突出。透明导电层60可由透明导电氧化物(TCO)、透明导电氮化物(TCN)、或透明导电氮 氧化物(TCON)中的至少一种形成。在其它实施方案中可以使用不同的材料。根据一个实施方案，透明导电层60可由透光率为约50%以上且表面电阻为 10 Ω / □以下的材料形成。可以将 In、Sn、Zn、Cd、Ga、Al、Mg、Ti、Mo、Ni、Cu、Ag、Au、Sb、Pt、 Rh, Ir、Ru或Pd中的至少一种与0或N中的至少一种结合以形成透明导电层60。例如，TCO可以为氧化铟锡(ITO)、&10、掺杂铝的氧化锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)、氧 化锑锡(ATO)、氧化锌铟锡(ZITO)、Sn-0, In-O或fei-Ο中的一种，TCN可以是TiN、CrN, TaN或化巧中的至少一种。透明导电氮氧化物可以是氮氧化铟锡(ITON)、aiON、O-In-N或氮氧 化铟锌(IZON)中的一种。第一透明导电层61和第二透明导电层62可由相同的材料形成，并且可以利用相 同或不同的沉积工艺形成。这些工艺可包括例如蒸发工艺、溅射工艺、喷涂热解工艺、CVD工 艺、浸涂工艺、反应离子镀覆工艺、湿涂覆工艺、丝网印刷工艺或激光技术中的至少一种。第一透明导电层61和第二透明导电层62可以根据沉积工艺而具有彼此不同的电 学性质，即使第一和第二透明导电层由相同的材料形成也是如此。此外，第一透明导电层61 和第二透明导电层62可以具有彼此不同的电学性质，即使第一和第二透明导电层利用相 同的沉积工艺和材料形成也是如此。例如，第一透明导电层61可利用溅射工艺形成，第二透明导电层62可利用蒸发工 艺由与第一透明导电层61相同的材料形成。在该情况下，第一透明导电层61可由功函数 大于第二导电透明层62的功函数的材料形成。例如，当利用溅射工艺形成第一透明导电层61时，可以将等离子体功率设定为低 值。当利用溅射工艺形成第二透明导电层62时，可以将等离子体功率设定为高值。在该情 况下，第一透明导电层61可以具有高于第二透明导电层62的功函数。在根据第一实施方案的发光器件中，相对于发光结构层50的第二导电型半导体 层40，第一透明导电层61和第二透明导电层62可以具有彼此不同的电学性质。例如，相对 于第二导电型半导体层40，第二透明导电层62可以具有低于第一透明导电层61的电流注 入性能。也就是说，当与第一透明导电层61比较时，第二透明导电层62可具有降低的电导 率。在不同的实施方案中可存在电学性质上的其它差异。第一透明导电层61可以与半导体层40进行欧姆接触，第二透明导电层62可与半 导体层40进行肖特基接触。因此，在电极90和导电支撑层80之间流动的多数电流都可以 流入第一透明电极层61与半导体层40接触的区域。第二透明导电层62与半导体层40接触的区域的至少一部分可以垂直交叠电极 90。因此，在电极90和导电支撑层80之间流动的电流可以通过第一透明导电层61和半导 体层40广泛地或大部分流入发光结构层50，以提高发光器件的光效率。根据一个实施方案，由于第一透明导电层61和第二透明导电层62由相同的材料 形成，所以可以不将第一透明导电层61与第二透明导电层62进行明确区分。然而，在透明 导电层60(即第一透明导电层61和第二透明导电层62)由一种或相同材料形成的情况下， 第一透明导电层61和第二透明导电层62可根据其区域而具有彼此不同的电学性质。更具 体而言，垂直交叠电极90的部分的电导率可低于不交叠电极90的部分的电导率。例如，第一透明导电层61与第二导电型半导体层40接触的区域可以是具有第一 电导率的第一区域。此外，第二透明导电层62与第二导电型半导体层40接触的区域可以 是具有第二电导率的第二区域。尽管可以不明确区分第一透明导电层61和第二透明导电 层62，但是透明导电层60的至少一部分可以垂直交叠电极90。因此，透明导电层60可以 包括具有相对低电导率的第二区域和具有高于第二区域的电导率的第一区域。发光结构层50的一个或更多个层可由GaN基半导体材料形成，所述GaN基半导体 材料例如但不限于GaN、InGaN、AWaN或IniUGaN。在其它实施方案中可以使用不同的半导 体材料。
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例如，第一导电型半导体层20可以包括由半导体材料形成的N型半导体层，所 述半导体材料具有例如组成式LxAlyGEt1TyN(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)例如 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN 或 hN，并且掺杂有 N 型掺杂剂如 Si、Ge 或 Sn。有源层30是其中通过第一导电型半导体层20注入的电子(或空穴)与通过第二 导电型半导体层40注入的电子(空穴)相遇从而由于能带的带隙差而发射光的层，所述能 带的带隙差取决于有源层30的形成材料。有源层30可具有单量子阱结构、多量子阱结构(MQW)、量子点结构、量子线结构以 及多种其它结构中的一种。有源层30可由具有组成式h/lyGiimNa)彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)的材料形成。当有源层30具有MQW结构时，可以堆叠多个阱层和多个势垒层 以形成有源层30。例如，有源层30可具有InGaN阱层和/或GaN势垒层的循环。可以在有源层30之上/或下设置其中掺杂有N型或P型掺杂剂的覆层(未显示)。 覆层(未显示)可以利用AWaN层或IniUGaN层实现。例如，第二导电型半导体层40可利用由半导体材料形成的P型半导体层实现，所 述半导体材料具有例如组成式LxAlyGEt1TyN(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)例如 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN 或 hN，并且掺杂有 P 型掺杂剂如 Mg、Zn、Ca、Sr 或 Ba。 根据一个实施方案，第一导电型半导体层20可包括P型半导体层，第二导电型半 导体层40可包括N型半导体层。此外，可以在第二导电型半导体层40上设置包括N型或 P型半导体层的第三半导体层(未显示)。因此，发光结构层50可以具有np结结构、pn结 结构、npn结结构或pnp结结构中的至少一种。此外，可以将杂质以均勻或非均勻的浓度掺 杂到第一导电半导体层20和第二导电型半导体层40中。因此，包括第一导电型半导体层20、有源层30和第二导电型半导体层40的发光结 构层50可以具有多种结构，而不限于实施方案中示意性例举的发光结构层50的结构。电极90可设置在第一导电型半导体层20上，并且可以包括Au、Al或Pt中的至少 一种金属以便于进行导线接合工艺。根据第一实施方案的发光器件可以控制通过透明导电层60进入发光结构50中的 电流的流动。因为透明导电层60具有约50%以上的透光率，所以在有源层30中产生的大 部分光可不被吸收到透明导电层60中，而是可被反射层70反射。因此，因为大部分光被发 射到外侧(外部)，所以可以提高发光器件的光效率。图2显示发光器件的第二实施方案，其可以具有与根据第一实施方案的发光器件 相同的结构，只是透明导电层60的结构不同。更具体而言，在第一实施方案中，第二透明导电层62可以设置在第一透明导电层 61和反射层70之间的基本整个区域上。然而，在第二实施方案中，第二透明导电层62部分 设置在第一透明导电层61和反射层70之间。因此，反射层70的一部分可以直接接触第一 透明导电层61此外，不一定必须提供反射层70。例如，当未设置反射层70时，导电支撑层80的 一部分可以直接接触第一透明导电层61。图3显示发光器件的第三实施方案，其具有与第一实施方案相同或相似的结构， 只是透明导电层60的结构不同。在第一实施方案中，第二透明导电层62可以设置在第一透明导电层61和反射层70之间的整个区域上。然而，在第三实施方案中，第二透明导电层 62不设置在第一透明导电层61和反射层70之间。相反，第一透明导电层61设置在与第二透明导电层62基本相同的层中，并且第一 透明导电层61和第二透明导电层62不相互垂直交叠。因此，反射层70的一部分可以直接 接触第一透明导电层61，并且反射层70的其余部分可以不直接接触第二透明导电层62。在第三实施方案中，不一定必须提供反射层70。例如，当未设置反射层70时，导电 支撑层80的一部分可以直接接触第一透明导电层61，而导电支撑层80的其余部分可以直 接接触第二透明导电层62。图4显示发光器件的第四实施方案，其具有与根据第一实施方案的发光器件相同 或相似的结构，只是透明导电层60的结构不同。在第一实施方案中，第二透明导电层62设 置在第一透明导电层61和反射层70之间的整个区域上。然而，在第四实施方案中，第二透明导电层62不设置在第一透明导电层61和反射 层70之间。此外，第一透明导电层61设置在第二透明导电层62的一部分和反射层70之 间。因此，反射层70的一部分可以直接接触第一透明导电层61，而反射层70的其余部分可 以不直接接触第二透明导电层62。在该实施方案中，不一定必须提供反射层70。例如，当未设置反射层70时，导电支 撑层80的一部分可以直接接触第一透明导电层61，而导电支撑层80的其余部分可以直接 接触第二透明导电层62。图5显示发光器件的第四实施方案，其可以具有与根据第一实施方案的发光器件 相同或相似的结构，只是透明导电层60的结构不同。在第一实施方案中，第二透明导电层 62设置在第一透明导电层61和反射层70之间的基本整个区域上。然而，在第五实施方案中，第二透明导电层62不设置在第一透明导电层61和反射 层70之间，而是可以设置在与第一透明导电层61基本相同的平面内。此外，第一透明导电 层61和第二透明导电层62彼此间隔开，并且反射层70的一部分设置在第一和第二透明导 电层61和62之间。此外，反射层70的这些部分可以直接接触发光结构层50。在该实施方案中，不一定必须提供反射层70。例如，当未设置反射层70时，导电支 撑层80的一部分可以直接接触第一透明导电层61和第二透明导电层62，而导电支撑层80 的其余部分可以直接接触发光结构层50。图6至11显示在一个方法实施方案中所包含的步骤的结果，所述方法可用于制造 发光器件的任意实施方案。参考图6，在生长衬底10上形成包括第一导电型半导体层20、有源层30和第二导 电型半导体层40的发光结构层50。此外，在发光结构层50上形成第一透明导电层61尽管未显示，但是可以在生长衬底10上形成包括缓冲层(未显示)的未掺杂氮化 物层(未显示)，并且随后可以在未掺杂氮化物层上形成第一导电型半导体层20。衬底10 可由蓝宝石(Al2O3)、Si、SiC、GaAs, ZnO或MgO中的一种形成，而未掺杂氮化物层可以包括 GaN基半导体层。例如，通过与氢气和氨气一起向室中注入三甲基镓(TMGa)生长的未掺杂 GaN层可以用作未掺杂氮化物层。可以将包含三甲基镓(TMGa)气体和N型杂质(例如Si)的硅烷气体(SiH4)与氮 气和氨气一起注入室中以生长第一导电型半导体层20。然后，在第一导电型半导体层20上形成有源层30和第二导电型半导体层40。如上所述，有源层30可以具有单量子阱结构或多量子阱(MQW)结构。例如，有源 层30可以具有InGaN阱层/GaN势垒层的堆叠结构。可以将含有三甲基镓(TMGa)气体和P型杂质(例如Mg)的二(乙基环戊二烯基) 镁^tCp2Mg) (Mg(C2H5C5H4)J气体与氮气和氨气一起注入室中以生长第二导电型半导体层 40。在除第二导电型半导体层40的部分区域之外的区域形成第一透明导电层61。其 中不形成第一透明导电层61的区域是其中电极90的至少一部分(其将在下文描述)可以 垂直交叠的区域。第一透明导电层61可以利用例如溅射工艺形成。参考图7，在第一透明导电层61和第二导电型半导体层40的一部分区域上形成第 二透明导电层62。第二透明导电层62可利用例如蒸发工艺形成。第一透明导电层61和第二透明导电层62可以包括透明导电氧化物层、透明导电 氮化物层或透明导电氮氧化物层中的至少一种。此外，第一透明导电层61和第二透明导电 层62可由相同的材料形成。第一透明导电层61可以具有第一电导率，第二透明导电层62可以具有比第一电 导率低的第二电导率。或者，第一透明导电层61可以具有第一功函数，第二透明导电层62可以具有比第 一功函数低的第二功函数。或者，第一透明导电层61可以在接触第二导电型半导体层62的表面上具有第一 比接触电阻率，第二透明导电层62可以在接触第二导电型半导体层62的表面上具有比第 一比接触电阻率高的第二比接触电阻率。或者，第一透明导电层61可以与第二导电型半导体层40进行欧姆接触，第二透明 导电层62可以与第二导电型半导体层40进行肖特基接触。可以改变形成第一透明导电层61和第二透明导电层62的方法以形成图1-5的实
施方案。为了形成图1中的第一实施方案，形成第一透明导电层61以使其中央部分暴露于 第二导电型半导体层40上，并在第二导电型半导体层40的中央部分和第一透明导电层61 的整个区域上形成第二透明导电层62。为了形成图2中的第二实施方案，形成第一透明导电层61以使其中央部分暴露于 第二导电型半导体层40上，并在第二导电型半导体层40的中央部分和第一透明导电层61 的部分区域上形成第二透明导电层62。为了形成图3中的第三实施方案，形成第一透明导电层61以使其中央部分暴露于 第二导电型半导体层40上，并在第二导电型半导体层40的中央部分上形成第二透明导电 层62。为了形成图4中的第四实施方案，在第二导电型半导体层40的中央部分上形成第 二透明导电层62，并在第二透明导电层62的部分区域和第二导电型半导体层40上形成第 一透明导电层61。为了形成图5中的第五实施方案，在第二导电型半导体层40的中央部分上形成第 一透明导电层61，并在第二导电型半导体层40上形成第二透明导电层62以使第二透明导电层62与第一透明导电层61间隔开。参考图8和9，可以在透明导电层60上形成反射层70，并且可以在反射层70上形 成导电支撑层80。参考图10和11，移除生长衬底10。尽管未显示，但是在移除生长衬底10之后，可 以进行将发光器件分成单元芯片的隔离蚀刻工艺以使第一透明导电层61的一部分向上暴 露出，如图1-5所示。在第一导电型半导体层20上形成电极90。电极90可设置为允许其至少一部分垂 直交叠第二透明导电层62与第二导电型半导体层40接触的区域。图12显示发光器件封装的一个实施方案，其包括主体200、设置在主体200上的 第一和第二电极层210和220、设置在主体200上且电连接至第一和第二电极层210和220 的发光器件100、以及围绕发光器件100的模制构件400。主体200可由硅材料、合成树脂 材料或金属材料形成，并且在发光器件100周围可形成倾斜表面。第一和第二电极层210和220彼此电隔离并向发光器件100供电。此外，第一和 第二电极层210和220可反射发光器件100中产生的光以提高光效率。此外，第一和第二 电极层210和220可以排出发光器件100中产生的热。发光器件100可以应用于图1至5中所示的发光器件，并且发光器件100可以设置 在主体200上或第一或第二电极层210或220上。此外，发光器件100可通过导线200与 第一电极层210和/或第二电极层220电连接。由于在该实施方案中描述的是垂直型发光 器件100，所以只使用一根导线200。然而，在其它实施方案中和/或对于其它类型的LED， 可以使用多根导线。模制构件400可以围绕发光器件100以保护发光器件100。此外，模制构件400中 可包含磷光体以改变发光器件100所发射的光的波长。多个发光器件封装可以阵列布置在衬底上。可以在从发光器件封装所发射的光的 光路上设置诸如导光板、棱镜片、散射片和/或荧光片的光学构件。所述发光器件封装、衬 底和光学构件可以用作背光单元或照明单元。更具体而言，可以利用本文所述的实施方案 形成照明系统，包括背光单元、照明单元、指示装置、灯或街灯。图13显示背光单元1100的一个实施方案，其具有底框1140、设置在底框1140中 的导光构件1120和设置在导光构件1120的至少一侧或底表面上的发光模块1110。可以在 导光构件1120下方设置反射片1130。底框1140可以具有开放上侧的盒形状以容纳导光构件1120、发光模块1110和反 射片1130。底框1140可由例如金属或树脂材料形成。发光模块1110可包括衬底700和安装在衬底700上的多个发光器件封装600。多 个发光器件封装600可以向导光构件1120提供光。在发光模块1110中，虽然以发光器件 封装600设置在衬底700上作为示例，但是其它实施方案可以直接设置。如图13所示，发光模块1110可以设置在底框1140的多个内表面中的任一表面 上。因此，发光模块1110可以朝向导光构件1120的至少一个侧面提供光。此外，发光模块1110可以设置在底框1140下方以朝向导光构件1120的上表面提 供光。这可以根据背光单元1100的设计而变化。导光构件1120可以设置在底框1140内并且可以接收发光模块1110所提供的光以产生平面光，然后将平面光导向液晶面板(未显示)。例如，导光构件1120可以是导光板(LGP)。LGP可以由基于树脂的材料如聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)树脂、环烯烃共聚物(COC) 树脂或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂中的一种形成。光学片1150可以设置在导光构件1120上方。例如，光学片1150可以包括散射片、集光片、增亮片或荧光片中的至少一种。例 如，可以堆叠散射片、集光片、增亮片和荧光片以形成光学片1150。在该情况下，散射片 1150可以将发光模块1110所发射的光均勻散射，并且可以将散射光通过集光片聚集到显 示面板(未显示)。集光片所发射的光可以是随机偏振光，而增亮片可以提高集光片所发射的光的偏 振程度。集光片可以为例如水平和/或垂直的棱镜片，而增亮片可以为双增亮膜。荧光片 可以为包含磷光体的透光板或膜。反射片1130可以设置在导光构件1120下方，并且可以将经由导光构件1120下 表面发射的光朝向导光构件1120的发光表面反射。反射片可由具有优异反射性的材料如 PET、PC或PVC树脂形成。图14是显示照明单元1200的一个实施方案，包括根据本文所述任意实施方案的 发光器件或发光器件封装。参考图14，照明单元1200可包括壳体1210、设置在壳体1210 上的发光模块1230、设置在壳体1210上以接收来自外部电源的电力的连接端子1220。壳体1210可由具有良好散热性的材料如金属材料或树脂材料形成。发光模块1230可包括衬底700和安装在衬底700上的至少一个发光器件封装 600。在发光模块1110中，虽然以发光器件封装600设置在衬底700上作为示例，但是发光 器件100可以直接设置。可以将电路图案印刷在电介质上以形成衬底700。例如，衬底700可包括印刷电路 板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB和陶瓷PCB。此外，衬底700可由有效反射材料形成或具有 从其表面有效反射光的颜色，如白色或银色。至少一个发光器件封装600可以安装在衬底700上并且可以包括至少一个发光二 极管(LED)。LED可包括分别发射红色、绿色、蓝色和白色光的彩色LED和发射UV(紫外) 光的紫外(UV)LED。发光模块1230可具有各种LED组合以获得彩色效果和亮度。例如，可以组合白色、 红色和绿色LED以获得高显色指数(CRI)。此外，可以在发光模块1230所发射的光的路径上设置荧光片。荧光片改变发光模 块1230所发射的光的波长。例如，当发光模块1230所发射的光为蓝色波段内的光时，荧光 片可以包含黄色磷光体。因此，发光模块1230所发射的光穿过荧光片后最终发射出白光。连接端子1220可以电连接至发光模块1230以向其供电。参考图14，连接端子 1220可以以插座方式螺旋连接至外部电源，但是在其它实施方案中可以使用不同的连接布 置。例如，连接端子1220可以具有插针形状并可由此插入外部电源。或者，连接端子1220 可以通过导线与外部电源连接。如前所述，可以在发光模块所发射的光的路径上设置导光构件、散射片、集光片、 增亮片和荧光片中的至少其一以获得期望的光学效果。
此外，如前所述，因为照明系统可包括因电流扩散特性而具有优异光效率的发光 器件封装，所以所述照明系统可具有优异的光效率。应理解，当层(或膜)被称为在另一层或衬底“上”时，其可以直接位于另一层或 衬底上，或者也可以存在中间层。此外，还应理解，当层被称为在另一层“下”时，其可以直 接位于另一层下，或者也可以存在一个或更多个中间层。另外，关于每一层的“上”和“下” 的描述是基于附图而言的。在附图中，为了便于描述和清楚起见，每个层的厚度或尺寸被放大、省略或示意性 示出。此外，每个元件的尺寸并不完全反应实际尺寸。该说明书中提及的“一个实施方案”、“实施方案”、“示例性实施方案”等是指关于 实施方案所描述的具体特征、结构或特征包含在本发明的至少一个实施方案中。说明书中 各处使用的这类短语不一定都是指相同的实施方案。此外，当针对任意实施方案描述具体 的特征、结构或特征时，针对实施方案的其它特征、结构或特性来实现该特征、结构或特性 也在本领域技术人员的范围内。任意一个实施方案的技术特征可以与其余实施方案的一个 或多个技术特征进行组合。虽然已经参照本发明的多个示例性实施方案描述本发明，但是应理解，本领域的 技术人员可以设计多种其它修改方案和实施方案，它们也在本公开内容的原理的精神和范 围内。更具体地，可以对本公开内容、附图和所附权利要求中的主题组合布置的组成部分和 /或布置进行各种变化和修改。除了对组成部分和/或布置进行变化和修改之外，替代用途 对本领域的技术人员而言也是明显的。
权利要求
1.一种发光器件，包括 导电支撑层；透明导电层，所述透明导电层包括与所述导电支撑层相邻的第一透明导电区域和与所 述第一透明导电区域和所述导电支撑层相邻的第二透明导电区域，所述第二透明导电区域 具有比所述第一透明导电区域低的电导率； 与所述透明导电层相邻的第一半导体层； 与所述第一半导体层相邻的有源层；与所述有源层相邻的第二半导体层，所述有源层位于所述第一半导体层和所述第二半 导体层之间；和与所述第二半导体层相邻的电极，其中所述导电支撑层、所述透明导电层、所述第一半导体层、所述有源层、所述第二半导体 层和所述电极在第一方向上堆叠，所述第一半导体层和所述第二半导体层具有不同的导电类型，所述第一透明导电区域和所述第二透明导电区域在第二方向上彼此相邻，和所述电极在所述第一方向上至少部分交叠所述第二透明导电区域。
2.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电区 域是不同的导电层。
3.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电区 域由非绝缘材料制成。
4.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域具有第一功函数，所述 第二透明导电区域具有比所述第一功函数低的第二功函数。
5.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域与所述第一半导体层欧 姆接触，所述第二透明导电区域与所述第一半导体层肖特基接触。
6.如权利要求1所述的发光器件，还包括在所述透明导电层和所述导电支撑层之间的反射层。
7.如权利要求1所述的发光器件，其中所述透明导电层由透光率为约50%以上和表面 电阻为约10 Ω / □以下的材料形成。
8.如权利要求1所述的发光器件，其中所述透明导电层由透明导电氧化物(TCO)、透明 导电氮化物(TCN)或透明导电氮氧化物(TCON)中的至少一种形成。
9.如权利要求8所述的发光器件，其中所述透明导电氧化物包括氧化铟锡(ITO)、&10、 掺杂铝的氧化锌(AZO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锡(ΑΤΟ)、氧化锌铟锡(ZITO)、Sn-o、In-O 或fei-Ο中的一种，所述透明导电氮化物包括TiN、CrN、TaN或中的至少一种，并且所述 透明导电氮氧化物包括氮氧化铟锡(ITON)、SiON、O-h-Ν或氮氧化铟锌(IZON)中的一种。
10.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电 区域由不同的材料形成。
11.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电 区域由同一类材料形成。
12.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电 区域由相同的材料形成。
13.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第二透明导电区域的至少一部分在所述 第一半导体层的底表面的中央部分处接触所述第一半导体层，并且所述第一透明导电层的 至少一部分在所述第一半导体层的底表面的外围部分处接触所述第一半导体层。
14.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域和所述第二透明导电 区域的至少一个表面是共平面的。
15.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域的一部分垂直交叠所 述第二透明导电区域。
16.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第一透明导电区域与所述第二透明导电 区域间隔开。
17.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第二透明导电区域由在所述第一透明导 电区域下方延伸的材料制成，并且其中所述第二透明导电区域的宽度和所述在所述第一透 明导电区域下方延伸的材料的宽度之和小于所述第一半导体层、所述第二半导体层和所述 有源层中的每一个的宽度。
18.如权利要求1所述的发光器件，其中所述第二透明导电层的一部分垂直交叠所述 第一透明导电区域。
19.一种封装，包括如权利要求1所述的发光器件。
20.一种照明系统，包括如权利要求1所述的发光器件。
全文摘要
本发明涉及一种发光器件及制造方法。一种发光器件，包括与两个半导体层之一相邻形成的透明导电层，在所述两个半导体层之间具有有源层。所述透明导电层包括具有不同电导率的第一和第二透明导电区域。电导率的差异控制进入与所述透明导电层相邻的半导体层的电流的量或流速，并且电极与所述第二透明导电区域至少部分对齐。
文档编号F21Y101/02GK102130104SQ20101059885
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月21日
发明者宋俊午, 崔光基, 李尚烈, 金昭廷 申请人:Lg伊诺特有限公司