发光器件，发光器件封装以及光单元的制作方法

专利名称：发光器件，发光器件封装以及光单元的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及发光器件和制造发光器件的方法，发光器件封装以及光单
J Li ο
背景技术：
已经广泛应用的发光器件的一个实例是发光二极管。发光二极管利用化合物半导体的特性将电信号转换为诸如红外光、可见光以及紫外光之类的光。随着发光器件的照明效率的提高，发光器件已经广泛应用于诸如显示器件和照明器件的各种领域中。已经提出了用于提高发光器件的光提取效率的方案，以在发光结构的上表面上形 成粗糙部分。在发光结构的上表面上形成粗糙部分的方案中，已经采用了光电化学蚀刻(PEC)方法。但是，在利用PEC蚀刻方法对发光结构执行蚀刻时，会发生过度蚀刻，其甚至会蚀刻到包括在发光结构中的有源层处。因此，已经研制用于避免由于在使用PEC蚀刻方案时对有源层进行蚀刻而导致的有源层损伤的方法。

发明内容
本发明的实施例提供一种发光器件和制造该发光器件的方法，发光器件封装、以及光单元，以用于利用PEC蚀刻方法在发光结构上形成粗糙部分，并避免损坏包括在发光结构中的有源层。根据实施例的发光器件包括第一导电半导体层，在其上表面设置粗糙部分且其包括PEC蚀刻控制层；位于第一导电半导体层下的有源层；位于有源层下的第二导电半导体层；电连接至第二导电半导体层的反射电极；以及电连接至第一导电半导体层的第一电极。根据另一实施例的制造发光器件的方法包括在衬底上形成包括PEC蚀刻控制层的第一导电半导体层；在第一导电半导体层上形成有源层；在有源层上形成第二导电半导体层；在第二导电半导体层上形成反射电极；在反射电极上形成支撑构件；去除衬底；对暴露的第一导电半导体层执行PEC蚀刻，从而在第一导电半导体层的上表面上形成粗糙部分。根据实施例的发光器件封装包括主体；设置在主体上的发光器件；电连接至发光器件的第一和第二引线电极；其中，发光器件包括在其上表面具有粗糙部分并包括PEC蚀刻控制层的第一导电半导体层；位于第一导电半导体层下的有源层；位于有源层下的第二导电半导体层；电连接至第二导电半导体层的反射电极；以及电连接至第一导电半导体层的第一电极。根据实施例的光单元包括板；设置在板上的发光器件；以及使从发光器件发出的光通过的光学构件；其中，发光器件包括在其上表面具有粗糙部分并包括PEC蚀刻控制层的第一导电半导体层；位于第一导电半导体层下的有源层；位于有源层下的第二导电半导体层；电连接至第二导电半导体层的反射电极；以及电连接至第一导电半导体层的第一电极。


图I是示出根据实施例的发光器件的示意图。图2至7是示出制造根据实施例的发光器件的方法的示意图。图8是示出根据实施例的发光器件封装的示意图。图9是示出根据实施例的显示器件的示意图。图10是示出根据另一实施例的显示器件的示意图。图11是示出根据实施例的光器件的示意图。
具体实施例方式在以下详细说明中，仅通过例证来示出并说明某些示例性实施例。本领域技术人员将认识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对所述实施例进行各种改进。因此，应将附图和说明书视为说明性而非限制性的。而且，当一个元件被称为位于另一元件“上”时，其可直接位于另一元件上，或间接位于另一元件上，且其间插入一个或多个中间元件。而且，当一个元件被称为“连接至”另一元件时，其可直接连接至另一元件，或间接连接至另一元件，且其间可插入一个或多个中间元件。以下，相同的附图标记表示相同元件。将参考附图详细说明根据实施例的发光器件以及发光器件封装。图I是示出根据实施例的发光器件的示意图。如图I中所示，根据实施例的发光器件100包括发光结构10、电极20、以及反射电极50。发光结构10包括第一导电半导体层11、有源层12、以及第二导电半导体层13。第一导电半导体层11包括第一半导体层14、PEC蚀刻控制层15、以及第二半导体层16。粗糙部分17设置在第一半导体层14的顶表面上。例如，第一导电半导体层11形成为η型半导体层，其中添加作为第一导电掺杂物的η型掺杂物，相反，第二导电半导体层13形成为P型半导体层，其中添加作为第二导电掺杂物的P型掺杂物。此外，第一导电半导体层11可形成为P型半导体层，且第二导电半导体层13可形成为η型半导体层。第一半导体层14和第二半导体层16可实现为相同导电性的半导体层。例如，第一导电半导体层11可以包括η型半导体层。第一导电半导体层11可实现为化合物半导体。例如，第一导电半导体层11可实现为III-V族化合物半导体。第一导电半导体层11可实现为III-V族化合物半导体。第一导电半导体层11 可由具有 InxAlyGa1TyN (O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ I,OS x+y ( I)的组成式的半导体材料来实现。第一导电半导体层11可选自GaN，AlN，AlGaN，InGaN，InN，InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP，GaAs, GaAsP，AlGaInP 等，且可掺杂 Si, Ge, Sn, Se, Te 等的 η型掺杂物。
有源层12被称为将通过第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)和通过第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)进行结合的层，从而根据有源层12的形成材料通过能带的带隙差来发射光。有源层12可形成为单阱结构、多阱结构、量子点、或量子线结构中的任一种，但是本发明不限于此。有源层12可实现为化合物半导体。有源层12可例如由具有InxAlyGa1^yN (Ox+y ( I)的组成式的半导体材料来实现。当有源层12由多阱结构实现时，有源层12可由堆叠多个阱层和多个势垒层，例如InGaN阱层/GaN势垒层的循环来实现。例如，第二导电半导体层13可实现为P型半导体层。第二导电半导体层13可实现为化合物半导体。例如，第二导电半导体层13可实现为III-V族化合物半导体。第二导电半导体层13可由具有InxAlyGa1IyN(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ 1,0彡x+y ( I)的组成式的 半导体材料来实现。第二导电半导体层13可选自GaN，AIN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN,AlInN, AlGaAs, GaP，GaAs, GaAsP，AlGaInP 等，且可掺杂诸如 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 等的 p 型掺杂物。同时，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，且第二导电层13可包括η型半导体层。此外，在第二导电半导体层13之下可进一步形成包括η型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构10可包括ηρ, ρη, ηρη, ρηρ结结构中的至少一种。此外,第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中的杂质的掺杂浓度可均匀地或不均匀地形成。即，发光结构10的结构的形成可多样化，但本发明不限于此。此外，在第一导电半导体层11和有源层12之间可形成第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。此外，在第二导电半导体层13和有源层12之间可形成第二导电类型的AlGaN层。PEC蚀刻控制层15可设置在第一半导体层14和第二半导体层16之间。粗糙部分17可设置在第一半导体层14的顶表面上。可通过粗糙部分17暴露PEC蚀刻控制层15的一部分区域。粗糙部分17可通过如下所述的PEC蚀刻方案形成。PEC蚀刻控制层15用来防止执行PEC蚀刻工艺时对第二半导体层16的蚀刻。这避免了有源层12由于进行PEC蚀刻而被损坏。根据该实施例，粗糙部分17通过PEC蚀刻形成，从而避免有源层12被损坏，由此提高发光器件的发光效率。PEC蚀刻控制层15可包括绝缘层。例如，PEC蚀刻控制层15可实现为包含Al的
绝缘层。PEC蚀刻控制层15可包括AlN层。PEC蚀刻控制层15可实现为不由PEC蚀刻工艺蚀刻的层。这避免设置在PEC蚀刻控制层15下部的第二半导体层16和有源层12被通过PEC方式来蚀刻。PEC蚀刻控制层15可由光透射材料形成。PEC蚀刻控制层15可由具有载流子浓度为O的层形成。蚀刻通过PEC蚀刻工艺中的电子交换执行。在这种情况下，因为PEC蚀刻控制层15的载流子浓度变为零(O)，所以可避免朝向第二半导体层16和有源层12的PEC过蚀刻。即，PEC蚀刻控制层15可显现为具有为零(O)的有源掺杂浓度的层。例如，当第一导电半导体层11形成为η型半导体层时，可通过能提供对应于电子浓度的空穴的P型掺杂来形成PEC蚀刻控制层15。例如，Mg掺杂物可用作P型掺杂。此外，用于PEC蚀刻控制层15的材料的能带隙可以被实现为大于第一导电半导体层11的材料的能带隙。这可避免PEC蚀刻控制层15在PEC蚀刻工艺中被蚀刻。粗糙部分17可设置在第一半导体层14的顶表面上。例如，粗糙部分17可通过PEC蚀刻来实现。当第一半导体层14是GaN层时，考虑到生长方向和蚀刻方向，具有粗糙部分17的表面可以是N面。在发光结构10下可设置欧姆接触层40和反射电极50。电极20可设置在发光结构10上。电极20和反射电极50向发光结构10提供电源。欧姆接触层40可形成为与发 光结构10执行欧姆接触。欧姆接触层40可与第二导电半导体层13执行欧姆接触。此外，反射电极50反射从发光结构10入射的光,从而增加向外提取的光量。欧姆接触层40例如可形成为透明导电氧化物层。例如，欧姆接触层40可由选自ITO (铟锡氧化物)，IZO (铟锌氧化物)，AZO (铝锌氧化物)，AGZO (铝镓锌氧化物)，IZTO (铟锌锡氧化物)，IAZO (铟铝锌氧化物)，IGZO (铟镓锌氧化物)，IGTO (铟镓锡氧化物)，ATO (锑锡氧化物)，GZO (镓锌氧化物)，IZON (ΙΖ0氮化物)，ZnO, IrOx, RuOx, NiO中的至少一种材料来形成。反射电极50可由具有高反射率的金属材料形成。例如，反射电极50可由Ag，Ni，Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au和Hf中的至少一种构成的合金或金属形成。此外，反射电极50可利用诸如金属或合金的光透射导电材料和ITO (铟锡氧化物)，IZO (铟锌氧化物)，IZTO (铟锌锡氧化物)，IAZO (铟铝锌氧化物)，IGZO (铟镓锌氧化物)，IGTO (铟镓锡氧化物)，AZO(铝锌氧化物)，ATO(锑锡氧化物)等形成为多层。例如，在实施例中，反射电极50可包括Ag, Al, Ag-Pd-Cu合金或Ag-Cu合金中的至少一种。在发光结构10和欧姆接触层40之间可设置电流阻挡层(CBL) 30。电流阻挡层30可形成在其中其至少一部分与电极20在垂直方向上重叠的区域中。电流阻挡层30用于减少电极20和反射电极50之间的最短距离上的电流集中现象。因此，根据该实施例的发光器件可提高发光效率。电流阻挡层30具有电绝缘性质或可利用与发光结构10形成肖特基接触的材料形成。电流阻挡层30可由氧化物、氮化物和金属形成。电流阻挡层30包括SiO2, SiOx, SiOxNy,Si3N4, Al2O3, TiOx, Ti，Al 和 Cr 中的至少一种。电流阻挡层30可设置在发光结构10之下的第一区域处。欧姆接触层40可设置在发光结构10下的第二区域处，并设置在电流阻挡层30之下。欧姆接触层40可设置在发光结构10和反射电极50之间。欧姆接触层40可设置在电流阻挡层30和反射电极50之间。在发光结构10和欧姆接触层40之间设置隔离层80。隔离层80可设置在发光结构10的底部周围。隔离层80可设置在欧姆接触层40上。例如，隔离层80可由具有电绝缘特性的材料或具有导电性低于发光结构10的材料形成。例如，隔离层80可由氧化物或氮化物形成。例如，隔离层 80 可由选自由 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy，SiOxNyj Al2O3, TiO2, ΙΤ0,AZO, ZnO等构成的组中的至少一种形成。隔离层80可由诸如电流阻挡层30的材料形成，或可由彼此不同的材料形成。隔离层80可称为沟道层。在反射电极50下设置扩散阻挡层55、结合层60、以及导电支撑构件70。扩散阻挡层55防止结合层60中包含的材料向反射电极50扩散。扩散阻挡层55防止结合层60中包含的诸如锡(Sn)等的材料影响反射电极50。扩散阻挡层55可包括Cu，Ni, Ti-ff, W和Pt中的至少一种材料。结合层60可包括阻挡金属或结合金属等,诸如Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu,Ag或Ta中的至少一种。导电支撑构件70支撑根据实施例的发光兀件,并与外部电极电连接，从而向发光结构10提供电源。导电支撑构件70可由Ti，Cr，Ni，Al，Pt，Au，W，Cu，Mo，Cu-W或注入了杂质(例如Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe等)的半导体衬底中的至少一种形成。可在发光结构10上进一步设置保护层90。保护层90可由氧化物或氮化物形成。保护层90可由具有光透射特性和绝缘特性的材料形成，例如SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N47Al2O30保护层90可设置在发光结构10的侧表面上。保护层90可设置在发光结构10的侧表面和顶部上。上述说明主要说明了具有垂直结构的发光器件，在其中，电极20设置在发光结构 10的顶部，且反射电极50设置在发光结构10的底部。但是，根据实施例的发光器件可多样化地改变电连接至第一导电半导体层11的第一电极和电连接至第二导电半导体层13的第二电极的形状和位置。此外，发光器件可应用于在相同方向上暴露第一和第二电极的水平结构的发光器件。参考图2至7说明根据实施例的发光器件的制造方法。如图2中所示，依照根据实施例的发光器件的制造方法，在衬底5上形成第一导电半导体层11，有源层12、以及第二导电半导体层13。第一导电半导体层11，有源层12、以及第二导电半导体层13被限定为发光结构10。衬底5 可由蓝宝石衬底(Al2O3)，SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 和 Ge 中的至少一种形成，但本发明不限于此。在第一导电半导体层11和衬底5之间还可形成缓冲层。第一导电半导体层11可以包括第一半导体层14，PEC蚀刻控制层15以及第二半导体层16。第一半导体层14，PEC蚀刻控制层15以及第二半导体层16可顺序地生长。如下所述，PEC蚀刻控制层15用于避免第二半导体层16在蚀刻工艺中被蚀刻。因此，PEC蚀刻控制层15可避免PEC蚀刻造成的有源层12的损伤。PEC蚀刻控制层15可包括绝缘层。PEC蚀刻控制层15可包括AlN层。PEC蚀刻控制层15可实现为在PEC蚀刻工艺中不被蚀刻的层。PEC蚀刻控制层15可实现为载流子浓度为零(O)。根据PEC蚀刻工艺中的电子交换来执行蚀刻。在这种情况下，因为PEC蚀刻控制层15的载流子浓度达到零(O)，所以可避免蚀刻至第二半导体层16和有源层12的PEC过蚀刻。PEC蚀刻控制层15可实现为具有有源掺杂物浓度为零(O)的层。例如，当第一导电半导体层11实现为η型半导体层时，PEC蚀刻控制层15可通过能提供对应于电子的空穴的P型掺杂来实现。例如，Mg掺杂物可用作P型掺杂。此外，用于PEC蚀刻控制层15的材料的能带隙大于第一导电半导体层11的材料的能带隙。因此，能在PEC蚀刻工艺中避免PEC蚀刻控制层15被蚀刻。例如，第一导电半导体层11形成为η型半导体层，其中添加作为第一导电掺杂物的η型掺杂物，且第二导电半导体层13形成为P型半导体层，其中添加作为第二导电掺杂物的P型掺杂物。此外，第一导电半导体层11可形成为P型半导体层，且第二导电半导体层13可形成为η型半导体层。
例如，导电半导体层11可包括η型半导体层。第一导电半导体层11可由具有InxAlyGa1^yN (Ox+y ( I)的组成式的半导体材料形成。第一导电半导体层11可选自InAlGaN，GaN，AlGaN, AlInN，InGaN，AIN, InN等，且可掺杂诸如Si,Ge，Sn等的η型掺杂物。有源层12被限定为对通过第一导电半导体层11注入的电子(或空穴)和通过第二导电半导体层13注入的空穴(或电子)进行结合的层，从而根据有源层12的形成材料通过能带的带隙差来发射光。有源层12可形成为单阱结构、多阱结构、量子点结构或量子线结构中的任一种，但是本发明不限于此。有源层12可由具有InxAlyGa1^yN (O彡X彡1，O彡y彡1，O彡x+y彡I)的组成式的材料形成。当有源层被形成为多阱结构时，包括多个阱层和多个势垒层的有源层，例如以InGaN讲层/GaN势鱼层的循环来形成。例如，第二导电半导体层13可实现为P型半导体层。第二导电半导体层13可由 具有InxAlyGa1TyN (Ox+y ( I)的组成式的半导体材料形成。例如，第二导电半导体层13可选自InAlGaN，GaN，AlGaN，InGaN, Al InN, AIN, InN等，且可掺杂Mg, Zn, Ca, Sr, Ba等的p型掺杂物。同时，第一导电半导体层11可包括P型半导体层，且第二导电层13可包括η型半导体层。此外，在第二导电半导体层13上可进一步形成包括了 η型或P型半导体层的半导体层。因此，发光结构10可包括ηρ, ρη, ηρη和ρηρ结结构中的至少一种。此外,第一导电半导体层11和第二导电半导体层13中的杂质的平均掺杂浓度可形成得均匀或不均匀。即，发光结构10的结构形成可多样化，但本发明不限于此。此外，在第一导电半导体层11和有源层12之间可形成第一导电InGaN/GaN超晶格结构或InGaN/InGaN超晶格结构。此外，在第二导电半导体层13和有源层12之间可形成第二导电类型的AlGaN层。随后，在第二导电半导体层13上形成电流阻挡层30，且在第二导电半导体层13上形成隔离层80。可选择性地形成电流阻挡层30和隔离层80。可同时或顺序地形成电流阻挡层30和隔尚层80。电流阻挡层30具有电绝缘性质，或可利用与发光结构10形成肖特基接触的材料形成。电流阻挡层30可形成为氧化物、氮化物或金属。例如，电流阻挡层30包括SiO2, SiOx,SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiOx, Ti，Al和Cr中的至少一种。隔离层80可由具有电绝缘特性的材料或具有导电性低于发光结构10的材料形成。例如，隔离层80可形成为氧化物或氮化物。例如，隔离层 80 可由选自 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, ITO, AZO, ZnO 等中的至少一种形成。隔离层80可由诸如电流阻挡层30的材料形成，或可由彼此不同的材料形成。隔离层80可称为沟道层。此外，如图4中所示，在电流阻挡层30和隔离层80上形成欧姆接触层40。欧姆接触层40可形成为与发光结构10执行欧姆接触。欧姆接触层40例如可形成为透明导电氧化物层。欧姆接触层40可形成为选自ITO(铟锡氧化物)，IZO(铟锌氧化物)，AZO (铝锌氧化物)，AGZO (铝镓锌氧化物)，IZTO (铟锌锡氧化物)，IAZO (铟铝锌氧化物)，IGZO (铟镓锌氧化物)，IGTO (铟镓锡氧化物)，ATO (锑锡氧化物)，GZO (镓锌氧化物)，IZONdZO氮化物)，ZnO, IrOx, RuOx, NiO中的至少一种材料。
随后，如图5中所示，在欧姆接触层40上形成反射电极50，扩散阻挡层55，结合层60、以及导电支撑构件70。反射电极50可由具有高反射率的金属材料形成。例如，反射电极50可形成为由Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au和Hf中的至少一种构成的合金或金属。此外，反射电极50可利用诸如金属或合金的光透射导电材料以及ITO(铟锡氧化物)，IZO(铟锌氧化物)，IZTO (铟锌锡氧化物)，IAZO (铟铝锌氧化物)，IGZO (铟镓锌氧化物)，IGTO (铟镓锡氧化物)，AZO(铝锌氧化物)，ATO(锑锡氧化物)等形成为多层。例如，在本实施例中，反射电极50可包括Ag, Al, Ag-Pd-Cu合金或Ag-Cu合金中的至少一种。扩散阻挡层55用于防止结合层60中包含的材料向反射电极50的方向扩散。扩散阻挡层55用于防止结合层60中包含的诸如锡(Sn)等的材料影响反射电极50。扩散阻挡层55可包括Cu，Ni, Ti-W, W，Pt等中的至少一种材料。结合层60可包括阻挡金属或结合金属等,且可包括Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi,Cu, Ag或Ta中的至少一种。导电支撑构件70支撑根据本实施例的发光兀件,并与外部电 极电连接，从而向发光结构10提供电源。导电支撑构件70可由Ti，Cr，Ni，Al，Pt，Au，W，Cu，Mo，Cu-W或注入了杂质(例如Si，Ge，GaN，GaAs，ZnO，SiC，SiGe等)的半导体衬底中的至少一种形成。接着从发光结构10去除衬底5。作为一个实例，可通过激光剥离(LLO)工艺去除衬底5。激光剥离工艺LLO是将激光辐照衬底5的底部，以从发光结构10剥离衬底5。此外，粗糙部分17形成在第一导电半导体层11的顶表面处。作为实例，形成在第一导电半导体层11的顶表面上的粗糙部分17可通过PEC蚀刻工艺形成。PEC蚀刻控制层15可设置在第一半导体层14和第二半导体层16之间。粗糙部分17可设置在第一半导体层14的顶表面上。PEC蚀刻控制层15的一部分可通过粗糙部分17暴露。PEC蚀刻控制层15用于防止第二半导体层16在PEC蚀刻工艺中被蚀刻。可避免PEC蚀刻损伤有源层12。上述实施例利用PEC蚀刻形成粗糙部分17，从而防止有源层12被损伤，由此提高发光器件的发光效率。PEC蚀刻控制层15可包括绝缘层。PEC蚀刻控制层15可包括AlN层。PEC蚀刻控制层15可实现为不由PEC蚀刻工艺蚀刻的层。这避免设置在PEC蚀刻控制层15下部的第二半导体层16和有源层12被PEC工艺蚀刻。PEC蚀刻控制层15可实现为具有为零(O)的载流子浓度。蚀刻根据PEC蚀刻工艺中的电子交换来执行。在这种情况下，因为PEC蚀刻控制层15的载流子浓度被实现为零
(O)，所以可避免朝向第二半导体层16和有源层12的PEC过蚀刻。S卩，PEC蚀刻控制层15可显现为具有为零(O)的有源掺杂浓度的层。例如，当第一导电半导体层11形成为η型半导体时，可通过提供对应于电子的空穴的P型掺杂来形成PEC蚀刻控制层15。例如，Mg掺杂物可用作P型掺杂。此外，PEC蚀刻控制层15可以被实现为具有大于第一导电半导体层11的能带隙。这避免PEC蚀刻控制层15在PEC蚀刻工艺中被蚀刻。粗糙部分17可设置在第一半导体层14的顶表面上。当第一半导体层14是GaN层时，形成粗糙部分17的表面可以是N面。同时，可沿发光结构10的分离芯片的边界执行隔离蚀刻，以便多个发光器件可分成分离的发光器件单元。隔离蚀刻例如可通过诸如电感耦合等离子体(ICP)的干法蚀刻形成，但本发明不限于此。根据实施例，首先执行隔离蚀刻，且随后可通过PEC蚀刻形成粗糙部分17。此外，也可在执行PEC蚀刻之后执行隔离蚀刻。参考图7，保护层90可形成在发光结构10的至少一个侧表面上。保护层90防止发光结构10电短接到外部电极或电极20等。例如，保护层90可形成为氧化物或氮化物。保护层90例如可由具有光透射特性和绝缘特性，诸如，SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4和Al2O3的材料来形成。例如，保护层90可通过沉积方案形成，诸如，通过电子束沉积、PECVD 和溅射来形成。随后，电极20电连接至发光结构10。电极20与反射电极50 —起向发光结构10提供电源，且可形成为与电流阻挡层31在垂直方向上部分地重叠。上述电极20形成工艺和保护层90形成工艺可根据设计及其工艺而具有各种变化。图8是示出应用有发光器件的发光器件封装的示意图。参考图8，根据本发明实施例的发光器件封装可包括主体120，设置在主体120处的第一引线电极131和第二引线电极132，位于主体120处并与第一引线电极131和第二引线电极132电连接的根据实施例的发光器件100，以及包围发光器件100的模制构件140。主体120可形成为包括硅材料、合成树脂材料、或金属材料中的至少一种，且在发光器件100的周围形成倾斜平面。第一引线电极131和第二引线电极132彼此电分离，并向发光器件100提供电源。此外，第一引线电极131和第二引线电极132反射从发光器件100产生的光，以提高发光效率，并将从发光器件100产生的热释放至外部。发光器件100设置在主体120上，或第一引线电极131或第二电极132上。发光器件100可通过布线方法、倒装芯片方法、或芯片结合方法中的至少一种与第一引线电极131和第二引线电极132电连接。模制构件140包围发光器件100以保护发光器件100。此外，模制构件140包括荧光体，从而转换从发光器件100发出的光的波长。根据本发明该实施例的多个发光器件或发光器件封装可以以复数形式排列到板上，并且诸如透镜、导光板、棱镜片、扩散片等的光学构件可设置在发光器件封装的光路上。发光器件封装、板、光学构件可作为光单元。光单元实现为顶视型或侧视型，或提供至诸如便携终端、笔记本等的显示器，或可多样化地应用至照明器件和指示器件。另一实施例可实现为光器件，其包括上述实施例中说明的发光器件或发光器件封装。例如，光器件包括等、街灯、电子显示器和车辆头灯。根据本实施例的发光器件可应用至光单元。光单元包括在其中排列多个发光器件的结构、图9和10中所示的显示器件、以及图11中所示的光器件。参考图9,根据实施例的显不器件1000包括导光板1041、将光提供至导光板1041的发光模块1031、导光板1041下的反射构件1022、导光板1041上的光学片1051、光学片1051上的显示面板1061、以及底盖1011。底盖1011容纳导光板1041、发光模块1031以及反射构件1022，但本发明不限于此。导光板1041扩散光且利用扩散光执行表面光源。导光板1041可由透明材料构成，例如，包括诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸树脂族、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的至少一种。
发光模块1031将光提供至至少一个导光板1041，且最终作为显示器件的光源。可设置至少一个发光模块1031且发光模块1031可直接或间接将光提供至导光板1041的一侧。发光模块1031可包括板1033和基于上述发光器件100的发光器件100。发光器件100可以预定距离排列在板1033上。板1033可以是印刷电路板(PCB)。但是，板1033可包括PCB、金属芯PCB (MCPCB)、柔性PCB (FPCB)等，但本发明不限于此。当发光器件100设置在底盖1011或散热板的侧表面上时，可去除板1033。这里，一部分散热板可接触底盖1011的顶表面。此外，可安装多个发光器件100，以便发射光的突起表面与导光板1041间隔开，但本发明不限于此。发光器件200可直接或间接将光提供至入射光部，例如导光板1041的一个侧表面，但本发明不限于此。反射构件1022设置在导光板1041之下。可通过利用反射构件1022反射入射在导光板1041的下表面上的光，且将反射的光向上导向而提高光单元1050的亮度。反射构 件1022可形成为PET，PC，PVC树脂等，但本发明不限于此。反射构件1022可以是底盖1011的顶表面，但本发明不限于此。底盖1011容纳导光板1041，发光模块1031、以及反射构件1022。为此，底盖1011包括具有开口的顶表面的盒形的容纳部1012，但本发明不限于此。底盖1011可与顶盖组合，但本发明不限于此。底盖1011可形成为金属材料或塑料材料，且可利用冲压模或挤压模制造。此外，底盖1011包括具有优良热导率的金属或非金属材料，但本发明不限于此。显示面板1061例如是IXD面板。在这种情况下,显示面板包括彼此相对并由透明材料制成的第一和第二基底，且第一和第二基板之间插入液晶层。显示面板1061的至少一个表面与偏振板附接，但本发明不限于偏振板式的附接结构。显示面板1061借助穿过光学片1051的光来显示信息。显示器件1000可应用于各种便携终端、笔记本电脑的监视器、膝上型电脑的监视器、电视机等。光学片1051可设置在显不面板1061和导光板1041之间，并包括至少一个具有光透射特性的片。光学片1051可包括诸如扩散片、水平和垂直棱镜片、以及亮度增强片中的至少一种。扩散片扩散要入射的光，水平或/和垂直棱镜片将要入射的光聚集在显示区域上，且亮度增强片通过重新使用损失光而增强亮度。此外，保护片可设置在显示面板1061上，但本发明不限于此。此处，导光板1041和光学片1051中的至少一种可设置在发光模块1031的光路上，但本发明不限于此。图10是示出根据实施例的显示器件的另一实施例的示意图。参考图10，显示器件1100可包括底盖1152、其中排列上述发光器件100的板1020、光学构件1154、以及显示面板1155。板1020和发光器件100可限定发光模块1060。底盖1152、至少一个发光模块1060、和光学构件1154被限定为光单兀。底盖1152可设置有容纳部1153，但本发明不限于此。这里，光学构件1154可包括透镜、导光板、扩散片、水平和垂直棱镜片、以及亮度增强片等中的至少一种。导光板可由PC材料或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料形成，且可去除导光板。扩散片扩散入射的光，水平或/和垂直棱镜片将要入射的光聚集在显示区域上，且亮度增强片通过重新使用损失光而增强亮度。光学构件1154可设置在发光模块1060上,并对从发光模块1060发出的光执行表
面光源、扩散、聚集等。图11是示出根据实施例的光器件的透视图。 参考图11，光器件1500包括外壳1510、安装至外壳1510的发光模块1530、以及设置在外壳1510中并从外部电源接收电力的连接端子1520。外壳1510可由具有良好散热特性的材料形成，且例如由金属材料或树脂材料形成。发光模块1530包括板1532以及设置在板1532上的上述发光器件100。多个发光器件100用复数形式以矩阵形式排列，或以预定间隔排列。板1532可以是印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB、FR_4板中的一种。此外，板1532可形成为能有效反射光的材料，或有效反射光的颜色，例如其被实现为诸如白色、银色等的涂覆层。板1532可设置有至少一个发光器件100。发光器件100可包括至少一个发光二极管芯片。LED芯片包括发射红色、绿色、蓝色或白色的彩色光的彩色发光二极管，以及发射紫外光的UV发光二极管。发光模块1530可设置为具有各种发光二极管100的组合结构，从而获得色域(color gamut)和亮度。组合和设置白光发光二极管、红光发光二极管、以及绿光发光二极管，以获得高显色指数(CRI)。连接端子1520电连接至发光模块1530以提供电源。连接端子1520可连接至插座形式的外部电源，但本发明不限于此。例如，连接端子1520可形成为插入外部电源的插头形式，或可通过布线而连接至外部电源。封装上述发光器件200，且随后将其安装到板上以实现发光模块，或以LED芯片的形式对其进行安装和封装以实现发光模块。发光器件以及制造发光器件的方法，发光器件封装以及光单元利用PEC蚀刻方法在发光结构上形成粗糙部分，以防止包括在发光结构中的有源层不被损坏。虽然已经结合某些示例性实施例说明了本发明，但应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，其旨在涵盖所附权利要求及其等价物的精神和范围内的各种改型和等效配置。
权利要求
1.一种发光器件，包括 第一导电半导体层，所述第一导电半导体层在其上表面上提供粗糙部分，并包括PEC蚀刻控制层； 有源层，所述有源层在所述第一导电半导体层之下； 第二导电半导体层，所述第二导电半导体层在所述有源层之下； 反射电极，所述反射电极电连接至所述第二导电半导体层；以及 第一电极，所述第一电极电连接至所述第一导电半导体层。
2.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述PEC蚀刻控制层包括绝缘层。
3.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述PEC蚀刻控制层是包括Al的绝缘层。
4.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述PEC蚀刻控制层包括AlN层。
5.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述PEC蚀刻控制层具有零(O)的载流子浓度。
6.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述PEC蚀刻控制层的一部分区域通过所述粗糙部分暴露。
7.—种制造发光器件的方法，包括 在衬底上形成包括PEC蚀刻控制层的第一导电半导体层； 在所述第一导电半导体层上形成有源层； 在所述有源层上形成第二导电半导体层； 在所述第二导电半导体层上形成反射电极； 在所述反射电极上形成支撑构件； 去除所述衬底； 对暴露的第一导电半导体层执行PEC蚀刻，以在所述第一导电半导体层的顶表面上形成粗糙部分。
8.根据权利要求7所述的制造发光器件的方法，其中，所述PEC蚀刻控制层包括绝缘层。
9.根据权利要求7所述的制造发光器件的方法，其中，所述PEC蚀刻控制层是包括Al的绝缘层。
10.根据权利要求7所述的制造发光器件的方法，其中，所述PEC蚀刻控制层包括AlN层。
11.根据权利要求7所述的制造发光器件的方法，其中，所述PEC蚀刻控制层具有零(O)的载流子浓度。
12.根据权利要求7所述的制造发光器件的方法，其中，所述PEC蚀刻控制层的一部分通过所述粗糙部分暴露。
13.一种发光器件封装，包括 主体； 根据权利要求I至6中任意一项所述的发光器件，所述发光器件设置在所述主体上；以及 第一引线电极和第二引线电极，所述第一引线电极和第二引线电极连接至所述发光器件。
14.一种光单兀,包括板；根据权利要求I至6中任意一项所述的发光器件，所述发光器件设置在所述板上；以及光学构件，所述光学构件使从所述发光器件提供的光通过。
全文摘要
本发明公开了发光器件，发光器件封装以及光单元。根据本发明实施例的发光器件，包括在其上表面上提供粗糙部分并包括PEC蚀刻控制层的第一导电半导体层；位于第一导电半导体层下的有源层；位于有源层下的第二导电半导体层；电连接至第二导电半导体层的反射电极；以及电连接至第一导电半导体层的第一电极。
文档编号F21S2/00GK102881798SQ20121008879
公开日2013年1月16日 申请日期2012年3月29日 优先权日2011年7月14日
发明者姜大成, 崔洛俊, 丁圣勋, 韩永勋, 孙圣珍 申请人:Lg伊诺特有限公司