发光器件、发光器件封装和照明系统的制作方法

专利名称：发光器件、发光器件封装和照明系统的制作方法
技术领域：
实施方案涉及发光器件、发光器件封装和照明系统。
背景技术：
发光二极管(LED)是利用化合物半导体的特性将电能转化为红外光、可见光或其它波长的光的器件，并通常用于家用电器、遥控器、电子指示板、指示器、其它自动化仪器等，并日益用于广泛的用途。小的LED通常以表面安装器件(SMD)类型制造以直接安装在印刷电路板(PCB) 上，并因此也以这种SMD形式开发用作显示器件的LED灯。该SMD可以替代简单的照明灯， 并用于发出不同的颜色的照明指示器、文本显示器、图像显示器等。随着LED日益增加的应用，用于日常生活的电灯、求救信号灯等要求更高的亮度。 因此，提高LED的亮度很重要。

发明内容
本实施方案提供具有改善的发光效率的发光器件、以及包括其的发光器件封装， 所述发光器件具有在电极底部上提供的插入元件。根据一个实施方案，提供一种发光器件，包括基板；发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及在第一和第二半导体层之间形成的有源层；在发光结构上设置的透光电极层；在发光结构上提供的电极，所述电极包括垫电极以及与该垫电极连接并在至少一个方向上延伸的指电极；和位于指电极与第二导电半导体层之间的插入元件，其中插入元件的至少一部分和第二电极在垂直方向上交叠。插入元件构造为改变由有源层发射的光的路径。插入元件构造为反射由有源层发射的光。插入元件构造为折射由有源层发射的光。插入元件可以包括选自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Cu、IZO、IZTO、 ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、AZ0、AT0、IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni 和 AZO/Ag/Ni 中的至少一种。透光电极层可以包括选自ITO、IZO(In-ZnO)、GZO (Ga-ZnO)、AZO (Al-ZnO)、 AGZO (Al-Ga ZnO)、IGZO (In-Ga ZnO)、IrOx, RuOx, RuOx/1 TO, Ni/Ir0x/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一种。插入元件可以和第二导电半导体层接触。插入元件可以和第二导电半导体层间隔开。插入元件的至少一部分可具有曲率。插入元件的宽度可以为2微米至2. 5毫米。
插入元件的厚度可以为2000λ至5微米。插入元件还可包括延伸部，该延伸部可以形成为使得该延伸部的至少一部分与垫电极层在垂直方向上交叠。延伸部的面积可以大于垫电极的面积。在指电极和插入元件之间还可以提供透光绝缘层。透光绝缘层可以包括SiO2或Α1203。插入元件可以形成为使得插入元件的至少一部分和透光绝缘层接触。插入元件可以包括不平整结构，该不平整结构可以在和透光绝缘层接触的区域中形成。插入元件可以包括反射率为30%或更大的材料。插入元件可以具有在电极的横向上延伸的区域。插入元件可以包括具有不同反射率的第一层和第二层。


通过结合附图的以下详述，可以更清楚地理解本实施方案的上述和其它特征与其它优点，其中图1是显示根据一个实施方案的发光器件的顶部透视图；图2是沿图1中所示发光器件的线Α-Α’截取的横截面图；图3是沿图1中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图4是沿图1中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图5是沿图1中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图6是沿图1中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图7是沿图1中所示发光器件的线Α-Α’截取的横截面图；图8是显示根据一个实施方案的发光器件的平面图；图9是沿图8中所示发光器件的线Α-Α’截取的横截面图；图10是显示根据一个实施方案的发光器件的横截面图；图11是显示根据一个实施方案的发光器件的横截面图；图12是显示根据一个实施方案的发光器件的平面图；图13是沿图12中所示发光器件的线Α-Α’截取的横截面图；图14是沿图12中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图15是沿图12中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图16是沿图12中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图17是沿图12中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图18是沿图12中所示发光器件的线Β-Β’截取的横截面图；图19是显示包括根据一个实施方案的发光器件的发光器件封装的透视图；图20是显示包括根据一个实施方案的发光器件的发光器件封装的横截面图；图21是显示包括根据一个实施方案的发光器件模块的照明系统的透视图；图22是沿图21中所示照明系统的线D-D’截取的横截面图；图23是显示包括根据一个实施方案的发光器件的液晶显示器的分解透视图；和
图M是显示包括根据一个实施方案的发光器件的液晶显示器的分解透视图。
具体实施例方式现在将详细参考本公开的优选实施方案，其实施例示于附图中。结合附图通过以下实施方案和实施其的方法将更清楚地理解本实施方案的优点和特征。然而，本公开不限于该实施方案，可以以各种其它形式实现。提供该实施方案仅用于更完全地描述本公开并使得本领域技术人员能够完全理解本公开的范围。本公开的范围仅由权利要求限定。因此，在一些实施方案中，并未详述公知的方法、公知的器件结构和公知的技术以免对本公开的不清楚的解读。在本说明书全文中，利用相同的附图标记表示相同或类似的部件。空间相对措辞，“在· · ·下方”、“在· · ·下”、“下部”、“在· · ·上”、“上部”等可用于
描述一个器件或组成元件与其它器件或组成元件之间的关系，如图中所示。应理解，空间相对措辞包括附图中所述的方向以及在器件使用或操作期间的其它方向。例如，在其中将图中显示的器件反转的情况下，在其它器件“下”或“下方”设置的器件可以设置在其它器件 “上”。因此，示例性措辞，“在...下”包括“在...下方”或“在...下”和“在...上”。该器件可以沿其它方向设置。结果，空间相对措辞可以根据方向来解释。说明书中使用的措辞仅提供用于描述该实施方案，而不应解释为限制本公开的范围和精神。在说明书中，除非另行特定提到，否则措辞的单数形式包括其复数形式。在本文中所用的措辞“包括”和/或“包含”中，提及的组件、步骤、操作和/或器件并不排除存在或加入一个或更多个其它组件、步骤、操作和/或器件。除非另行定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科技术语)具有本领域技术人员所理解的含义。此外，除非另行明确限定，否则一般字典中定义的措辞不应做反常或放大的解释。在图中，为了描述的清楚和方便，放大、省略或示意性地示出各层的厚度或尺寸。 因此，各个元件的尺寸不完全反映其真实尺寸。此外，在描述发光器件结构期间提及的角度和方向基于图中的图示来描述。在发光器件的结构的描述中，如果没有清楚规定相对于角度和空间关系的参考点，则参考相关附图。图1是显示根据一个实施方案的发光器件的平面透视图；图2和7是沿图1中所示发光器件的线A-A’截取的横截面图；图3至6是沿图1中所示发光器件的线B-B’截取的横截面图。此外，图8是显示根据一个实施方案的发光器件的平面图，图9是沿图8中所示发光器件的线A-A’截取的横截面图，图10和11是显示根据一个实施方案的发光器件的横截面图。参考图1至11，根据本公开的发光器件100包括基板110 ；发光结构115，其包括第一导电半导体层120、第二导电半导体层140、以及在第一导电半导体层120和第二导电半导体层140之间提供的有源层130 ；设置在发光结构115上的透光电极层150 ；电极170， 其包括垫电极172、以及与垫电极172连接并在一个方向上延伸的指电极174 ；和在指电极 174和第二导电半导体层140之间提供的反射层180，其中反射层180形成为使得其至少一部分与指电极174在垂直方向上交叠。
基板110可以使用具有高导热率的材料和/或导电材料、例如金属或导电陶瓷材料形成。基板110可以呈单层、双层结构或多层结构的形式。S卩，可以使用金属，例如选自Au、Ni、W、Mo、Cu、Al、Ta、Ag、Pt和Cr中的至少一种或包括其两种或更多种的组合的合金，和此外通过层叠两种或更多种不同材料来制备基板 110。基板Iio还可以由载体晶片形成。例如这可以使用Si、Ge、GaAs、aiO、SiC、SiGe、GaN、 Ga2O3等来实现。上述基板110可以容易地排放发光器件100中生成的热，由此改善发光器件100 的热稳定性。虽然未示出，但是基板110可以还包括抗反射层(未显示)以改善光提取效率。抗反射层(未显示)称为抗反射涂布(“AR涂层”)层，并主要利用来自多重界面的反射光之间的干涉现象。即，通过将由不同界面反射的光的相位倾斜至对彼此为180°的角度，可以使反射光的强度衰减，由此能够使其抵消，而不限于此。此外，虽然未示出，但是基板110可以还包括缓冲层(未显示)，以减小基板110和第一导电半导体层120之间的晶格失配，并使得半导体层容易生长。缓冲层(未显示)可以使用晶格常数介于基板110与发光结构115之间的材料形成。例如可以使用A1N、GaN, InN, AlInN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, ZnO等，并且缓冲层可以形成为多层结构，如Al InN/GaN层叠结构、InGaN/GaN层叠结构、Al InGaN/InGaN/GaN层叠结构等。在基板110上，可以提供包括第一导电半导体层120、有源层130和第二导电半导体层140的发光结构115。第一导电半导体层120可以置于基板110上。第一半导体层120可以以η型半导体层的形式实现，其中η型半导体层可以选自由式h/lyGhnNa)彡χ彡1，0彡y彡1， 0 ^ x+y ^ 1)所表示的半导体材料,例如 feiN、AlN、Al(;aNUn(;aNUnNUnAl(;aN、AnnN 等， 并且可以对其掺杂η型掺杂剂，如Si、Ge、Sn、％或1^。有源层130可以提供在第一导电半导体层120上。有源层130可以使用基于第 III-V族元素的化合物半导体材料，利用双异质结结构(DH)、单或多量子阱结构、量子线结构、量子点结构等形成。在其中有源层130具有量子阱结构的情况下，例如，其可以具有单或多量子阱结构，包括具有式hxAly(iai_x_yN(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y彡1)的阱层和具有式 InaAlbGa1^bN(0彡a彡1，0彡b彡1，0彡a+b彡1)的势垒层。阱层可以由带隙小于势垒层的材料形成。在有源层130上和/或下可以提供导电覆层(未显示)。导电覆层(未显示)的带隙可大于有源层130的带隙，并且例如由AKiaN基半导体形成。第二导电半导体层140可以提供在有源层130上。第二导电半导体层140 可以实现为掺杂有P型掺杂剂的P型半导体层，其中P型半导体层可以选自具有式 InxAlyGa1^yN (0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1,0 ^ x+y ^ 1)的半导体材料，如 GaN、AlN、AlGaN、InGaN、 InN、InAlGaN和AlInN,并可以掺杂有ρ型掺杂剂，如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba。第一半导体层120、有源层130和第二半导体层140可以通过常规方法例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)、氢化物气相外延(HVPE)等制造，但是对该方法并无特别限制。第一半导体层I20和第二半导体层I40中导电掺杂剂的掺杂浓度可以是均勻的或不均勻的。即，多个半导体层的结构可以改变，对此并无特别限制。同时，发光结构115可以还包括极性与第一导电半导体层120相反的第三导电半导体层(未显示)，其设置在第一导电半导体层120下。第一导电层120可以是ρ型半导体层，而第二导电半导体层140可以实现为η型半导体层。因此，发光结构层115可以包括选自N-P结、P-N结、N-P-N结和P-N-P结结构中的至少一种。透光电极层150可以提供在第二导电层140上。透光电极层150 可以包括选自 ΙΤ0、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 和 Ni/IrOx/Au/ ITO中的至少一种，并形成在第二导电半导体层140顶部上以防止电流拥挤。同时，部分移除有源层130、第二导电半导体层140和透光电极层150以暴露出第一导电半导体层120，并且在第一导电半导体层120的暴露的顶部上可以形成第一电极 160。此外，可以在第二导电半导体层140的顶部上形成第二电极170。通过移除透光电极层150的一部分和暴露第二导电半导体层140的一部分，或者否则通过与透光电极层 150电连接，可以使得第二电极170和第二导电半导体层140电连接。通过适当的蚀刻方法可以实现第一或第二导电半导体层120或140的部分暴露。第一和第二电极160和170可以分别包括导电材料，例如选自h、Co、Si、Ge、Au、 Pd、Pt、Ru、Re、Mg、Zn、Hf、Ta、Rh、Ir、W、Ti、Ag、Cr、Mo、Nb、Al、Ni、Cu 和 WTi 中的金属或其合金。各电极可以形成为单层或多层结构。同时，如图1至11中所示，第一电极160可以在通过蚀刻发光器件100的侧面区域而暴露的第一导电半导体层120上形成。或者，如图8和9中所示，在形成穿过发光器件100上表面的一个区域上的有源层130、第二导电半导体层140和透光电极层150的通孔后，可以在通过通孔暴露的第一导电半导体层120上形成第一电极160，对此没有特别限制。为了形成穿过有源层130、第二导电半导体层140和透光电极层150的通孔，可以采用使用掩模图案的部分蚀刻，对此没有特别限制。在此情况下，为了防止第一电极160与有源层130、第二导电半导体层140和透光电极层150电连接，可以提供绝缘层162以使第一电极160与有源层130、第二导电半导体层140和透光电极层150隔离(绝缘)，对此没有特别限制。第二电极170可以包括具有预定图案的至少一个垫电极172和指电极174。如图1中所示，垫电极172可以设置在第二导电半导体层140的上表面中的水平中心部分中，或者，否则设置在其外部区域或边缘区域中，对此没有特别限制。指电极174可以和垫电极172连接，并在任意方向上延伸。如图1中所示，指电极 174可以具有弯曲部或曲率，对此没有限制。指电极174的宽度可以为2至50微米，对此没有特别限制。虽然图1至11中未示出，但是第一电极160还可以包括具有任意形状、尺寸和结构的指电极(未显示)，对此没有限制。
这种指电极174可使得电流能够容易地扩散。虽然图1至11中未示出，但是可以在第二导电半导体层140上形成电流阻挡层 (CBL)(未显示)，其中CBL的至少一个区域与垫电极172和/或指电极174在垂直方向上交叠。这种CBL(未显示)可以使用不导电或弱导电材料形成。例如，CBL可以包括ΙΤ0、 ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGT0、AZ0、AT0、Zn0、Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203、Ti0x、Ti02、Ti、Al 或 Cr中的至少一种。CBL(未显示)可以防止电流拥挤，其中电子在指电极174和/或垫电极172的下部上集中。虽然对CBL(未显示)的宽度没有特别限制，但是该宽度可以宽于垫电极172和/ 或指电极174的宽度。在指电极174下可以提供反射层180。更具体地，反射层180形成在指电极174下， 并且其至少一个区域可以与指电极174在垂直方向上交叠，以在上部垂直方向上观察时覆盖指电极174。反射层180可以包括具有优异的反射性能的材料，例如Ag、Ni、Al、他、Pd、Ir、Ru、 Mg、Zn、Pt、Au、Hf和Cu中的至少一种或其组合。或者，与透光材料如ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZ0、 IGT0、AZ0、AT0等一起使用前述金属，反射层可以形成为单层或多层结构。反射层180可以以IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Ni等的形式层叠。反射层180可以通过电子束或溅射形成，对此没有特别限制。反射层180可以存在于发光电极层150中，或者如图3中所示，形成为与第二导电半导体层140接触。或者，如图5中所示，反射层180可以插入发光电极层150中以形成层或存在于发光电极层150的顶部上，对此没有特别限制。反射层180可以是如图3和5中所示的薄层形式，或可以具有如图6中所示的弯曲区域或包括不平整结构(未显示)，对此没有特别限制。当在垂直方向上观察反射层180 时，其可以呈多边形、圆形或弯曲形，对此没有特别限制。反射层180的宽度在各自区域内可以不同，可以具有宽于指电极174的宽度以覆盖指电极174。如果反射层180宽度过大，则在向上方向中传播的光可被过度阻挡。另一方面，当反射层180具有与电极170相比相当小的宽度时，可不阻挡在电极170中吸收的光。例如， 反射层180的宽度 ”可以是指电极174的宽度“P”的约1至50倍。更具体地，反射层 180的宽度“W”可以为2微米至2. 5毫米。如果反射层180过薄，则难以形成反射层180，进而限制其功能。另一方面，当反射层180过厚时，接合存在困难，并且发光器件100的尺寸可增加。因此，反射层180的厚度可以为例如2000λ至5微米。在其中在指电极174下提供电流阻挡层(CBL)(未显示)的情况下，可以在CBL(未显示)上或下设置反射层180，对此没有特别限制。如图4中所示，由于反射层180形成在指电极174下，所以能够防止有源层130发射的光被指电极174吸收。因此，可以进一步提高发光器件100的发光效率。参照图7，反射层180可以包括延伸部182，其中延伸部182可以延伸为设置在垫电极172下。
延伸部182可以形成在垫电极172下以在垂直方向上覆盖垫电极172，并具有比垫电极172更宽的区域。反射层180可以包括存在于垫电极172下的延伸部182，并且当CBL(未显示)存在于垫电极172下时，延伸部182可以形成在CBL(未显示)上或下，对此没有特别限制。参照图10和11，发光器件100可以具有在反射层180和指电极174之间提供的透光绝缘层190。透光绝缘层190可以包括具有绝缘和透光性能的材料，例如二氧化硅(SiO2)或包含SiO2的氧化铝(Al2O3)。如图10中所示，透光绝缘层190可以置于反射层180与指电极174之间，或通过将反射层180插入透光绝缘层190中以形成层来形成，对此没有特别限制。在反射层180和指电极174之间提供透光绝缘层190，以防止反射层180以及指电极174从其上分离和剥去。此外，可以可靠地实现指电极174和反射层180的接合。同时，如图11中所示，反射层180可以具有在反射层180和透光绝缘层190接触的区域中形成的不平整结构182。由于不平整结构182存在于反射层180与透光绝缘层190 彼此接触的区域中，所以可以提高反射层180和发光绝缘层190之间的接触面积，因此，可以可靠地保护反射层180和指电极174免受分离及其剥落。此外，反射层180和透光绝缘层190之间可以可靠地接合。图12至18是显示根据一个实施方案的发光器件的横截面图。参照图12至18，根据前述实施方案的发光器件200可以包括基板210 ；发光结构215，其包括第一导电半导体层220、第二导电半导体层M0、以及在第一导电半导体层 220和第二导电半导体层240之间提供的有源层230 ；设置在发光结构215上的透光电极层 250 ；和在透光电极层250中的改变由有源层230发射的光的路径的插入层观0 ；和具有与插入层280在垂直方向上部分交叠的区域的第二电极270。在这方面，基板210、发光结构215、第一导电半导体层220、有源层230、第二导电半导体层M0、透光电极层250、第一电极260和第二电极270与上述那些基本上相同，因此，为简短起见，省略对其详述。插入层280可以改变有源层230所发射的光的路径。例如，插入层280可以包括如上所述的具有光反射性的反射层，或可以是折射层从而以预定角度折射入射光。如果插入层280包括折射层，插入层280可以使入射光弯曲(折射)以具有预定折射角，如图15中所述。例如，可以形成插入层观0以具有预定的折射角。或者，如图16中所示，插入层 280可以形成为具有任意所需形状或在一侧上具有弯曲表面，如透镜。由于在发光结构215和电极270之间提供改变光的路径的插入层观0，所以能够防止由有源层230发射的光被电极270吸收，由此改善发光器件200的发光效率。插入层280可以包括具有光透射和光反射性能的材料。例如，插入层280可以用作部分透射入射光并部分反射该入射光的光束分裂器，进而在预定方向上引导光。在本文中，插入层可具有30%或更大的反光率。此外，插入层280可以在电极270上在侧向上延伸。通过在电极270上延伸插入层观0以具有大于电极270的面积，可以减少电极270对光(由有源层230发射)的吸收。
如图17中所示，透光绝缘层290可以设置在发光结构215的至少一个区域上，可以形成插入层观0，使得至少一个区域和透光绝缘层290接触。透光绝缘层290可以包括二氧化硅(SiO2)或含二氧化硅(SiO2)的氧化铝(Al2O3),对此没有特别限制。插入层280可以包括多个层，其中各层可具有不同的折射率。例如，如图18中所示，插入层280可以包括第一层282和第二层观4，其中第一和第二层282和284可以具有不同的折射率。由于插入层280包括具有不同折射率的多个层，所以入射到插入层280上的光可以以预定角度反射或根据斯涅尔定律以预定折射角折射和透射。图19示出包括根据一个实施方案的发光器件的发光器件封装。图20是示出包括根据一个实施方案的发光器件的发光器件封装的横截面图。参照图19和20，根据一个实施方案的发光器件封装300包括其中形成有腔的体 310 ；安装在体310上的第一和第二电极340和350 ；与第一和第二电极电连接的发光器件 320 ；和在腔上形成的密封物330，其中密封物可以包括磷光体(未显示)。体310可以使用选自作为树脂材料的聚邻苯二甲酰胺(PPA)、硅(Si)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、光敏玻璃(PSG)、聚酰胺9T(PA9T)、间同立构聚苯乙烯(SPQ、金属材料、蓝宝石 (Al2O3)、氧化铍(BeO)、印刷电路板(PCB)等中的至少一种形成。体310可以通过注塑、蚀刻等方法形成，对此没有特别限制。体310的内表面可以具有斜面。取决于斜面的角度，可以改变由发光器件320发射的光的反射角。因此，可以控制射向外部的光的方位角。当从上侧观察体310中的腔时，其可以具有各种形状，包括圆形、矩形、多边形、椭圆形，特别是具有圆角的形状，对此没有特别限制。密封物330可以填充腔和/或包括磷光体。密封物330可包括透明的硅树脂、环氧树脂或其它树脂材料，并可以在填充腔后通过UV或热固化来形成。考虑到由发光器件320发射的光的波长，可以适当地选择磷光体(未显示)的类型以使得发光器件封装300产生白光。密封物330中所含磷光体(未显示)可以是选自发蓝光的磷光体、发蓝绿光的磷光体、发绿光的磷光体、发黄绿光的磷光体、发黄光的磷光体、发黄红光的磷光体、发橙光的磷光体和发红光的磷光体中的任意一种，取决于由发光器件320发射的光的波长。S卩，磷光体(未显示)被发光器件320发射的第一光激发以产生第二光。例如，在其中发光器件320是蓝色发光二极管(LED)和磷光体(未显示)是黄色磷光体的情况下， 黄色磷光体被蓝光激发以发射黄光，由蓝色LED发射的蓝光和由该蓝光激发的黄光混合， 发光器件封装300可发射白光。类似地，如果发光器件320是绿色LED，则可以一起使用品红色磷光体以及蓝色和红色磷光体。或者，当光源320是红色LED时，可以一起使用青色磷光体以及蓝色和绿色磷光体。这种磷光体(未显示)可以是本领域种熟知的任意一种，如YAG、TAG、硫化物、硅酸盐、铝酸盐、氮化物、碳化物、氮化物-硅酸盐、硼酸盐、氟化物或磷酸盐基材料等。同时，体310上可以安装有第一电极340和第二电极350。第一和第二电极340和 350可以与发光器件320电连接以对发光器件320供电。第一和第二电极340和350可以彼此电隔离，反射发光器件320发射的光以改善发光效率，并排出发光器件320所产生的热。图19示出安装在第一电极350上的发光器件320，然而，本公开内容对此并无特别限制。发光器件320以及第一和第二电极340和350可以通过引线接合、倒装芯片或芯片接合中的任一种电连接。第一电极340和第二电极350可以包括金属材料，例如选自钛(Ti)、铜(Cu)、镍 (Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、钼(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)、磷(P)、铝(Al)、铟(In)、钯(Pd)、 钴(Co)、硅(Si)、锗(Ge)、铪(HF)、钌(Ru)和铁(Fe)中的至少一种或其合金。此外，第一电极340和第二电极350各自可以形成为单层或多层结构，对此没有特别限制。发光器件320安装在第一电极340上，并例如可以是发射红色、绿色、蓝色或白色光的发光器件或发射紫外光的紫外(UV)发光器件，对此没有特别限制。此外，可以提供至少一个发光器件320。发光器件320通常可应用于所有电端子形成于其上表面上的水平型器件、所有电端子形成于其上表面或下表面上的垂直型器件、或倒装芯片器件。同时，发光器件320可以包括在指电极(未显示)下提供的反射层(未显示)，并且由于能够防止有源层(未显示)所发射的光被指电极(未显示)吸收，所以发光器件320 和发光器件封装300可以具有改善的发光效率。多个根据一个实施方案的发光器件封装300可以排列在基板上，并且可以在发光器件封装的光路上设置光学元件，如导光板、棱镜片或散射片。这种发光器件封装300、基板和/或光学元件可用作光单元。根据另一实施方案， 通过包括前述实施方案中所述的发光器件100或发光器件封装300可以实现显示器件、指示器件和/或照明系统。例如，照明系统可以包括灯、街灯等。图21是示出包括根据一个实施方案的发光器件的照明系统的透视图，图22是沿图21中所示照明系统的横截面D-D’截取的横截面图。S卩，图22是沿长度方向Z和高度方向X上的横截面所截取并在水平方向Y上观察时的横截面图。参照图21和22，照明系统400可以包括体410、接合到体410上的盖430、以及在体410两个末端处的端帽450。发光器件模块443可以接合到体410的底部，并且，为了通过体410的顶部将发光器件封装444生成的热排放到外部，体410可以由具有优异的导热率和散热效应的金属材料制成，对此没有特别限制。特别地，发光器件封装444可以包括发光器件(未显示)，发光器件(未显示)可以包括在电极(未显示)下的反射层(未显示)以防止有源层所发射的光被电极(未显示)吸收，由此改善发光器件封装444和照明系统400的发光效率。发光器件封装444可以以多种颜色和以多行安装在基板442上以形成阵列，并可以彼此间隔开预定间距或如果需要的话间隔开不同的的距离以控制亮度。这种基板442可以是金属芯PCB(MPPCB)或由FR4制成的PCB。盖430可以为圆形以环绕体410的底部，对此没有特别限制。盖430保护发光器件模块443免受外来物质。此外，盖430防止发光器件封装444 导致的眩光，并包括散射粒子以将光均勻地射向外部。此外，可以在盖430的内表面和外表面中的至少之一上形成棱镜图案等。或者，可以对盖430的内表面和外表面中的至少之一施加磷光体。同时，由于盖430应表现出优异的透光率以通过盖430将发光器件封装444发射的光发射到外部，盖430应表现出充分的耐热性以耐受发光器件封装444所产生的热。盖 430可以包括含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 等的材料。端帽450设置在体410的两个末端上，并可用于密封电源(未显示)。此外，端帽 450提供有电源引脚452，使得照明设备400可以应用于已经除去传统荧光的终端中，而不使用任何附加设备。图23是示出使用根据一个实施方案的发光器件的液晶显示器件的分解透视图。图23示出边缘光型液晶显示器件500，其包括液晶显示面板510和对液晶显示面板510提供光的背光单元570。使用从背光单元570供给的光，液晶显示面板510显示图像。液晶显示面板510 包括滤色基板512和薄膜晶体管基板514，其通过设置在其间的液晶彼此面对。滤色基板512可以通过液晶显示面板510使得显示彩色图像。薄膜晶体管基板514与印刷电路板518电连接，印刷电路板518上通过驱动膜517 安装有多个电路元件。薄膜晶体管基板514响应从印刷电路板518提供的驱动信号，并可以从印刷电路板518对液晶施加驱动电压。薄膜晶体管基板514包括薄膜晶体管和在包括透明材料如玻璃或塑料的其它基板上作为薄膜形成的像素电极。背光单元570包括发光的发光器件模块520、将发光器件模块520发射的光转换成表面光并将该光供给到液晶显示面板510的导光板530、使得导光板530发射的光的亮度分布均勻化并改善垂直入射的多个膜550和560、以及将发射到导光板530背面的光反射至导光板530的反射片M0。发光器件模块520包括多个发光器件封装524、以及其上安装有发光器件封装 524以形成阵列的PCB522。具体地，由于发光器件封装5M包括发光器件(未显示)，发光器件(未显示)包括在电极(未显示)下提供的反射层(未显示)，并且能够防止由有源层(未显示)发射的光被电极(未显示)吸收，背光单元570以及发光器件封装5M可以实现发光效率的改善。同时，背光单元570包括散射从导光板530向液晶显示面板510投射的光的散射膜560、集中散射光并由此改善垂直入射的棱镜膜550、以及保护棱镜膜550的保护膜564。图M是示出包括根据一个实施方案的发光器件的液晶显示器的分解透视图。然而，图23中示出和描述的内容并未详述。图M示出直接型液晶显示器件600，其包括液晶显示面板610和对液晶显示面板 610提供光的背光单元670。液晶显示面板610与图23中所述的基本上相同，省略其详述。背光单元670包括多个发光器件模块623、反射片624、其中容纳发光器件模块 623和反射片624的下部底架630、位于发光器件模块623上的散射片640和多个光学膜 660。
各发光器件模块623包括多个发光器件封装622、以及其上安装有发光器件封装 622以形成阵列的PCB621。具体地，由于发光器件封装622包括发光器件(未显示)，发光器件(未显示)包括在电极(未显示)下提供的反射层(未显示)，并且能够防止由有源层(未显示)发射的光被电极(未显示)吸收，所以背光单元670以及发光器件封装622可以实现发光效率的改善。反射片拟4将发光器件封装622发射的光反射朝向液晶显示面板610，以改善发光效率。同时，由发光器件模块623发射的光投射到散射片640上，并且在散射片640顶部上设置光学膜660。光学膜660包括散射膜666、棱镜膜650和保护膜664。如从上文显见，根据本发明实施方案的发光器件包括在电极下的反射层以防止有源层发射的光被电极吸收，由此提高发光效率。根据本发明实施方案的发光器件不限于前述实施方案中所述的结构和方法。此外，本领域技术人员应理解，各实施方案的部分或全部选定的部件的各种组合和改变是可能的。虽然已经为说明性目的公开了本公开的实施方案，但是本领域技术人员应理解， 各种改变、增加和替代是可能的，而不会离开所附权利要求书中所公开的公开内容的范围与精神。例如，实施方案中详细描述的各元件可以改变。此外，应理解，涉及这些改变、增加和替代的差异在所附权利要求书所确定的公开内容的范围内。
权利要求
1.一种发光器件，包括 基板；在所述基板上提供的发光结构，所述发光结构包括第一导电半导体层、第二导电半导体层、以及置于所述第一和第二导电半导体层之间的有源层； 在所述发光结构上设置的透光电极层；在所述发光结构上提供的电极，所述电极包括垫电极以及与所述垫电极连接并在至少一个方向上延伸的指电极；和在所述电极和所述第二导电半导体层之间提供的插入元件，其中所述插入元件形成为使得所述插入元件的至少一个区域和所述指电极在垂直方向上交叠。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述插入元件构造为改变由所述有源层发射的光的路径。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述插入元件构造为反射由所述有源层发射的光。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述插入元件构造为折射由所述有源层发射的光。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件包括选自Ag、Ni、 Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、Cu、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖ0、IGZO、IGT0、ΑΖΟ、ΑΤΟ、IZO/Ni、 AZO/Ag、IZO/Ag/Ni 和 AZO/Ag/Ni 中的至少一种。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述透光电极层包括选自ΙΤ0、 IZO(In-ZnO),GZO(Ga-ZnO),AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO),IGZO(In-Ga SiO)、IrOx、RuOx、 RuOx/1 TO, Ni/Ir0x/Au 和 Ni/Ir0x/Au/IT0 中的至少一种。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件和所述第二导电半导体层接触。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件与所述第二导电半导体层间隔开。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件在其至少一个区域上具有曲率。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件的宽度为2微米至2. 5毫米。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件的厚度为 2000λ至5微米。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件包括延伸部，所述延伸部具有与所述垫电极在垂直方向上交叠的至少一个区域。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述延伸部的面积大于所述垫电极的面积。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，还包括在所述指电极和所述插入元件之间提供的透光绝缘层。
15.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述透光绝缘层包括SiO2或Al2O315
16.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述插入元件形成为使得其至少一个区域和所述透光绝缘层接触。
17.根据权利要求14所述的发光器件，其中所述插入元件包括不平整结构，所述不平整结构在和透光绝缘层接触的区域中形成。
18.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件包括反光率为 30%或更高的材料。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件具有在所述电极的横向上延伸的区域。
20.根据权利要求1至4中任一项所述的发光器件，其中所述插入元件包括具有不同反射率的第一和第二层。
全文摘要
公开了一种发光器件，包括基板；在基板上提供的发光结构，其包括依次层叠的第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层，在发光结构上设置的透光电极层；在发光结构上提供的电极。在本文中，电极包括垫电极和指电极，并且在指电极与第二导电半导体层之间置有插入元件，其中插入元件形成为使得其至少一个区域与指电极在垂直方向上交叠。由于插入元件形成于指电极下，所以能够防止有源层发射的光被指电极吸收。因此，可以进一步提高发光器件的发光效率。
文档编号H01L33/46GK102569590SQ20111042779
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月19日 优先权日2010年12月20日
发明者朱炫承, 罗珉圭, 金省均 申请人:Lg伊诺特有限公司