发光器件和发光器件封装的制作方法

专利名称：发光器件和发光器件封装的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种发光器件和发光器件封装。
背景技术：
发光二极管(LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。LED能够产生具有高亮 度的光，使得LED已经被广泛地用作用于显示装置、车辆、或者照明装置的光源。另外，LED 能够通过采用磷光体或者组合具有各种颜色的LED来表现具有优异的光效率的白色。为了提高LED的亮度和性能，已经进行了各种尝试以改进发光结构、有源层结构、 电流扩展、电极结构、以及发光二极管封装的结构。

发明内容
所述实施例提供具有新的结构的发光器件。所述实施例提供能够提高可靠性和质量的发光器件。所述实施例提供能够显著地提高光提取效率的发光器件。所述实施例提供能够获得均勻的光提取效率的发光器件。所述实施例提供包括所述发光器件的发光器件封装。发光器件包括衬底，该衬底包括多个图案，每个图案包括多个突出部分；位于图 案之间的多个间隔；以及位于图案和间隔上方的发光器件结构，发光器件结构包括第一半 导体层、有源层以及第二半导体层，其中，每个间隔包括这样的介质该介质的折射率不同 于发光器件结构的折射率。发光器件包括衬底和多个图案，所述多个图案被布置在衬底上方；其中每个图 案包括多个突出，所述多个突出在相互不同的水平方向上突出；形成在图案之间的多个 间隔；以及位于图案和间隔上方的发光器件结构，该发光器件结构包括第一半导体层、有源 层以及第二半导体层，并且其中每个间隔包括这样的介质该介质的折射率不同于发光结 构的折射率，并且所述图案中的一个图案的一个突出部分与另一图案的两个突出部分一起 形成一个间隔。发光器件封装包括主体；位于主体上方的第一和第二电极层；发光器件，该发光 器件被电连接到位于主体上方的第一和第二电极层；以及成型构件，该成型构件包围主体 上方的发光器件，其中每个发光器件包括多个图案，每个图案包括多个突出部分；形成在 图案之间的多个间隔；以及位于图案和间隔上方的发光器件结构，该发光器件结构包括第 一半导体层、有源层以及第二半导体层，并且其中每个间隔包括这样的介质该介质的折射 率不同于发光器件结构的折射率。根据所述实施例的发光器件封装至少包括发光器件。
根据所述实施例的显示装置至少包括发光器件封装。根据所述实施例的照明装置至少包括发光器件封装。


图1是示出根据实施例的发光器件的截面图2是示出图1的图案的视图3是详细地示出图2的图案的视图4至图9是示出根据实施例的发光器件的制造工艺的视图10是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图
图11是示出根据实施例的显示装置的分解透视图12是示出根据实施例的显示装置的截面图；以及
图13是示出根据实施例的照明装置的透视图。
具体实施例方式在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在另 一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫、或者另一图案“上”或“下”时，它能够“直接” 或“间接”在另一衬底、层(或膜)、区域、垫、或图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。 已经参考附图描述了层的这样的位置。在下文中，将会参考附图描述实施例。为了方便或清楚起见，附图中所示的每层的 厚度和尺寸可以被夸大、省略、或示意性绘制。另外，元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。图1是示出根据实施例的发光器件1的截面图。参考图1，发光器件1包括衬底110，该衬底110被提供有多个分支类型图案120 ； 间隔121，该间隔121形成在分支类型图案120之间；衬底110上方的第一半导体层130 ；第 一半导体层130上方的有源层140 ；有源层140上方的第二半导体层150 ；第二半导体层150 上方的透明电极层160 ；透明电极层160上方的第一电极170 ；以及第一半导体层130上方 的第二电极180。通过第一半导体层130、有源层140、以及第二半导体层150能够限定发射光的最 小发光结构。衬底110和分支类型图案120可以包括从由A1203、SiC、Si、GaAs, GaN、ZnO, Si、 GaP, InP,以及Ge组成的组中选择的至少一个。在衬底110上形成包括多个图案的掩模层之后，通过利用干蚀刻装置使用掩模层 的图案作为掩模的诸如(RIE)反应离子蚀刻或者ICP(电感耦合等离子体)的干蚀刻工艺 可以形成分支类型图案120。参考图2和图3，分支类型图案120可以包括至少三个突出部分120a、120b、以及 120c。分支类型图案120可以包括三个突出部分、四个突出部分、五个突出部分，或更多，但 是以下将把重点放在三个突出部分120a、120b和120c来进行描述。第一至第三突出部分 120a、120b、以及120c可以从位于第一至第三突出部分120a、120b、以及120c的中心处的 一个点(分支点)在三个不同的水平方向上突出。第一至第三突出部分120a、120b、以及 120c可以包括与衬底110的材料相同的材料，并且可以从衬底110形成。第一至第三突出部分120a、120b、以及120c具有带有圆凸形状的末端部分，但是实施例不限于此。分支点附 近的第一至第三突出部分120a、120b、以及120c的宽度可以窄于末端部分的宽度。因此， 在分支点附近的第一至第三突出部分120a、120b、以及120c之间可以形成第一至第三沟槽 123a、123b、以及123c。第一至第三沟槽123a、123b、以及123c可以具有圆凹形状。第一沟 槽123a可以形成在第一和第二突出部分120a和120b之间，第二沟槽12 可以形成在第 二和第三突出部分120b和120c之间，并且第三沟槽123c可以形成在第一和第二突出部分 120a和120c之间。分支类型图案120的形状可以进行各种修改，但是实施例不限于此。第一至第三突出部分120a、120b、和120c可以具有相同的长度或者不同的长度。 另外，形成在第一至第三突出部分120a、120b、以及120c中的两个相邻的突出部分之间的 角当中的最小角(Θ)等于或者小于120°，但是实施例不限于此。分支类型图案120的第一至第三突出部分120a、120b、以及120c中的一个的末端 部分可以被布置在与分支类型图案120相邻的另一分支类型图案的第一至第三沟槽中的 一个沟槽附近的位置处。可以以预定距离在分支类型图案120之间形成间隔121。例如，分支类型图案120 的突出部分的末端部分可以被插入到相邻的分支类型图案120的沟槽中同时与沟槽隔开 预定距离D，或者相邻的分支类型图案120的突出部分的末端部分可以被插入在分支类型 图案129的沟槽中同时与沟槽隔开距离D。然而，实施例不限于此。另外，分支类型图案120之间的距离D可以不具有预定的距离。换言之，如果分支 类型图案120之间的距离D处于形成间隔121的范围内，那么分支类型图案120之间的距 离D可以不是恒定的。通过一个分支类型图案120的一个突出部分和另一分支类型图案120的两个突出 部分可以限定一个间隔。例如，如果分支类型图案120具有五个突出部分，那么可以通过与 分支类型图案120的五个突出部分相邻的分支类型图案的突出部分在分支类型图案120的 附近形成五个间隔，但是实施例不限于此。可以以通过列和行方向限定的矩阵形状在衬底110上布置分支类型图案120。例 如，距离D可以处于大约0. Ιμπι至大约Ιμπι的范围内。如果距离D小于或者等于0. 1 μ m， 或者大于或者等于1 μ m,那么第一半导体层I30被填充在第一至第三突出部分120a、120b、 以及120c之间的间隔中，使得可以不形成限制(confine)空气的间隔121。空气的折射率 大约是1，但是发光结构，特别地，第一半导体层130的折射率可以大约是2. 33。因此，发光 结构的折射率不同于空气的折射率。在该情况下，间隔121减少完全地反射通过第一半导 体层130从有源层140发射到间隔121的入射光的临界角，从而最大地反射入射光。因此， 能够显著地提高光提取效率。可以以Z字形状布置分支类型图案120。另外，可以在倾斜方向上布置分支类型图案120。可以任意地布置分支类型图案120。实施例不限于分支类型图案120的形状和布置。例如，分支类型图案120可以被 相互连接。间隔121的高度可以小于或者等于分支类型图案120的厚度。形成在分支类型图案120的第一至第三突出部分120a、120b、以及120c之间的第一至第三沟槽123a、123b、以及123c中的每一个，和另一分支类型图案的适当的突出部分 的末端部分可以在其间形成间隔121。间隔121可以包含空气。分支类型图案120的第一至第三突出部分120a、120b、以及120c的末端部分具有 圆凸形状，具有凹形状的第一至第三沟槽123a、123b、以及123c形成在分支点附近的第一 至第三突出部分120a、120b、以及120c之间，并且形成在分支类型图案120的第一至第三突 出部分120a、120b、以及120c和与第一至第三突出部分120a、120b、以及120c相对应的相 邻的分支类型图案的突出部分之间的间隔121具有大约0. Ιμπι至大约Ιμπι的范围内，使 得当形成第一半导体层130时在间隔121中可以不生长第一半导体层130。因此，空气能够 被完全地限制在间隔121中。如上所述，通过被填充有空气的间隔121折射，散射或者反射从发光结构，特别 地，有源层140入射到衬底110的光，使得能够显著地提高发光器件1的光提取效率。包括第一半导体层130、有源层140、以及第二半导体层150的发光结构可以形成 在衬底110上。通过MOCVD (金属有机化学气相沉积)、CVD (化学气相沉积)、PECVD (等离子体增 强化学气相沉积)、MBE (分子束外延)、或者HVPE (氢化物气相外延)可以生长发光结构。第一半导体层130可以包括第一导电类型半导体层。同时，第一半导体层130包 括第一导电类型半导体层和第一导电类型半导体层下面的非导电半导体层，但是实施例不 限于此。例如，第一导电类型半导体层可以是包括N型掺杂物的N型半导体层。N型半导 体层可以包括具有hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式的半导体 材料，例如，包括从由被掺杂有诸如Si、Ge、或者Sn的N型掺杂物的IniUGaN、GaN, AlGaN, InGaN, A1N、InN,以及AlInN组成的组中选择的一个。由于非导电半导体层没有被掺杂有导电掺杂物，所以与第一导电类型半导体层相 比较，非导电半导体层具有显著低的导电性。例如，非导电半导体层可以包括未掺杂的GaN 层，但是实施例不限于此。另外，缓冲层(未示出)可以形成在第一半导体层130和衬底110之间以减少第 一半导体层130和衬底110之间的晶格常数差。当第一半导体层130或者缓冲层(未示出)生长在衬底110上时，具有处于大约 0. ιμπι至大约ιμπι的范围内的尺寸的间隔121形成在分支类型图案120之间，分支类型 图案120的第一至第三突出部分120a、120b以及120c的末端部分具有圆凸形状，形成在第 一至第三突出部分120a、120b以及120c之间的第一至第三沟槽123a、123b以及123c具有 圆凸形状，并且分支点附近的第一至第三突出部分120a、120b以及120c的宽度比第一至第 三突出部分120a、120b以及120c的末端部分的宽度窄，使得第一半导体层130或者缓冲层 (未示出)不能容易地生长在间隔121中。因此，空气被限制在间隔121中替代第一半导体 层 130。有源层140可以形成在第一半导体层130上方。有源层140通过通过第一半导体层130注入的电子(或者空穴)和通过第二半导 体层150注入的空穴(或者电子)的复合发射具有对应于根据组成有源层140的材料的能 带隙差的波长的光。
有源层140可以具有单量子阱结构或者多量子阱结构，但是实施例不限于此。被掺杂有N型掺杂物或者P型掺杂物的包覆层(未示出)能够形成在有源层140 上和/或下面。通过使用AKiaN层或者InAKiaN层可以实现包覆层(未示出)。第二半导体层150可以形成在有源层140上方。第二半导体层150可以包括包含 P型掺杂物的P型半导体层。例如，P型半导体层可以包括具有h/lyGhnNa)彡χ彡1， O^y^ 1)的组成式的半导体材料。详细地，P型半导体层可以包括从由被 掺杂有诸如 Mg、Zn、Ca、Sr、或者 Ba 的 P 型掺杂物的 IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlN、InN, 以及AlInN组成的组中选择的一个。透明电极层160可以形成在第二半导体层150上方。透明电极层160可以包括 从由 ITO、IZO (In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、 IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 以及 Ni/Ir0x/Au/IT0 组成的组中选择的至少一个。反射电极层(未示出)可以形成在第二半导体层150上而不是透明电极层160上。 反射电极层可以包括从由表现反射效率的Ag、Al、Pt以及Pd组成的组中的选择的至少一 个。第一电极170可以形成在透明电极层160上，并且第二电极180可以形成在第一 半导体层130上方。第一和第二电极170和180将电力提供到发光器件1。在第二电极180形成之前，可以执行台面蚀刻工艺使得暴露第一半导体层130。在下文中，将会详细地描述发光器件1的制造工艺。图4至图9是示出根据实施例的发光器件1的制造工艺的截面图。参考图4，包括多个第二图案114的掩模层112可以形成在衬底110上方。第二图 案114可以对应于分支类型图案120。掩模层112可以包括光阻材料，但是实施例不限于 此。衬底110可以包括从由SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、以及Ge组成的组中 选择的至少一个。可以通过包括暴露和显影工艺的光刻工艺形成掩模层112，但是实施例不限于此。在下文中，将会描述制造掩模层112的方法。参考图5，具有多个第一图案11 的掩模层11 形成在衬底110上方。不同于第 二图案114，第一图案11 的被布置在分支点的附近的其一部分和其末端部分具有相同的宽度。接下来，沿着第一图案11 对掩模层11 执行暴露工艺。在暴露工艺中，掩模层 11 可以具有处于大约3μπι至大约5μπι的范围内的厚度。优选地，掩模层11 可以具有 4μπι的厚度。例如，用于暴露工艺的暴露时间可以处于大约250msec至大约350msec的范 围内，并且可以优选地为300msec。参考图6，对掩模层11 执行显影工艺，使得可以提供包括第二图案114的掩模层 112。第二图案114的末端部分可以通过暴露工艺具有圆凸形状，并且分支点附近的第二图 案114的部分可以具有比第二图案114的末端部分窄的宽度。同时，暴露工艺不是形成掩模层112所必须要求的，但是实施例不限于此。例如， 通过具有与第二图案114相对应的图案的掩模层可以形成掩模层112。参考图7和图8，使用包括第二图案114作为掩模的掩模层112的图案通过干蚀刻装置通过诸如RIE或者ICP的干蚀刻工艺在衬底110上方可以形成分支类型图案120。其 后，通过系列(string)工艺可以移除掩模层112。分支类型图案120可以至少包括第一至第三突出部分120a、120b、以及120c。第 一至第三突出部分120a、120b、以及120c的末端部分具有圆凸形状，并且形成在第一至第 三突出部分120a、120b、以及120c之间的第一至第三沟槽123a、123b、以及123c可以具有 圆凹形状。另外，分支点的附近的分支类型图案120的部分的宽度可以比第一至第三突出 部分120a、120b、以及120c的末端部分的宽度窄。第一至第三突出部分120a、120b、以及120c可以具有相同的长度或者不同的长 度。另外，形成在第一至第三突出部分120a、120b、以及120c的两个相邻的突出部分之间的 角当中的最小角(Θ)等于或者小于120°，但是实施例不限于此。分支类型图案120可以以通过列和行方向限定的矩阵形状布置在衬底110上方。 例如，如果距离D可以处于大约0. 1 μ m至大约1 μ m的范围内，那么可以不形成限制空气的 间隔121。实施例不限于分支类型图案120的形状和布置。例如，分支类型图案120可以被
相互链结。参考图9，发光结构可以形成在衬底110和分支类型图案120上方。发光结构可以 包括第一半导体层130、有源层140、以及第二半导体层150。通过MOCVD、CVD、PECVD、MBE、或者HVPE可以生长发光结构。第一半导体层130可以包括第一导电类型半导体层。同时，第一半导体层130包 括第一导电类型半导体层和第一导电类型半导体层下面的非导电半导体层，但是实施例不 限于此。例如，第一导电类型半导体层可以是N型半导体层。N型半导体层可以包括具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的组成式的半导体材料，例如，包括从 由被掺杂有诸如Si、Ge、或者Sn的N型掺杂物的IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlN、hN、以 及AlInN组成的组中选择的一个。由于非导电半导体层没有掺杂有导电掺杂物，所以与第一导电类型半导体层相比 较，非导电半导体层具有显著低的导电性。例如，非导电半导体层可以包括未掺杂的GaN 层，但是实施例不限于此。当形成发光结构时，间隔121可以形成在分支类型图案120中。换言之，当第一半 导体层130生长在被提供有分支类型图案120的衬底110上时，第一半导体层130没有形成 在分支类型图案120之间的间隔121中，但是空气被限制在间隔121中。因此，被填充有空 气的间隔121可以形成在分支类型图案120之间以及衬底110和第一半导体层130之间。另外，缓冲层(未示出)可以形成在第一半导体层130和衬底110之间以减少第 一半导体层130和衬底110之间的晶格常数差。有源层140可以形成在第一半导体层130上。有源层140通过通过第一半导体层130注入的电子(或者空穴)和通过第二半导 体层150注入的空穴(或者电子)的复合通过根据组成有源层140的材料的能带隙差发射光。有源层140可以具有单量子阱结构或者多量子阱结构，但是实施例不限于此。
被掺杂有N型掺杂物或者P型掺杂物的包覆层(未示出)能够形成在有源层140 上和/或下面。通过使用AKiaN层或者InAKiaN层可以实现包覆层(未示出)。第二半导体层150可以形成在有源层140上方。第二半导体层150可以包括包含 P型掺杂物的P型半导体层。例如，P型半导体层可以包括具有h/lyGhnNa)彡χ彡1， O^y^ 1)的组成式的半导体材料。详细地，P型半导体层可以包括从由被 掺杂有诸如 Mg、Zn、Ca、Sr、或者 Ba 的 P 型掺杂物的 IniUGaN、GaN、AWaN、InGaN、AlN、InN, 以及AlInN组成的组中选择的一个。参考图1，透明电极层160可以形成在第二半导体层150上方。透明电极层160可 以包括从由 ITO、IZO (In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/IrOx/Au 以及 Ni/Ir0x/Au/IT0 组成的组中选择的至少一 个。反射电极层(未示出)可以形成在第二半导体层150上而不是透明电极层160上。 反射电极层可以包括从由表现反射效率的Ag、Al、Pt以及Pd组成的组中的选择的至少一 个。第一电极170可以形成在透明电极层160上，并且第二电极180可以形成在第一 半导体层130上方。第一和第二电极170和180将电力提供到发光器件1。在可以对发光器件1执行台面蚀刻工艺使得暴露第一半导体层130之后，第二电 极180可以形成在第一半导体层130上方。图10是示出根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。参考图10，发光器件封装包括主体20、形成在主体20上的第一和第二电极层31 和32、提供在主体20上并且被电气地连接到第一和第二电极层31和32的发光器件1以及 包围发光器件1的成型构件40。主体20可以包括硅、合成树脂或者金属材料。当从顶部看时，主体20具有形成有 倾斜内壁53的腔体50。第一和第二电极层31和32被相互电气地隔离并且通过穿过主体20形成。详细 地，第一和第二电极层31和32的一端被布置在腔体50中并且第一和第二电极层31和32 中的另一端被附着到主体20的外表面并且被暴露到外部。第一和第二电极层31和32将电力提供给发光器件并且通过反射从发光器件1发 射的光来提高光效率。此外，第一和第二电极层31和32将从发光器件1产生的热发散到 外部。发光器件1能够被安装在主体20上或者第一或第二电极层31或32上。发光器件1的布线171和181能够被电气地连接到第一和第二电极层31和32中 的一个，但是实施例不限于此。成型构件40包围发光器件1以保护发光器件1。另外，成型构件40可以包括磷光 体以改变从发光器件1发射的光的波长。根据实施例的发光器件或者发光器件封装能够被应用于灯单元。灯单元包括多个 发光器件或者多个发光器件封装。灯单元可以包括如图11和图12中所示的显示装置和图 13中所示的照明装置。另外，灯单元可以包括照明灯、信号灯、车辆的头灯、以及电子标识 牌。
图11是示出根据实施例的显示装置1000的分解透视图。参考图11，显示装置1000包括导光板1041 ；发光模块1031，该发光模块1031用 于将光提供给导光板1041 ；反射构件1022，该反射构件1022被提供在导光板1041的下方； 光学片1051，该光学片1051被提供在导光板1041上方；显示面板1061，该显示面板1061 被提供在光学片1051上方；以及底盖1011，该底盖1011用于容纳导光板1041、发光模块 1031、以及反射构件1022。然而，实施例不限于上述结构。底盖1011、反射片1022、导光板1041以及光学片1051可以组成灯单元1050。导光板1041漫射光以提供表面光。导光板1041可以包括透明材料。例如，导光 板1041可以包括诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯基树脂、PET (聚对苯二甲酸乙二 酯)、PC(聚碳酸酯)、C0C(环烯烃共聚合物)以及PEN(聚邻苯二甲酸酯)树脂中的一个。发光模块1031被布置在导光板1041的一侧以将光提供给导光板1041的至少一 侧。发光模块1031用作显示装置的光源。提供至少一个发光模块1031以直接或间接地从导光板1041的一侧提供光。发光 模块1031可以包括根据实施例的发光器件封装30和衬底1033。发光器件封装30被布置 在衬底1033上同时以预定的间隔相互隔开。衬底1033可以包括印刷电路板(PCB)，但是实 施例不限于此。另外，衬底1033还可以包括金属核PCB (MCPCB)或者柔性PCB (FPCB)，但是 实施例不限于此。如果发光器件封装30被安装在底盖1011的侧面上或者散热板上，那么 衬底1033可以被省略。散热板部分地接触底盖1011的顶表面。因此，从发光器件封装30 产生的热能够通过散热板被发射到顶盖1011。另外，发光器件封装30被布置为使得发光器件封装30的出光表面与导光板1041 隔开预定的距离，但是实施例不限于此。发光器件封装30可以将光直接或者间接地提供给 是导光板1041的一侧的光入射表面，但是实施例不限于此。反射构件1022被布置在导光板1041的下方。反射构件1022朝着显示面板1061 反射通过导光板1041的底表面向下行进的光，从而提高显示面板1061的亮度。例如，反射 构件1022可以包括PET、PC或者PVC树脂，但是实施例不限于此。反射构件1022可以用作 底盖1011的顶表面，但是实施例不限于此。底盖1011可以在其中容纳导光板1041、发光模块1031、以及反射构件1022。为 此，底盖1011具有容纳部分1012，其具有带有开口的顶表面的盒形状，但是实施例不限于 此。底盖1011能够与顶盖(未示出)耦接，但是实施例不限于此。能够通过使用金属材料或者树脂材料通过按压工艺或者挤出工艺制造底盖1011。 另外，底盖1011可以包括具有优异的导热性的金属或者非金属材料，但是实施例不限于 此。例如，显示面板1061是包括彼此相对的第一和第二透明衬底和被插入在第一和 第二衬底之间的液晶层的LCD面板。偏振板能够附着到显示面板1061的至少一个表面，但 是实施例不限于此。显示面板1061通过阻挡从发光模块1031产生的光或者允许光从其经 过来显示信息。显示装置1000能够被应用于各种便携式终端、笔记本计算机的监视器、膝 上计算机的监视器、以及电视。光学片1051被布置在显示面板1061和导光板1041之间并且至少包括一个透射 片。例如，光学片1051包括漫射片、水平和垂直棱镜片和亮度增强片中的至少一个。漫射片漫射入射光，水平和/或垂直棱镜片将入射光集中在显示面板1061上，并且亮度增强片 通过重新使用丢失的光提高亮度。另外，保护片能够被提供在显示面板1061上，但是实施 例不限于此。导光板1041和光学片1051能够被提供在发光模块1031的光路径中作为光学构 件，但是实施例不限于此。图12是示出根据实施例的显示装置1100的截面图。参考图12，显示装置1100包括底盖1152、其上布置发光器件封装30的衬底1120、 光学构件1154、以及显示面板1155。衬底1120和发光器件封装30可以组成发光模块1060。另外，底盖1152、至少一 个模块1060、以及光学构件IlM可以组成灯单元(未示出)。底盖1151可以被提供有容纳部分1153，但是实施例不限于此。光学构件IlM可以包括透镜、导光板、漫射片、水平和垂直棱镜片、以及亮度增强 片中的至少一个。导光板可以包括PC或者PMMA(甲基丙烯酸甲酯)。导光板能够被省略。 漫射片漫射入射光，水平和垂直棱镜片将入射光集中在显示面板1155上，并且亮度增强片 通过重新使用丢失的光提高亮度。光学构件IlM被布置在发光模块1060的上方以将从发光模块1060发射的光转 换为表面光。另外，光学构件IIM可以漫射或者收集光。图13是示出根据实施例的照明装置的透视图。参考图13，照明装置1500包括外壳1510 ；发光模块1530，该发光模块1530被安 装在外壳1510中；以及连接端子1520，该连接端子1520被安装在外壳1510中以从外部电 源接收电力。优选地，外壳1510包括具有优异的散热性能的材料。例如，外壳1510包括金属材 料或者树脂材料。发光模块1530可以包括衬底1532，和被安装在衬底1532上的发光器件封装30。 发光器件封装30被相互隔开或者以矩阵的形状布置。衬底1532包括印有电路图案的绝缘构件。例如，衬底1532包括PCB、MCPCB、FPCB、 陶瓷PCB、以及FR-4衬底。另外，衬底1532可以包括有效地反射光的材料。涂层能够形成在衬底1532的表 面上。这时，涂层具有有效地反射光的白色或者银色。至少一个发光器件封装30被安装在衬底1532上。每个发光器件封装30可以包 括至少一个LED (发光二极管)芯片。LED芯片可以包括发射具有红、绿、蓝或者白色的可见 光的LED，和发射UV光的UV (紫外线)LED。发光模块1530的发光器件封装30能够被不同地布置以提供各种颜色和亮度。例 如，能够布置将白色LED、红色LED以及绿色LED布置为实现高显色指数(CRI)。连接端子1520被电气地连接到发光模块1530以将电力提供给发光模块1530。连 接端子1520具有与外部电源插座螺旋耦合的形状，但是实施例不限于此。例如，能够以被 插入到外部电源的插脚的形式制备连接端子1520或者通过布线将连接端子1520连接到外 部电源。根据实施例，介质，例如，折射率不同于发光结构的折射率的空气被填充在形成在衬底的图案之间的间隔中，从而减少间隔中全反射的临界角，使得能够反射从发光结构发 射的光同时没有损耗。因此，能够显著地提高光提取效率。根据实施例，图案包括多个突出部分，突出部分在相互不同的水平方向上突出，并 且每个突出部分的末端部分具有圆凸形状。另外，突出部分彼此相遇的分支点的附近的每 个突出部分的宽度比每个突出部分的末端部分的宽度窄，多个沟槽形成在突出部分之间， 并且每个沟槽具有圆凹形状，使得图案之间的间隔能够被最优化，使得能够最大化光提取效率。根据实施例，从衬底生长图案，使得能够防止由图案的单独形成引起的材料成本 的增加和制造工艺的复杂。根据实施例，使得形成在图案之间的间隔的距离最优化，使得能够形成填充有空 气的帽通道。根据实施例，图案被布置成矩阵形状，使得形成在图案之间的帽通道没有局部地 形成在衬底上方，而是均勻地形成在衬底上，使得能够通过发光器件的整个区域获得均勻 的光提取效率。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，包括衬底，所述衬底包括多个图案，每个图案包括多个突出部分； 位于所述图案之间的多个间隔；以及位于所述图案和间隔上方的发光器件结构，所述发光器件结构包括第一半导体层、有 源层以及第二半导体层，其中，每个间隔包括这样的介质所述介质的折射率不同于所述发光器件结构的折射率。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述介质是空气。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，每个图案包括第一突出部分至第三突出部 分，并且所述第一突出部分至第三突出部分在相互不同的水平方向上突出。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第一突出部分至第三突出部分中的每 个突出部分的末端部分具有圆凸形状。
5.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第一突出部分至第三突出部分在分支 点彼此汇合，且所述第一突出部分至第三突出部分中的每个突出部分至少在所述分支点处 的宽度窄于所述第一突出部分至第三突出中的每个突出部分的末端部分的宽度。
6.根据权利要求3所述的发光器件，其中，在所述第一突出部分至第三突出部分之间 形成至少三个沟槽，并且每个沟槽具有圆凹形状。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中，所述第一突出部分至第三突出部分之间限 定的角度彼此相同。
8.根据权利要求7所述的发光器件，其中，所述第一突出部分至第三突出部分之间限 定的角彼此不同。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，在所述第一突出部分至第三突出部分中，两 个相邻的突出部分之间的角度小于或者等于120°。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中，一个图案的突出部分与形成在另一图案中 的沟槽相邻。
11.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述图案之间的距离位于大约0.ιμπι至大 约Ιμπι的范围内。
12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述图案以矩阵形状或者Z字形状布置。
13.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述图案沿倾斜方向布置。
14.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述图案任意布置。
15.一种发光器件封装，包括 主体；位于所述主体上方的第一电极和第二电极；发光器件，所述发光器件电连接到位于所述主体上方的所述第一电极和第二电极；以及成型构件，所述成型构件包围位于所述主体上方的发光器件， 其中，每个发光器件包括 多个图案，每个图案包括多个突出部分； 形成在所述图案之间的多个间隔；以及位于所述图案和间隔上方的发光器件结构，所述发光器件结构包括第一半导体层、有 源层以及第二半导体层，并且其中，每个间 隔包括这样的介质所述介质的折射率不同于所述发光器件结构的折射率。
全文摘要
本发明涉及发光器件和发光器件封装。发光器件包括衬底，该衬底包括多个图案，每个图案包括多个突出部分；形成在图案之间的多个间隔；以及图案和间隔上方的发光器件结构。每个间隔包括介质，该介质的折射率不同于发光器件结构的折射率。
文档编号H01L33/20GK102097563SQ20101058649
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月10日
发明者李昌培 申请人:Lg伊诺特有限公司