CN102623585B - 发光器件 - Google Patents
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Abstract
实施方案涉及在支撑构件和发光结构之间具有高接合力以及具有高可靠性的发光器件。一个实施方案中的发光器件可包括:支撑构件;设置在所述支撑构件上的发光结构,其中所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;介于所述支撑构件和所述发光结构之间的电极接合层;以及介于所述支撑构件和所述电极接合层之间的第三半导体层,其中所述第三半导体层包括在所述第一和第二层中至少之一中所包含的元素的至少之一。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年1月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2011-0007927的优先权,通过引用将其公开内容并入本文。
技术领域
实施方案涉及发光器件。
背景技术
发光器件通过使用化合物半导体的特性将电信号转变成红外光、可见光或光的形式。发光器件用于家用电器、遥控器、电子显示器、指示器、各种自动化设备等,并且发光器件的应用范围逐步扩大。
随着发光器件的应用范围扩大,家庭和建筑物中用灯、救援信号用灯等要求高的亮度。因此,提高发光器件的亮度是重要的。
为了提高发光器件的亮度,提出了一种垂直型发光器件。在垂直型发光器件中,将发光结构和导电衬底附接在诸如蓝宝石的衬底上,然后分离衬底。
然而,一般而言,附接至发光结构的导电衬底由金属或导电陶瓷制成。因此,发光结构和导电衬底具有不同的热膨胀系数,并且发光结构和导电衬底之间的粘附力减小。因此,发光器件的可靠性低。
发明内容
实施方案提供设置为增加支撑构件和发光结构之间的接合力并具有优异可靠性的发光器件。
因此,根据第一实施方案,一种发光器件可包括:支撑构件;设置在所述支撑构件上的发光结构,其中所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;介于所述支撑构件和所述发光结构之间的电极接合层;和介于所述支撑构件和所述电极接合层之间的第三半导体层,其中所述第三半导体层包括在所述第一和第二半导体层中的至少之一中所包含的元素的至少之一。
此外,根据第二实施方案,一种发光器件可包括:包括含硅(Si)的层的支撑构件和在所述层上的第三半导体层;设置在所述第三层上的发光结构,所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;以及介于所述第三半导体层和发光结构之间的电极接合层,其中所述第三半导体层包括在所述第一和第二半导体层中的至少之一中所包含的元素的至少之一,并且具有其中设置电极接合层的不平坦表面。
此外,根据第三实施方案,发光器件可以包括:包括第一和第二区域的支撑构件;设置在所述第一区域上的发光结构,所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;设置在所述第二区域上的半导体结构,其中所述半导体结构包括:包含与所述第一半导体层的材料相同的材料的第四半导体层、以及包含与所述第二半导体层的材料相同的材料的第五半导体层;介于所述支撑构件和所述发光结构之间的电极接合层;以及介于所述支撑构件和所述电极接合层之间的第三半导体层,其中所述第三半导体层包括在所述第一层和所述第二层中的至少之一中包含的元素中的至少之一。
根据实施方案,第三半导体层生长或设置在支撑构件上,电极接合层设置在第三半导体层上,发光结构设置在电极接合层上。因此,设置在电极接合层两侧上的第三半导体层和发光结构的热膨胀系数和晶格常数可以相同或相似。因此,发光器件可以具有高可靠性,并且支撑构件和发光结构之间的接合力可以增加。
此外,根据实施方案,由于在支撑构件的区域中形成具有齐纳二极管功能的半导体结构等,所以可以不向发光结构提供静电放电(ESD)。因此,其防止发光器件受损并且发光器件可以具有高可靠性。
附图说明
接合附图,通过以下详细说明,可更清楚地理解实施方案的细节,附图中:
图1是示出根据第一实施方案的发光器件的分解立体图;
图2是示出组装发光器件时图1的发光器件的立体图;
图3是示出图2的发光器件的截面立体图;
图4是示出根据第二实施方案的发光器件的分解立体图;
图5是示出根据第三实施方案的发光器件的分解立体图;
图6是示出包括根据实施方案的发光器件的发光二极管封装件的立体图;
图7是示出包括根据实施方案的发光器件的照明装置的立体图;
图8是示出沿图7中的线A-A’截取的照明装置的截面图;
图9示出包括根据实施方案的发光器件的液晶显示装置的分解立体图;和
图10是示出包括根据另一实施方案的发光器件的液晶显示装置的分解立体图。
具体实施方式
下面将详细参考实施方案,其实施例在附图中示出。然而,本公开可以以多种不同的形式实施,而不应当被视为限于本文所述实施方案。相反,提供这些实施方案的目的是使本公开变得透彻和完整,并且使得本领域技术人员充分理解本公开的范围。本公开仅由权利要求的范畴所限定。在某些实施方案中,可省略本领域中公知的器件结构或工艺的详细描述,以避免妨碍本领域普通技术人员对本公开的理解。在任何可能的情况下,相同的附图标记在整个附图中表示相同或相似的部件。
空间相对术语如“下”、“下方”、“下部”、“上”或“上部”在本文可用于描述图中所示的一个要素相对于另一要素的关系。应理解,空间相对术语意图涵盖除图中所示取向之外的器件的不同取向。例如,如果将一幅图中的器件翻转,则描述为在另一要素“下”或“下方”的要素此时将取向为在另一要素“上”。因此,示例性术语“下”或“下方”可涵盖上和下两种取向。由于器件可以沿另一方向取向,所以空间相对术语可以根据器件的取向来解释。
本公开使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的,而无意于限制本公开。如本公开和说明书中所使用的,除非另有清楚的说明,否则名词的单数形式也包括其复数形式。还应理解,当用于本说明书时,术语“包括”和/“包含”表示存在所提及特征、整体、步骤、操作、要素和/或组件,但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、要素、组件和/或其组。
除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括科技术语)具有与本领域普通技术人员所通常理解相同的含义。还应理解,术语(例如字典中通常定义的那些)应当解释为具有与其在相关技术和本公开的文本中的含义相一致的含义,并且不应以理想化或过度形式的意义来解释,除非在本文中明确地那样定义。
在附图中,为了便于说明和清楚,可将各层的厚度或尺寸放大、省略或示意性示出。此外,各构成要素的尺寸或面积并不完全反映其实际尺寸。
用于描述根据实施方案的发光器件的结构的角度或方向基于附图中显示的那些。除非在说明书中没有定义描述发光器件结构中的角度位置关系的参考点,否则可以参考参考相关附图。
图1是示出根据第一实施方案的发光器件的分解立体图。图2是示出图1发光器件的耦接立体图。图3是示出图2的发光器件的截面立体图。图4是示出根据第二实施方案的发光器件的分解立体图。
参考图1至4,发光器件100可包括:支撑构件110和设置在支撑构件110上的发光结构150。
支撑构件110可包括具有高热导率的材料。支撑构件110可包括导电材料和绝缘材料。
此处,支撑构件110可包括单层,或者可以包括具有两层或更多层的多层。
当支撑构件110包括半导体材料时,支撑构件110可包括载体晶片,例如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氧化锌(ZnO)、碳化硅(SiC)、锗硅(SiGe)、氮化镓(GaN)或氧化镓(Ga2O3)。在本实施方案中,支撑构件110可包括硅(Si)作为实例。
支撑构件110可以是透明的。例如,当具有硅的支撑构件110比预定厚度薄时,支撑构件110可以是透明的,但是不限于此。
此外,为了进一步提高光提取效率,支撑构件110可以在其上表面处提供有图案化的蓝宝石衬底结构。当然,支撑构件110不限于上述情形或结构。
此处,第三半导体层120可以设置在支撑构件110上。第三半导体层120可包括在第一和第二半导体层152和156中包含的至少一种元素或材料。下面将描述第一和第二半导体层152和156。
即,第三半导体层120可包括GaN和ZnO,以及In和Al中的至少之一。然而,不限于此。
在实施方案中,第三半导体层120是在支撑构件110上形成的单独层。然而,当第三半导体层120在支撑构件110上生长时,第三半导体层120与包含硅的支撑构件110一体化。但是其不限于此。
同时,包含硅的支撑构件110具有高电学性能。根据支撑构件110的掺杂剂的种类,第三半导体层120可具有不同的性能,但是不限于此。
此处,第三半导体层120可具有与包括在发光结构150中的第二半导体层156和支撑构件110中至少之一的相同或相似的晶格常数和/或膨胀系数。
即,当第二半导体层156包括GaN层时,第三半导体层120可包括与第二半导体层156相同的GaN层。
即,第三半导体层120具有与发光结构150(即第二半导体层156)类似的膨胀系数和晶格常数。因此,即使发光器件100由于发光器件100运行时所产生的热而反复收缩和膨胀,在后续将描述的电极接合层(未显示)处也不形成裂纹。因此,电极接合层可具有高剥离力,并且可以提高发光器件100的结构可靠性。
此外,当第三半导体层120设置或生长在包含硅的支撑构件110上时,在支撑构件110处产生的多个位错可以不延伸到发光结构150。当密集供给到多个位错的电流扩散到第三半导体层120中时,电流可通过电极接合层(未显示)供给到发光结构150。因此,可以改善发光器件100的电学性能。
此处,第三半导体层120的厚度d3可以小于第一半导体152的厚度d1和第二半导体层156的厚度d2(其将在下文描述)。
此处,第三半导体层120的厚度d3可以为约50nm至约5μm。
当第三半导体层120的厚度d3小于约50nm时,在设置在第三半导体层120上的电极接合层处可能因为包含硅的支撑构件110和第三半导体层120之间的晶格常数和膨胀系数的差异增加而形成裂纹。因此,发光器件100可具有低可靠性。
此外,当第三半导体层120的厚度d3大于约5μm时,制造发光器件100所耗时间长。此外,发光器件100可具有低的效率。
电极接合层(未显示)可包括具有导电材料的接合层130,并且介于接合层130和发光结构150之间的电极层140可形成在第三半导体层120上。
接合层130可包括铟(In)、锡(Sn)、银(Ag)、铌(Nb)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、铂(Pt)、钯(Pd)、钨(W)、钌(Ru)、钼(Mo)、铱(Ir)、铑(Rh)、钽(Ta)、铪(Hf)、锆(Zr)、钒(V)及其合金中的至少一种。因此,接合层130可包括单层或多层。
首先,与第二半导体层156电连接的电极层140可以设置在接合层130上。
此处,电极层140可包括透明电极142,以及介于透明电极142和接合层130之间的反射电极144。
电极层140可包括导电材料。例如,电极层140可包括镍(Ni)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、钽(Ta)、钼(Mo)、钛(Ti)、银(Ag)、钨(W)、铜(Cu)、铬(Cr)、钯(Pa)、钒(V)、钴(Co)、铌(Nb)、锆(Zr)、铟锡氧化物(ITO)、铝锌氧化物(AZO)和铟锌氧化物(IZO)中的至少一种。
虽然示出透明电极142和反射电极144具有相同的宽度,但是透明电极142和反射电极144的宽度和长度中的至少之一可以不同。即,不限于此。
此外,可以在电极层140和发光结构150之间***电流阻挡层(未显示)以防止从电极层140供给的电流发生电流拥挤现象。然而,不限于此。
此处,发光结构150可以设置在支撑构件110上。发光结构150可以包括第一和第二半导体层152和156、以及介于第一和第二半导体层152和156之间的有源层154。
此处,第一半导体层152可包括化合物半导体。例如,第一半导体层152可以利用第III-V族或第II-VI族化合物半导体来实施。第一半导体层152可以掺杂有第一导电型掺杂剂。
即,例如当第一半导体层152为n型半导体层时,n型半导体层可以包括具有式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,和0≤x+y≤1)的半导体材料,例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN或AlInN。第一半导体层152可以掺杂有n型掺杂剂如Si、Ge或Sn。
第一半导体层152可以设置在有源层154下。
有源层154可以是其中电子和空穴复合的区域。根据电子和空穴的复合,电子和空穴跃迁至较低能级。因此,可以产生对应于能级间隙的波长的光。
有源层154可以包括例如具有式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,和0≤x+y≤1)的半导体材料。有源层154可具有单量子阱结构或多量子阱(MQW)结构。或者,有源层154可包括量子线结构或量子点结构。
第二半导体层156可设置在有源层154下。
第二半导体层156可以包括半导体化合物。例如,第一半导体层152可以利用第III-V族或第II-VI族化合物半导体来实施。第二半导体层156可掺杂有第二导电型掺杂剂。例如,第二半导体层156可以为p型半导体层,并且可以将空穴注入有源层154中。
在该情况下,第二半导体层156可以包括例如具有式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,和0≤x+y≤1)的半导体材料,例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN或AlInN。第二半导体层156可以掺杂有p型掺杂剂如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。
同时,第一半导体层152、有源层154和第二半导体层156可以利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法、化学气相沉积(CVD)法、等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)法、分子束外延(MBE)法、氢化物气相外延(MVPE)法或溅射法形成。当然,制造方法不限于上述方法。
此外,与上述实施方案相反,第一半导体层152可以为p型半导体层,第二半导体层156可以为n型半导体层,但是不限于此。
此处,包括镍(Ni)等的电极垫160可以设置在第一半导体层152的上表面上。可以在第一半导体层152的表面上部分或全部地形成粗糙图案。图案可以利用光电化学(PEC)法形成,但是不限于此。
参考图4,保护层170可以设置在发光结构150的侧表面和第一半导体层152的部分上表面上。
保护层170可以包括绝缘材料如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)。保护层170可以包括电导率低于可被绝缘的电极层140的金属。
保护层170可以保护发光结构150免受外部冲击。
图5是示出根据第三实施方案的发光二极管的分解立体图。
参考图5,发光器件200可以包括:支撑构件210、设置在支撑构件210上的发光结构250、以及半导体结构280。
支撑构件210可包括具有高热导率的材料。此外,支撑构件210可包括导电材料、绝缘材料和半导体材料。在支撑构件210包括半导体材料时,支撑构件210可包括载体晶片如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氧化锌(ZnO)、碳化硅(SiC)、锗硅(SiGe)、氮化镓(GaN)或氧化镓(Ga2O3)。在实施方案中,支撑构件210包括硅(Si)。支撑构件210与参考图1至图3描述的支撑构件110相同,因此省略其详细解释。
支撑构件210可包括第一和第二区域S1和S2。发光结构250可以设置在第一区域S1上,半导体结构280可以设置在第二区域S2上。下面将进行详细说明。
第三半导体层220可以设置在支撑构件210上。第三半导体层220可以包括在第一和第二半导体层252和256中包含的至少一种元素。下文将对此进行描述,然而,不限于此。
即,第三半导体层220可以包括GaN和ZnO,In和Al中的至少一种。然而,不限于此。
在实施方案中,第三半导体层220是形成在支撑构件210上的层。然而,第三半导体层220与包含硅(Si)的支撑构件210一体化。然而,不限于此。
包含硅(Si)的支撑构件210具有高电学性能。根据第三半导体层220的掺杂剂的种类,第三半导体层220可以具有不同的性能。
第三半导体层220可以具有与第二半导体层256和支撑构件210中至少之一的相同或相似的晶格常数和/或膨胀系数。
即,当第二半导体层256包括GaN层时,第三半导体层220可包括与第二半导体层256相同的GaN层。
即,第三半导体层220具有与发光结构250(即第二半导体层256)类似的膨胀系数和晶格常数。因此,即使发光器件200由于发光器件200运行时所产生的热而反复收缩和膨胀,在后续将描述的电极接合层(未显示)处不形成裂纹。因此,电极接合层可具有高剥离力,并且可以提高发光器件200的结构可靠性。
此外,当第三半导体层220设置或生长在包含硅的支撑构件210上时,在支撑构件210处产生的多个位错可以不延伸到发光结构250。在密集供给到多个位错的电流可以扩散到第三半导体层220中之后,电流可通过电极接合层(未显示)供给到发光结构250,因此,可以改善发光器件200的电学性能。
第三半导体层220的厚度可以小于第一和第二半导体252和256的厚度。下文将描述第一和第二半导体252和256。
第三半导体层220的厚度d3可以为约50nm至约5μm。
当第三半导体层220的厚度d3小于约50nm时,在设置在第三半导体层220上的电极接合层处可因为包含硅(Si)的支撑构件210和第三半导体层220之间的晶格常数和膨胀系数差异增加而形成裂纹。因此,发光器件100可具有低可靠性。
此外,当第三半导体层220的厚度d3大于约5μm时,制造发光器件200所耗费的时间长。此外,发光器件200可具有低的效率。
电极接合层(未显示)可以形成在第三半导体层220上。电极接合层可以包括接合层230、以及介于接合层230与发光结构250之间的电极层240。
接合层230和电极层240与参考图1至图3描述的接合层130和电极层140相同,并且省略其详细解释。
此外,发光结构250和半导体结构280可以设置在电极层240上。
此处,发光结构250可以设置在对应于支撑构件210的第一区域S1的电极层240上。发光结构250与参考图1至图3描述的发光结构150相同,并且省略其解释。
此外,电极垫260可以设置在发光结构250的第一半导体层252上。然而,不限于此。
半导体结构280可以包括第四和第五半导体层286和282。第四半导体层286可以掺杂有与第一半导体层252的掺杂剂相同的掺杂剂,第四半导体层286可以具有与第一半导体层252的组成相同的组成。然而,不限于此。
此外,第五半导体层282可以掺杂有与第二半导体层256的掺杂剂相同的掺杂剂,第五半导体层282具有与第二半导体层256的组成相同的组成。然而,不限于此。
即,包含Si的支撑结构210可以具有高电学性能,并且可以形成根据支撑构件210的掺杂剂的种类而具有不同特性的半导体层。因此,可以形成集成电路。
换言之,集成电路可以为晶体管和包括P-N结的二极管。然而,不限于此。
图5中示出的半导体结构280是二极管。当对发光器件200施加反向电压时,半导体结构280反平行地与发光结构250连接,以使反向电压旁通。因此,防止发光器件200受损。
即,半导体结构280可以为恒压器件如齐纳二极管。然而,不限于此。
此处,电连接至电极垫260的电极290可以设置在第五半导体层282上。电极290可以具有与电极垫260和电极层240中至少之一的材料相同的材料。然而,不限于此。
此外,保护层(未显示)可以设置在发光结构250的侧表面的一部分上和第一半导体层252的上表面上。然而,不限于此。
图6是示出包括根据实施方案的发光器件的发光器件封装件的立体图。
图6是通过穿透示出的发光器件封装件300的一部分的穿透立体图,发光器件封装件300在实施方案中图示为顶视图型,然而,其可以为侧视图型,而不限于此。
参考图6,发光器件封装件300可以包括:发光器件310、以及其上具有发光器件310的本体320。
本体320可包括设置在第一方向(未显示)的第一间隔物322和设置在与第一方向正交的第二方向(未显示)的第二间隔物324。第一间隔物322可以与第二间隔物324一体化,利用注塑、蚀刻等形成,然而不限于此。
即,第一和第二间隔物322和324可以包括树脂材料如聚邻苯二甲酰胺(PPA)、硅(Si)、铝(Al)、氮化铝(AlN)、AlOx、光敏玻璃(PSG)、聚酰胺9T(PA9T)、间规聚苯乙烯(SPS)、金属材料、蓝宝石(Al2O3)、铍氧化物(BeO)、陶瓷和印刷电路板(PCB)中的至少一种。
第一和第二间隔物322和324根据用途和设计可以具有各种上表面形状,然而不限于此。
此外,第一和第二间隔物322和324可以形成一个或更多个腔,其上设置有发光器件310。所述腔可以具有杯状、凹形容器状等截面形状。第一和第二间隔物322和324可以形成为朝向下的方向倾斜。
并且,所述一个或更多个腔可以具有各种平面形状,如三角形、矩形、多边形和圆形等,然而,不限于此。
第一和第二引线框313和314可以设置在本体320的底表面上。第一和第二引线框313和314可以包括金属,例如钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)、铝(Al)、铟(In)、钯(Pd)、钴(Co)、硅(Si)、锗(Ge)、铪(Hf)、钌(Ru)和铁(Fe)或其合金中的至少一种。
并且,第一和第二引线框313和314可以包括单层或多层,然而,不限于此。
第一和第二间隔物322和324的内侧表面可以相对于第一和第二引线框313和314中的至少之一以预定倾斜角度倾斜。
从发光器件310发射的光的反射角可以根据倾斜角而不同。因此,可以控制发射到外部的光的取向角度。随着光的取向角减小,从发光器件310向外部发射的光汇聚越多。另一方面,随着光的取向角变大,从发光器件310向外部发射的光汇聚越少。
本体320的内侧表面可以具有多个倾斜角,然而不限于此。
第一和第二引线框313和314电连接至发光器件310,分别连接至外电源(未显示)的正电极(+)和负电极(-),可以向发光器件310供电。
在该实施方案中,发光器件310设置在第一引线框313上,第二引线框314远离第一引线框313。发光器件310晶粒接合至第一引线框313并且通过导线(未显示)与第二引线框314引线接合,以从第一和第二引线框313和314接收电力。
此处,发光器件310可以接合至具有不同极性的第一和第二引线框313和314。
此外,发光器件310可以分别引线接合或晶粒接合至第一和第二引线框313和314,而不对连接形成方法进行限制。
在实施方案中,发光器件310设置在第一引线框313上,然而,不限于此。
此外,发光器件310可以通过粘附构件(未显示)粘附至第一引线框313,发光器件310为上述发光器件中的至少之一,并且省略发光器件310的描述。
此处,可以在第一和第二引线框313和314之间形成绝缘阻挡物316以防止在第一和第二引线框313和314之间发生短路。
在该实施方案中,绝缘阻挡物316可以具有半圆形顶部,但是其形状不限于此。
阴极掩模317可以形成至本体313。
发光器件310可以是发光二极管。发光二极管可以为发射彩色光如红色、绿色、蓝色、白色的彩色发光二极管,或发射紫外光的紫外(UV)发光二极管,但不限于此。
此外,安装在第一引线框313上的发光器件310可以为多个,发光器件中的至少之一可以分别安装在第一和第二引线框313和314上,发光器件310的数目和位置不受限制。
本体320可以包括填充在一个或更多个腔内的树脂材料318。即,树脂材料可以形成为双模制结构或三模制结构,但不限于此。
此外,树脂材料318可以形成为膜型,包括磷光体和光散射材料中的至少之一,此外,树脂材料318可以包括不包含磷光体和光散射材料的透光材料,但是不限于此。
图7是示出包括根据一个实施方案的发光器件的照明装置的立体图,图8是沿图7中的线A-A’截取的截面图。
在下文,为了更好的理解,将基于纵向(Z)、垂直于纵向(Z)的水平方向(Y)、以及垂直于纵向(Z)和水平方向(Y)的高度方向(X)描述照明装置400。
即,图8是沿纵向(Z)和高度方向(X)的横截面截取的、从水平方向(Y)观察的图7照明装置400的截面图。
参考图7和8,照明装置400可包括:本体410、连接至本体410的盖430、以及布置在本体410两端上的端帽450。
发光器件模块440连接至本体410底部,并且本体410可以包括表现出优异的电导率和优异的散热效果的金属,以将发光器件封装件444产生的热通过本体410顶部排放到外部。
发光器件封装件444表现出改善的接合稳定性和照明效率,并且由于在各引线框(未显示)中设置有粗糙结构(未显示)而有利设计纤小显示装置。
发光器件封装件444以多种颜色和多行安装在PCB442上以形成阵列,并且在必要时可以相互间隔开预定距离或不同的距离,以控制亮度。PCB 442可以为金属芯PCB(MCPCB)或由FR4制成的PCB。
盖430可以为圆形以包围本体410的底部,但不限于此。
盖430保护发光器件模块440免受外来物质。此外,盖430防止由发光器件封装件444产生的眩光,并且包括散射颗粒以将光均匀发射到外部。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,可以将磷光体施加至盖430的内表面和外表面中的至少之一。
同时,盖430应表现出优异的透光性,使其可以将由发光器件封装件444产生的光通过盖430发射到外部,并且盖430应表现出足够的耐热性以使其可以耐受由发光器件封装件444发出的热。优选地,盖430由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的材料构成。
端帽450布置在本体410的两端上并且可以用于密封功率器件(未显示)。此外,端帽450提供有功率引脚452,从而允许将照明装置400应用到已经移除荧光的常规终端,而不使用任何附加装置。
图9是示出包括根据实施方案的发光器件的液晶显示装置的分解立体图。
图9示出边缘光型液晶显示装置500,其包括液晶显示板510和对液晶显示板510提供光的背光单元570。
液晶显示板510利用从背光单元570供给的光显示图像。液晶显示板510包括相互面对的滤色衬底512和薄膜晶体管衬底514以使液晶设置在其间。
滤色衬底512可以实现通过液晶显示板510来显示彩色图像。
薄膜晶体管衬底514通过驱动膜517与其上安装有多个电路组件的印刷电路板518电连接。薄膜晶体管衬底514响应从印刷电路板518提供的驱动信号,并且可以从印刷电路板518对液晶施加驱动电压。
薄膜晶体管衬底514包括在由透明材料如玻璃或塑料构成的其它衬底上形成为薄膜的像素电极和薄膜晶体管。
背光单元570包括:发射光的发光器件模块520,将从发光器件模块520发射的光转变成表面光并将光供给到液晶显示板510的导光板530,使来自导光板530的光的亮度匀化且改善垂直入射的多个膜550、566和564,以及将发射到导光板530背部的光反射到导光板530的反射板540。
发光器件模块520包括多个发光器件封装件524、以及其上安装有发光器件封装件524以形成阵列的PCB 522。
同时,背光单元570包括:将从导光板530入射的光朝液晶显示板510散射的散射膜566、汇聚散射光并由此改善垂直入射的棱镜膜550和保护棱镜膜550的保护膜564。
图10是示出包括根据另一实施方案的发光器件的液晶显示装置的分解立体图。
图9中示出并描述的内容不做详细说明。
图10示出直接型液晶显示装置600,其包括:液晶显示板610和对液晶显示板610供给光的背光单元670。
液晶显示板610已经在图9中描述,因此省略其详细解释。
背光单元670可以包括:多个发光器件模块623、反射板624、其中容纳发光器件模块623和反射板624的底架630、以及布置在发光器件模块623上的散射板640和多个光学膜660。
各发光器件模块623均包括:多个发光器件封装件、以及其上安装有发光器件封装件624以形成阵列的PCB 621。
具体而言,由于在其中光源单元130和导线150引线接合至相应引线框140和142的区域中形成的粗糙结构170,所以发光器件封装件622表现出改善的接合稳定性并且实现纤薄并且进一步可靠的背光单元670。
反射板624将由发光器件封装件622产生的光朝液晶显示板610反射以改善照明效率。同时,从发光器件模块623发射的光入射到散射板640上,并且光学膜660布置在散射板640上。光学膜660包括散射膜666、棱镜膜650和保护膜664。
在实施方案中,发光器件400和液晶显示器500和600可以包括在照明***中,并且包括发光器件封装件的照明装置可以包括在照明***中。
如上实施且在本文广泛描述的发光器件可使得其表现出改善的照明效率、降低驱动电压并且改善安全性和可靠性。
在本说明书中,当提到“一个实施方案”、“实施方案”、“示例性实施方案”时,是指结合实施方案描述的特定的特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施方案中。这些措辞在说明书中多个位置的出现并不一定都指相同的实施方案。此外,当结合任何实施方案描述特定的特征、结构或特性时,认为将这种特征、结构或特性与实施方案的其它特征、结构或特性结合实现也在本领域技术人员的范围内。
尽管已经参考本发明的若干示例性实施方案描述了本发明,但是应当理解,本领域的技术人员可以设计大量其它修改方案和实施方案,并且它们落在本发明的原理范围内。更具体而言,可以对本公开、附图和所附权利要求中的主题组合布置的组成部件和/或布置做出各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外,替代使用对于本领域的技术人员而言也会是明显的。
Claims (13)
1.一种发光器件,包括:
支撑构件;
设置在所述支撑构件上的发光结构,其中所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;
介于所述支撑构件和所述发光结构之间的电极接合层;和
介于所述支撑构件和所述电极接合层之间的第三半导体层,其中所述第三半导体层包括在所述第一和第二半导体层中的至少之一中所包含的元素的至少之一,
其中所述电极接合层包括:
设置在所述第三半导体层上并且包括导电材料的接合层;和
介于所述接合层和所述发光结构之间的电极层。
2.一种发光器件,包括:
包括第一和第二区域的支撑构件;
设置在所述第一区域上的发光结构,所述发光结构包括第一半导体层、第二半导体层、以及介于所述第一和第二半导体层之间的有源层;
设置在所述第二区域上的半导体结构,其中所述半导体结构包括:包含与所述第一半导体层的材料相同的材料的第四半导体层、以及包含与所述第二半导体层的材料相同的材料的第五半导体层;
介于所述支撑构件和所述发光结构之间的电极接合层;和
介于所述支撑构件和所述电极接合层之间的第三半导体层,其中所述第三半导体层包括在所述第一和第二半导体层中的至少之一中所包含的元素的至少之一,
其中所述电极接合层包括:
设置在所述第三半导体层上并且包括导电材料的接合层;和
介于所述接合层和所述发光结构之间的电极层。
3.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第三半导体层包括In、Al、ZnO和/或GaN中的至少之一。
4.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第三半导体层设置为与所述第二半导体层相邻或在其上,
其中所述第三半导体层的晶格常数和膨胀系数中的至少之一与所述第二半导体层和/或所述支撑构件中的至少之一的相同。
5.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第三半导体层的厚度小于所述第一和/或所述第二半导体层中的至少之一的厚度。
6.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第三半导体层的厚度为50nm至5μm。
7.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第三半导体层具有不平坦结构,并且其中所述电极接合层设置在所述不平坦结构上。
8.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述电极层包括反射电极、以及介于所述反射电极和所述发光结构之间的透明电极。
9.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述支撑构件包括半导体材料,所述半导体材料包括硅(Si)。
10.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述支撑构件在其上设置有所述第三半导体层的表面上具有图案。
11.权利要求1或2所述的发光器件,还包括:
设置在所述发光结构的侧表面上的保护层。
12.权利要求1或2所述的发光器件,其中所述第一半导体层具有粗糙的上表面。
13.权利要求1或2所述的发光器件,还包括:
设置在所述第一半导体层的上表面上的电极垫。
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