发光器件、发光器件封装以及照明系统的制作方法

专利名称：发光器件、发光器件封装以及照明系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
背景技术：
发光器件(LED)包括p-n结二极管，其特性包括将电能转换为光能并且可以通过 化合周期表的III族元素和V族元素进行制造。LED可以通过调整化合物半导体的组成比 率来显示各种颜色。LED发射对应于导带和价带之间的能带的能量，在正向电压的施加期间复合η层 的电子和P层的空穴之后出现该能量发射。通常以热或者光的形式发射此能量并且如果以 光的形式发射，那么它成为LED。例如，由于氮化物半导体具有高的热稳定性和宽的带隙能，所以它在光学器件和 高输出电子器件开发领域中受到了大量的关注。特别地，使用氮化物半导体的蓝色LED、绿 色LED、以及UV LED被商业化并且被广泛地使用。然而，关于现有技术，即使当为了提高LED的光提取效率而引入光提取结构时，光 提取效率也没有达到优选值。

发明内容
实施例提供具有高的光提取效率的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。在一个实施例中，发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体 层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间 的有源层；和光提取结构，该光提取结构至少包括第一光提取区和第二光提取区，其中第一 光提取区的第一凹和/或凸结构的周期和/或尺寸不同于第二光提取区的第二凹和/或凸 结构的周期和/或尺寸。在另一实施例中，发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体 层、第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间 的有源层；和光提取结构，该光提取结构至少包括第一光提取区和第二光提取区，其中第一 光提取区的第一突起和/或凹陷结构的周期和/或尺寸不同于第二光提取区的第二突起和 /或凹陷结构的周期和/或尺寸。在另一实施例中，发光器件封装包括封装主体；安装在封装主体处的至少一个电 极层；以及发光器件，该发光器件被电气地连接到电极层。在又一实施例中，照明系统包括基板；和发光模块，该发光模块包括基板和安装 在基板上的发光器件封装，其中发光器件封装包括封装主体；安装在封装主体处的至少一 个电极层；以及发光器件，该发光器件被电气地连接到电极层。在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从描述和附图，以及从 权利要求中，其它的特征将变得显而易见。


图Ia是根据第一实施例的发光器件的平面图。图Ib是根据第二实施例的发光器件的平面图。图2是根据实施例的发光器件的部分截面图。图3是根据实施例的发光器件的发光结构的厚度对应于有效折射率的图。图4是根据实施例的发光器件的光的传播距离对应于提取效率的图。图5至图7是示出制造根据实施例的发光器件的方法的视图。图8是示出其中安装根据实施例的发光器件的发光器件封装的视图。图9是根据实施例的照明单元的横截面图。图10是根据实施例的背光单元的分解透视图。
具体实施例方式现在详细地参考本公开的实施例，在附图中示出其示例。在下文中，参考附图描述发光器件、发光器件封装、以及照明系统。在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或者膜)被称为在另一层或者衬底“上” 时，它能够直接地在另一层或者衬底上，或者也可以存在中间层。此外，将会理解的是，当层 被称为在另一层的“下方”时，它能够直接地位于另一层的下方，并且也可以存在一个或者 多个中间层。另外，还将会理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它能够是两个层之间 的唯一的层，或者也可以存在一个或者多个中间层。图Ia是根据第一实施例的发光器件的平面图，并且图2是根据实施例的发光器件 的部分截面图。例如，图2是关于图1的第二光提取区A2的部分截面图。发光器件可以包括发光结构110(其包括第一导电类型半导体层112、有源层114、 以及第二导电类型半导体层116)和光提取区A(其在发光结构110上并且分别具有不同的 周期)。在本实施例中，光提取区可以包括至少一个液晶区，但是不限于此。光提取区A可以包括发光结构110上的具有第一周期的第一光提取区Al和第一 光提取区的一侧上的具有第二周期的第二光提取区A2，但是不限于此。使用具有凹形、凸 形、或者其组合的子光提取结构可以形成光提取区中的周期。例如，子光提取结构可以被蚀 刻或者生长在光提取结构上。在另一实施例中，使用下述子光提取结构可以形成光提取区 中的周期，所述子光提取结构为突起、凹陷、或者其组合。虽然在本实施例中使用两个子光 提取结构之间的周期，其中子光提取结构具有相同或类似的尺寸，但是在另一实施例中，在 改变不同的光提取区中的周期时，子光提取结构的尺寸能够在不同的光提取区中变化以实 现相同或者类似的效果。根据本实施例，光提取区A可以包括具有第三周期的第三光提取区A3和具有第四 周期的第四光提取区A4。第一、第二、第三、以及第四光提取区可以布置成矩阵。通过线形区域可以划分光提取区A。例如，光提取区A可以包括被插入在第一光提 取区Al和第二光提取区A2之间的线形区域，但是不限于此。第一光提取区Al或者第二光提取区A2的长度L可以处于大约5 μ m至大约200 μ m 之间，但是不限于此。
随着发光结构110的吸收越高，第一光提取区Al或者第二光提取区A2的长度可 以越小。光提取区域A中的光提取的周期可以处于大约200nm至大约5000nm之间，但是不 限于此。此外，在光提取区A中每个光提取周期之间的差可以大于大约lOOnm，但是不限于 此。本实施例可以包括其中至少两个光提取区组成一个组的光提取区。例如，第一光提取区Al和第二光提取区A2可以组成第一组的第一光提取区A。此外，根据实施例，组成组的光提取区可以重复地形成以填充发光器件芯片。例 如，第二组的光提取区B可以形成在第一组的光提取区A的一侧处，并且第二组的光提取区 B可以包括分别具有不同的周期的至少两个光提取区。例如，第二组的光提取区B可以包括 第一至第四光提取区B1、B2、B3、以及B4。线形区域可以插入在第一组的光提取区A和第二 组的光提取区B之间。图Ib是根据第二实施例的发光器件的平面图。在第二实施例中，光提取区可以包括至少一个线形图案。第二实施例可以包括其中至少两个光提取区被线性布置并且组成一个组的光提 取区。例如，线形的第一光提取区Cl和线形的第二光提取区C2可以组成第三组的提取 区C。此外，根据第二实施例，组成组的光提取区可以重复地形成以填充发光器件芯片。 例如，第四组的光提取区D可以形成在第三组的光提取区C的一侧处，并且第四组的光提取 区D可以包括分别具有不同的周期的至少两个光提取区。例如，第四组的光提取区D可以 包括第一至第二光提取区Dl和D2。线形区域可以插入在第三组的光提取区C和第四组的光提取区D之间。图3是根据实施例的根据发光器件的发光结构的厚度的有效折射率(Iirff)的图。 该有效折射率能够被称为模式指数(Hrff)。为了实现非常有效的LED，必须引入用于提取在全反射期间捕获的光的结构。例 如，在垂直GaN LED的情况下，不均勻的或光提取图案可以被引入在与诸如未掺杂的半导体 层(U-GaN)或者n-GaN表面的顶层部分相对应的发光结构上。然而，可以使用能够提取由 于发光器件的层内的反射导致的被捕获的光的任何层。此外，典型的LED结构具有其中由低折射率的背景材料和反射层包围作为光产生 层的发光结构的结构，并且因此可以被视为波导。而且，可以存在各种顺序的传播模式。这 里，有效地提取每个传播模式的周期可以变化。因此，在原则上很难通过单周期的光提取图 案达到理想的提取效率值。例如，图3是示出根据发光结构的厚度的折射率和传播模式的数目之间的关系的 图，其中传播模式的数目随着发光结构的厚度的增加而连续地增加。因此，在原则上很难通 过单周期的光提取图案达到理想的提取效率值。在根据实施例的发光器件中，通过每个区来划分光提取结构的分别具有不同的周 期的多个图案并且通过传播模式的有效传播距离可以确定每个区的长度。因此，根据实施 例，分别具有不同周期的图案可以分别衍射不同的传播模式从而能够提高光提取效率。
例如，关于根据实施例的发光器件的光提取区，通过每个区可以划分分别具有不 同的周期的光提取结构。由于每个周期的有效提取的传播模式被确定，因此如果在由于吸 收导致对应的传播模式消失之前到达最佳的光提取区，那么能够提高提取效率。这里，每个 区的长度指每个传播模式的有效传播距离并且其由材料的吸收来确定。图4是根据实施例的发光器件的光的传播距离对应于提取效率的图。如果光的吸收系数是α，那么透射率被定义为如下。T = T0 Xexp (-α X 1)(在这 里，1是传播距离)此外，吸收系数α和消光系数k之间的关系如下。α =4π κ/λ。根据实施例，作为吸收层的第一导电类型半导体层112被引入作为发光层的有源 层114周围，并且如果计算通过光提取图案的光提取效率，那么它如图4中所示。参考图4，示出提取效率对应于作为吸收层的第一导电类型半导体层的透射率 Tl、Τ2、Τ3、以及Τ4而改变。即，随着吸收层更加透明，吸收就越低，导致提取效率增加并且 随着由于吸收层的吸收导致光损耗变得更大，提取效率被劣化。如果考虑基于光的传播距离的提取效率的增加趋势，吸收的程度影响有效距离。 例如，如果吸收层的透射率是70% (Τ4)，那么光的有效距离是大约20 μ m,并且如果透射率 是90% (Tl)，那么有效距离大约是100 μ m。如果考虑当前LED的提取效率具有大约20% 至大约80%之间的值，那么光的有效距离可以处于大约5 μ m和大约200 μ m之间，但是不限 于此。因此，由于GaN LED的有效传播距离处于大约5 μ m和大约200 μ m之间，所以每个光 提取区的长度可以被类似地构造。关于发光器件的光提取区，通过每个区来划分分别具有不同周期的多个光提取结 构并且通过传播模式的有效传播距离可以确定每个区的长度。因此，基于实施例，分别具有 不同周期的图案可以分别衍射不同的传播模式从而能够提高光提取效率。在下文中，参考图5至图7，将会描述制造根据实施例的发光器件的方法。首先，如图5中所示，制备第一衬底105。第一衬底105包括导电衬底或者绝缘衬 底，并且例如，第一衬底 105 可以由 A1203、SiC、Si、GaAs, GaN、ZnO, Si、GaP、InP、Ge、以及 Ga2O3中的至少一个形成。不均勻的结构可以形成在第一衬底105上，但是不限于此。通过 湿清洁第一衬底105可以移除表面的异材料。接下来，包括第一导电类型半导体层112、有源层114、以及第二导电半导体层116 的发光结构110可以形成在第一衬底105上。使用诸如金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化 学气相沉积(PECVD)、分子束外延(MBE)、以及氢化物气相外延(HVPE)的方法可以形成发光 结构110，但是不限于此。缓冲层(未示出)可以形成在第一衬底105上。缓冲层可以减少发光结构110和第 一衬底105的材料之间的晶格错配，并且缓冲层的材料可以包括诸如GaN、InN、AlN、InGaN、 AlGaN, InAlGaN,以及AUnN的III族-V族化合物半导体中的至少一个。未掺杂的半导体 层可以形成在缓冲层上但是不限于此。通过第一导电类型掺杂物被掺入其中的III族-V族化合物半导体可以实现第一 导电半导体层112，并且如果第一导电类型半导体层112是N型半导体层，那么第一导电类 型掺杂物可以包括Si、Ge、Sn、Se、以及Te作为N型掺杂物，但是不限于此。
第一导电类型半导体层112可以包括具有^aifamNO)彡χ彡1，0彡y彡1， O ^ x+y ^ 1)的组成式的半导体材料。第一导电类型半导体层112 可以由 GaNJnN、AlNJnGaN、AlGaN、InAlGaN、AnnN、 AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP、UnfeiP、以及 hP 中的至少一个形成。使用诸如CVD、MBE、溅射、或者MVPE的方法，第一导电类型半导体层112可以形成 N型GaN层。此外，在室中注入包括诸如Si的η型杂质的TMGa、NH3、N2、以及SiH42后可以 形成第一导电类型半导体层112。在通过第一导电类型半导体层112注入的电子和通过稍后形成的第二导电类型 半导体层注入的空穴复合之后，有源层114发射具有通过有源层(发光层)的具体材料能 带确定的能量的光。有源层114可以形成有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构、或者量 子点结构中的至少一个。例如，有源层114可以形成有TMGa、NH3j2、以及TMh被注入其中 的MQW结构，但是不限于此。有源层114的阱层/阻挡层可以形成有hGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、 InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs (InGaAs)、以及 GaP/AlGaP (InGaP)中的至少一个的对结构但是 不限于此。阱层可以由具有低于阻挡层的带隙的材料形成。导电类型包覆层可以形成在有源层114上面或/和下方。导电类型包覆层可以由 AlGaN基半导体形成，并且可以具有高于有源层114的带隙。第二导电类型半导体层116可以具有诸如具有hxAlyGai_x_yN(0彡χ彡1， O^y^ 1)的组成式的半导体材料的第二导电类型掺杂物被掺入其中的III 族-V族元素的化合物半导体。可以从&ιΝ、Α1Ν、Α1&ιΝ、InGaN,InN,InAlGaN.AlInN.AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP、以及MGaInP中选择第二导电类型半导体层116。如果第二导电类型半 导体层116是P型半导体层，那么第二导电类型掺杂物可以包括Mg、Zn、Ca、Sr、以及Ba作 为P型掺杂物。第二导电类型半导体层116可以形成有单或者多层，但是不限于此。第二导电类型半导体层116由包括诸如TMGa、NH3、N2、以及Mg的ρ型杂质的 (EtCp2Mg) (Mg(C2H5C5H4)J被注入其中的ρ型GaN层形成但是不限于此。在本实施例中，通过N型半导体层可以实现第一导电类型半导体层112，并且第二 导电类型半导体层116可以由P型半导体层形成，但是它们不限于此。此外，诸如N型半导 体层(未示出)的具有与第二导电类型相反极性的半导体可以形成在第二导电类型半导体 层116上。因此，通过N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构、以及P-N-P结结构中的一个 可以实现发光结构110。接下来，第二电极层120形成在第二导电类型半导体层116上。第二电极层120可以包括欧姆层(未示出)、反射层(未示出)、接触层(未示出)、 以及支撑衬底(未示出)。例如，第二电极层120可以包括欧姆层(未示出)，并且欧姆层可以欧姆接触发光 结构110以允许电力被平滑地提供，并且可以通过以多层的形式堆叠单金属或者金属合金 和金属氧化物来形成。例如，欧姆层可以由铟锡氧化物(ΙΤ0)、铟锌氧化物(ΙΖ0)、铟锌锡氧化物(ΙΖΤ0)、 铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IZO 氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO (AGZO)、In-Ga ZnO(IGZO)、ZnO、IrOx, RuOx, NiO、RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au、和 Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、 Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及Hf中的至少一个形成并且不限于此。此外，第二电极层120可以包括反射层(未示出)，并且反射从发光结构110入射 的光使得能够提高光提取效率。例如，反射层可以由包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、以及Hf中的至 少一个的合金或者金属形成。此外，反射层(未示出)可以以多层的形式由金属或者合金 和诸如ΙΖ0、ΙΖΤ0、ΙΑΖ0、IGZ0、IGT0、ΑΖ0、以及ATO的半透明导电材料形成，并且可以通过 堆叠 IZ0/Ni、AZ0/Ag、IZ0/Ag/Ni、以及 AZ0/Ag/Ni 形成。另外，如果第二电极层120包括结层，那么反射层(未示出)可以用作结层，或者 可以包括阻挡金属或者结合金属。例如，结层可以包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、 Ag或者I1a中的至少一个。另外，第二电极层120可以包括支撑衬底(未示出)。支撑衬底支撑发光结构110 并且可以将电力提供到发光结构110。支撑衬底(未示出)可以由优异的导电性的导电半 导体材料、金属、或者金属合金形成。例如，支撑衬底可以包括Cu、Cu合金、Au、Ni、Mo、Cu_W、以及诸如Si、Ge、GaAs、GaN、 ZnO, SiGe、以及SiC的载具晶圆中的一个。支撑衬底的厚度可以根据发光器件100的设计而变化，但是可以具有大约30 μ m 到大约500 μ m的范围。形成支撑衬底的方法可以包括电化学金属沉积方法、镀方法、以及使用共晶金属 的结合方法。接下来，如图6中所示，第一衬底105被移除以暴露第一导电类型半导体层112。 移除第一衬底105的方法可以包括激光剥离方法或者化学剥离方法。另外，通过物理磨削 可以移除第一衬底105。例如，如果施加预定的能量以允许第一衬底105和发光结构之间的界面吸收能量 以热解(pyrolyze)发光结构的接触表面，那么激光剥离方法可以将第一衬底105与发光结 构分离。接下来，如图7中所示，分别具有不同的周期的光提取区形成在发光结构110上。 图1是根据实施例的发光器件的平面图。分别具有不同的周期的光提取区A形成在发光结构110上，可以包括在发光结构 上形成具有第一周期的第一光提取区Al，和在第一光提取区Al的一侧处形成具有第二周 期的第二光提取区A2。此外，根据实施例，光提取区A可以包括具有第三周期的第三光提取区A3和具有 第四周期的第四光提取区A4。第一光提取区Al或者第二光提取区A2的长度L可以处于大约5 μ m和大约200 μ m 之间，但是不限于此。随着发光结构110的吸收越高，第一光提取区Al或者第二光提取区A2的长度L 可以越小。光提取区A中的光提取的周期可以处于大约200nm和大约5000nm之间，但是不限于此。此外，光提取区A中的每个光提取周期之间的差可以大于大约lOOnm，但是不限于此。关于本实施例的光提取区，至少两个光提取区可以组成组。例如，第一光提取区Al 和第二光提取区A2可以组成第一组的光提取区A。另外，根据实施例，组成组的光提取区可以重复地形成以填充发光器件芯片。例 如，第二组的光提取区B可以形成在第一组的光提取区域A的一侧处，并且第二组的光提取 区B可以包括分别具有不同的周期的至少两个光提取区。例如，第二组的光提取区B可以 包括第一至第四光提取区Bi、B2、B3、以及B4。光提取区A可以形成在发光结构110的第一导电类型半导体层112上，但是不限 于此，并且因此可以形成在未掺杂的半导体层上。可以通过湿蚀刻或者干蚀刻执行用于形成光提取区A的工艺但是不限于此。在本实施例中，通过使用一个掩模图案的单工艺可以形成第一组的光提取区A，或 者使用单独的掩模通过单独的处理可以形成第一光提取区Al至第四光提取区A4。在本实施例中，光提取图案可以具有圆形、多边形等等，但是不限于此。此外，根据本实施例，光提取图案没有被限制为以如图1中所示的并行方式布置， 并且因此可以以格子形式布置。另外，参考图1，布置光提取图案以允许半径(r)/周期a的比率具有预定的值，例 如，r/a = 0. 35，但是不限于此。光提取图案可以被布置为具有相同的长度但是具有不同的 周期。根据制造发光器件的方法，通过每个区来划分分别具有不同的周期的多个光提取 图案，并且可以通过传播模式的有效传播距离来确定每个区的长度。因此，根据实施例，分 别具有不同的周期的图案可以分别地衍射不同的传播模式使得能够提高光提取效率。此外，与实施例不同，包括光提取区的光提取结构可以形成在水平发光器件上。此外，发光结构可以形成在发光器件中。图8是示出其中安装根据实施例的发光器件的发光器件封装200的视图。参考图8，发光器件封装200可以包括封装主体205 ；第三电极层213和第四电极 层214，该第三和第四电极层213和214被安装在封装主体205处；发光器件100，该发光器 件100被安装在封装主体205处以被电气地连接到第三电极层213和第四电极层214 ；以 及成型构件240 ；该成型构件240包围发光器件100。封装主体205可以由硅材料、合成树脂、或者金属材料形成，并且倾斜表面可以形 成在发光器件100周围。第三电极层213和第四电极层214被相互电气地分离并且用于将电力提供到发光 器件100。此外，第三电极层213和第四电极层214可以反射从发光器件100产生的光以提 高光效率，并且将从发光器件100产生的热散发到外部。图1的垂直型发光器件可以应用于发光器件100，但是不限于此，并且因此水平型 发光器件还可以应用于发光器件100。发光器件100可以被安装在封装主体205上或者可以被安装在第三电极层213或 者第四电极层214上。通过使用布线方法、倒装芯片方法、以及贴片方法可以将发光器件100电气地连 接到第三电极层213和/或第四电极层214。在本实施例中，示出发光器件100通过布线230被电气地连接到第四电极层214，并且直接地接触第三电极层213以具有电气连接。成型构件240可以包围发光器件100并且保护发光器件。另外，成型构件240包 括荧光材料以改变从发光器件100发射的光的波长。根据实施例的发光器件封装被布置在衬底上，并且诸如导光板、棱镜片、漫射片、 以及荧光片的光学构件还可以被布置在从发光器件封装发射的光的路径上。发光器件封 装、衬底、以及光学构件可以用作背光单元或者照明单元，并且例如，照明系统可以包括背 光单元、照明单元、指示装置、灯、街灯等等。图9是使用根据实施例的发光器件封装的照明单元1100的透射图。然后，图9中 所示的照明单元仅是一个示例，并且不限于此。参考图9，照明单元1100包括壳体1110、安装在壳体1110中的发光模块1130、以 及连接端子1120，该连接端子1120被安装在壳体1110中，并且接收来自于外部电源的电 力。壳体1110可以由具有针对热的优异的保护的材料形成，并且因此由金属材料或 者树脂材料形成。发光模块部件1130可以包括基板1132和安装在基板1132上的根据以上实施例 中的至少一个形成的发光器件封装200。基板1132可以是其中电路图案印制在绝缘体上的基板并且可以包括普通印刷电 路板(PCB)、金属核PCB、柔性PCB和陶瓷PCB等等。此外，基板1132可以由有效地反射光的材料形成或者可以由诸如白色和银色的 有效地反射光的颜色形成。根据上述实施例中的至少一个的发光器件封装200可以被安装在基板1132上。每 个发光器件封装200可以包括至少一个发光二极管(LED) 100。LED100可以包括发射红色、 绿色、蓝色或者白色的彩色LED和发射紫外(UV)的UV LED。发光模块1130可以被布置为具有各种LED组合以获得颜色和亮度。例如，为了获 得高显色指数(CRI)，可以组合和布置白色LED、红色LED、以及绿色LED。连接端子1120被电气地连接到发光模块部件1130以提供其电力。如图9中所示， 连接端子1120可以螺纹组合到具有插座形式的外部电源，但是不限于此。例如，可以以插 头的形式形成连接端子1120，并且将其插入到外部电源，或者可以通过布线将其连接到外 部电源。图10是根据实施例的背光单元1200的分解透视图。然而，图10的背光单元1200 仅是照明系统的一个示例，并且因此不限于此。背光单元1200包括导光板1210 ；发光模块单元1240，该发光模块单元1240用于 将光提供给导光板1210 ；导光板1210下方的反射构件1220 ；以及底盖1230，该底盖1230 用于容纳导光板1210、发光模块单元1M0、以及反射构件1220，但是不限于此。导光板1210可以用于漫射光以获得平面光。导光板1210由透明材料形成，并且 可以包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸基树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚 碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)树脂中的至少一个。发光模块单元1240将光提供到导光板1210的至少一侧，并且最终用作其中安装 背光单元的显示装置的光源。
发光模块单元1240可以接触导光板1210，但是不限于此。更加详细地，发光模块 单元1240包括基板1242，和安装在基板1242上的多个发光器件封装200。基板1242可以 接触导光板1210但是不限于此。基板1242可以是包括电路图案(未示出)的印刷电路板(PCB)。然而，除了普通 PCB之外，基板1242还可以包括金属核PCB和柔性PCB，但是不限于此。而且，关于多个发光器件封装200，用于发射光的发光面可以被安装在基板1242 上，与导光板1210隔开。反射构件1220可以形成在导光板1210下方。反射构件1220向上反射入射到导 光板1210的底部的光使得能够提高背光单元的亮度。反射构件1220可以由PET、PC、PVC 树脂形成，但是不限于此。底盖1230可以容纳导光板1210、发光模块单元1M0、以及反射构件1220。为此， 底盖1230可以形成为其顶部具有开口盒形式，但是不限于此。底盖1230可以由金属材料或者树脂材料形成并且可以使用诸如成型或者挤出成 型的工艺制造。根据发光器件、发光器件封装以及照明系统，通过每个区划分分别具有不同周期 的多个光提取图案，并且可以通过传播模式的有效传播距离来确定每个光提取区的长度。 因此，分别具有不同的周期的光提取区分别衍射不同的传播模式使得能够提高光提取效率。在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结 合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中， 在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特征、 结构或特性时，都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领 域技术人员所能够想到的。虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但是应该理解，本领域 的技术人员可以想到多个其它修改和实施例，这将落入本发明原理的精神和范围内。更加 具体地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主要内容组合布置的组成部件和/ 或布置中，各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外，对 于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。
权利要求
1.一种发光器件，包括发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在 所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；和光提取结构，所述光提取结构至少包括第一光提取区和第二光提取区，其中所述第一 光提取区的第一凹和/或凸结构的周期和/或尺寸不同于所述第二光提取区的第二凹和/ 或凸结构的周期和/或尺寸。
2.根据权利要求1所述的发光器件，包括被插入在所述第一光提取区和所述第二光提 取区之间的线形区域。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一光提取区或者所述第二光提取区的 长度处于大约5 μ m和大约200 μ m之间。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述第一光提取区或者所述第二光提取区 中的所述光提取结构的周期处于大约200nm和大约5，OOOnm之间。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中在所述第一光提取区或者所述第二光提取区 中的所述光提取结构的周期对应于所述有源层产生的光的波长。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中通过相对于与所述第一光提取区或者所述第 二光提取区的周期相对应的光的波长的所述发光结构的吸收来确定所述第一光提取区或 者所述第二光提取区的长度。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一光提取区和所述第二光提取区形成 有晶格结构。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一光提取区和所述第二光提取区被线 性地布置。
9.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括至少第三光提取区和第四光提取区， 其中至少所述第一光提取区、所述第二光提取区、所述第三光提取区、和所述第四光提取区 被布置成矩阵。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中包括所述第一光提取区、所述第二光提取 区、所述第三光提取区、和所述第四光提取区的矩阵在所述光提取结构上重复。
11.一种发光器件封装，包括 封装主体；安装在所述封装主体处的至少一个电极层；以及 权利要求1的发光器件，所述发光器件被电气地连接到所述电极层。
12.—种照明系统，包括 基板；和发光模块，所述发光模块包括基板和安装在所述基板上的发光器件封装， 其中所述发光器件封装包括 封装主体；安装在所述封装主体处的至少一个电极层；以及 权利要求1的发光器件，所述发光器件被电气地连接到所述电极层。
13.一种发光器件，包括发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；和光提取结构，所述光提取结构至少包括第一光提取区和第二光提取区，其中所述第一 光提取区的第一突起和/或凹陷结构的周期和/或尺寸不同于所述第二光提取区的第二突 起和/或凹陷结构的周期和/或尺寸。
14.根据权利要求13所述的发光器件，包括被插入在所述第一光提取区和所述第二光 提取区之间的线形区域。
15.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第一光提取区或者所述第二光提取区 的长度处于大约5 μ m和大约200 μ m之间。
16.根据权利要求13所述的发光器件，其中在所述第一光提取区或者所述第二光提取 区中的所述光提取结构的周期处于大约200nm和大约5，OOOnm之间。
17.根据权利要求13所述的发光器件，其中在所述第一光提取区或者所述第二光提取 区中的所述光提取结构的周期对应于所述有源层产生的光的波长。
18.根据权利要求17所述的发光器件，其中通过相对于与所述第一光提取区或者所述 第二光提取区的周期相对应的光的波长的所述发光结构的吸收来确定所述第一光提取区 和所述第二光提取区的长度。
19.根据权利要求13所述的发光器件，其中所述第一光提取区和所述第二光提取区形 成有晶格结构。
20.根据权利要求13所述的发光器件，其中至少所述第一光提取区和所述第二光提取 区被线性布置。
21.根据权利要求13所述的发光器件，进一步包括至少第三光提取区和第四光提取 区，其中至少所述第一光提取区、所述第二光提取区、所述第三光提取区、以及所述第四光 提取区被布置成矩阵。
22.根据权利要求21所述的发光器件，其中包括所述第一光提取区、所述第二光提取 区、所述第三光提取区、和所述第四光提取区的矩阵在所述光提取结构上重复。
23.一种发光器件封装，包括 封装主体；安装在所述封装主体处的至少一个电极层；以及 权利要求13的发光器件，所述发光器件被电气地连接到所述电极层。
24.—种照明系统，包括 基板；和发光模块，所述发光模块包括基板和安装在所述基板上的发光器件封装， 其中所述发光器件封装包括 封装主体；安装在所述封装主体处的至少一个电极层；以及 权利要求13的发光器件，所述发光器件被电气地连接到所述电极层。
全文摘要
本发明涉及发光器件、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、以及第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；和光提取结构，该光提取结构提取来自于发光结构的光。光提取结构至少包括第一光提取区和第二光提取区，其中第一光提取区的第一凹和/或凸结构的周期和/或尺寸不同于第二光提取区的第二凹和/或凸结构的周期和/或尺寸。
文档编号H01L33/48GK102142491SQ20101056878
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年2月1日
发明者金鲜京 申请人:Lg伊诺特有限公司