專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電流轉(zhuǎn)換為光的半導(dǎo)體發(fā)光器件。從此LED發(fā)射的光的波長取決于被用于制造LED的半導(dǎo)體材料。這是因?yàn)楸话l(fā)射的光的波長取決于半導(dǎo)體材料的帶隙，涉及價(jià)帶電子和導(dǎo)帶電子之間的能量差。近年來逐漸地增加LED的亮度，LED被用作用于顯示器、車輛、以及照明的光源。而且，通過使用熒光物質(zhì)或者組合具有各種顏色的LED可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)秀的效率的發(fā)射白光的 LED。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例提供具有新結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例還提供具有提高的光效率的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。實(shí)施例還提供具有熱輻射效率的發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光器件包括反射金屬支撐，該反射金屬支撐包括至少兩對第一和第二反射金屬層；反射金屬支撐上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)層上的電極，其中所述反射金屬支撐包括Al、Ag、 APC(Ag-Pd-Cu)合金、以及Au-Ni合金中的至少一個(gè)。在另一實(shí)施例中，發(fā)光器件包括反射金屬支撐，該反射金屬支撐包括具有壓應(yīng)力的第一反射金屬層和具有拉應(yīng)力的第二反射金屬層；反射金屬支撐上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)層上的電極，在又一實(shí)施例中，發(fā)光器件封裝包括封裝主體；封裝主體上的第一和第二電極； 發(fā)光器件，該發(fā)光器件電氣地連接到封裝主體上的第一和第二電極；以及封裝主體上的成型構(gòu)件，該成型構(gòu)件包圍所述發(fā)光器件，其中發(fā)光器件包括反射金屬支撐，該反射金屬支撐包括至少兩對第一和第二反射金屬層；反射金屬支撐上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)層上的電極，其中所述反射金屬支撐包括 Al、Ag、APC(Ag-Pd-Cu)合金、以及Au-Ni合金中的至少一個(gè)。在附圖和下面的描述中提出一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)描述和附圖以及權(quán)
4利要求，其它的特征將會(huì)是顯然的。


圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。圖2是根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。圖3是根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。圖4是根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。圖5至圖7是用于解釋制造根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的工藝的視圖。圖8是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的視圖。圖9是根據(jù)實(shí)施例的使用發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的背光單元的視圖。圖10是根據(jù)實(shí)施例的使用發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的視圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例的描述中，將會(huì)理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為在襯底、層(或者膜)、區(qū)域、焊盤或者圖案“上”時(shí)，它能夠直接在另一層或者襯底上，或者還可以存在中間層。此外，將會(huì)理解的是，當(dāng)層被稱為在另一層“下”時(shí)，它能夠直接在另一層下， 并且還可以存在一個(gè)或者多個(gè)中間層。此外，將會(huì)基于附圖進(jìn)行關(guān)于在每層“上”和“下”的參考。在附圖中，為了便于描述和清晰，每層的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性示出。此外，每個(gè)元件的尺寸沒有完全反映實(shí)際尺寸。在下文中，將會(huì)參考附圖描述發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、照明系統(tǒng)、以及制造根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件的方法。圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。參考圖1，根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件包括反射金屬支撐80、反射金屬支撐80上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層150、以及發(fā)光結(jié)構(gòu)層150上的電極90。反射金屬支撐80可以包括第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b。當(dāng)?shù)谝环瓷浣饘賹?0a和第二反射金屬層80b被限定為一對單元層時(shí)，反射金屬支撐80可以包括多對單元層。例如，反射金屬支撐80可以包括2對至80對第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b。特別地，反射金屬支撐80可以包括30對至70對第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b，而且，可以包括40對至60對第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b。第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b可以由相同的金屬或者不同的金屬形成。例如，第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以具有大約0. 1 μ m至大約10 μ m的厚度。特別地，第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的一個(gè)可以具有大約0. 4 μ m至大約0. 8 μ m的厚度，并且第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的另一個(gè)可以具有大約0. 8 μ m至1. 2 μ m的厚度。反射金屬支撐80可以包括相互堆疊的多對第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b，并且包括具有大約50 μ m至大約200 μ m的厚度。反射金屬支撐80可以具有比發(fā)光結(jié)構(gòu)層150厚的厚度。例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)層150可以具有大約3μπι至大約4μπι的厚度。
第一反射金屬層80a可以具有壓應(yīng)力，并且第二反射金屬層80b可以具有拉應(yīng)力。 另一方面，第一反射金屬層80a可以具有拉應(yīng)力，并且第二反射金屬層80b可以具有壓應(yīng)力。由于第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b具有彼此相反的應(yīng)力，所以第一反射金屬層80a的壓應(yīng)力和第二反射金屬層80b的拉應(yīng)力可以相互偏移以減少反射金屬支撐80的應(yīng)力。因此，由于反射金屬支撐80的應(yīng)力對發(fā)光結(jié)構(gòu)層150具有很小的影響，所以反射金屬層80可以具有厚的厚度。例如，第一反射金屬層80a可以具有大約IOOMPa至大約2，OOOMPa的壓應(yīng)力，并且第二反射金屬層80b可以具有大約IOOMPa至大約2，OOOMPa的拉應(yīng)力。其中多對第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b相互堆疊的反射金屬支撐80可以具有大約OMPa至大約 2，OOOMPa的壓應(yīng)力或者拉應(yīng)力。第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以由使用諸如濺射工藝或者電子束蒸鍍工藝的干沉積工藝能夠形成的金屬形成。例如，第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以由具有高的反射率的Al、Ag、以及APC(Ag-Pd-Cu)合金中的至少一個(gè)形成。而且，由于第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50，所以第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以由相對于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50具有低的接觸電阻的Au-Ni合金形成。反射金屬支撐80可以直接設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50下，以接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50。發(fā)光結(jié)構(gòu)層150具有包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30、有源層40、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50的堆疊結(jié)構(gòu)。當(dāng)將電力施加給第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50時(shí)，光從有源層40發(fā)射。而且，第一導(dǎo)電類型hGaN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)或者h(yuǎn)GaN/InGaN超晶格結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30和有源層40之間。而且，第二導(dǎo)電類型AWaN層可以設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50和有源層40 之間。例如，第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30可以包括η型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層 30可以由具有InxAlyGEt1TyN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料形成，例如，可以由InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInNJnGaN、AlN、&& hN中的一個(gè)形成。在此， η型半導(dǎo)體層被摻雜有諸如Si、Ge、或者Sn的η型摻雜物。有源層40是其中通過第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30注入的電子(或者空穴)和通過第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50注入的空穴(或者電子)可以被復(fù)合以通過取決于有源層40的形成材料的能帶的帶隙差發(fā)射光的層。有源層40可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)、多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)、以及量子線結(jié)構(gòu)中的一個(gè)，但是不限于此。有源層40可以由具有hxAly(iai_x_yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料形成。當(dāng)有源層40具有MQW結(jié)構(gòu)時(shí)，有源層40可以包括相互堆疊的多個(gè)阱層和多個(gè)阻擋層。例如，可以以InGaN阱層/GaN阻擋層的循環(huán)形成有源層40。
其中摻雜有η型或者ρ型摻雜物的摻雜的包覆層(未示出)可以設(shè)置在有源層40 上/下。通過AlGaN層或者InAKkiN層，可以實(shí)現(xiàn)包覆層(未示出)。例如，通過ρ型半導(dǎo)體層，可以實(shí)現(xiàn)第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50。第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50可以由具有Ιη/ ρ ^Να)彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的組成式的半導(dǎo)體材料形成，例如，可以由hAlGaN、GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, A1N、以及hN中的一個(gè)形成。 而且，ρ型半導(dǎo)體層可以被摻雜有諸如Mg、Zn、Ca、Sr、或者Ba的ρ型摻雜物。第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30可以包括ρ型半導(dǎo)體層，并且第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50 可以包括η型半導(dǎo)體層。而且，包括η型或者P型半導(dǎo)體層的第三導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層(未示出)可以設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50上。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)層可以具有ηρ結(jié)結(jié)構(gòu)、ρη 結(jié)結(jié)構(gòu)、ηρη結(jié)結(jié)構(gòu)、以及ρηρ結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)。而且，雜質(zhì)可以被均勻地或者非均勻地?fù)诫s在第一和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30和50中。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)層可以具有各種結(jié)構(gòu)， 但是不限于此。電極90設(shè)置在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30上，并且反射金屬支撐80設(shè)置在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50下，以分別向有源層40提供電力。電極90可以由Au、Al、以及Pt中的至少一個(gè)形成，以容易執(zhí)行引線結(jié)合。發(fā)光器件可以是GaN基發(fā)光二極管，其發(fā)射具有大約450nm至大約480nm的波長區(qū)域，特別地，具有大約465nm的波長區(qū)域中的中心波長(centroid wavelength)，并且具有大約15nm至大約40nm的半峰全寬的藍(lán)光。在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件中，由于使用干沉積工藝形成反射金屬支撐80，所以存在的優(yōu)勢是排除可能出現(xiàn)環(huán)境污染的濕法鍍工藝。而且，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件中，由于沒有利用其中使用焊料金屬附著導(dǎo)電支撐襯底的方法，而使用干沉積工藝形成反射金屬支撐80，所以可以防止由于焊料金屬的裂縫或者低的熱傳遞特性而降低發(fā)光器件的可靠性。而且，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件中，由于反射金屬支撐80包括第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b，所以可以減少反射金屬支撐80的應(yīng)力。因此，隨著反射金屬支撐80的應(yīng)力減少，可以減少發(fā)光結(jié)構(gòu)層的缺陷的出現(xiàn)。而且，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件中，發(fā)光結(jié)構(gòu)層150下的具有高反射率的反射金屬支撐80可以用作反射層和導(dǎo)電支撐襯底，該反射層用于反射從發(fā)光結(jié)構(gòu)層150發(fā)射的光，該導(dǎo)電支撐襯底用于支撐發(fā)光結(jié)構(gòu)層150。因此，存在的優(yōu)勢是可以簡化發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。而且，在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件中，由于發(fā)光結(jié)構(gòu)層150下的具有高反射率的反射金屬支撐80具有厚的厚度，所以從發(fā)光結(jié)構(gòu)層150發(fā)射的光可以通過封裝主體來反射，以沿著發(fā)光結(jié)構(gòu)層150的向下方向前進(jìn)。然后，該光被重新反射并且被發(fā)射到封裝主體的外部。因此，可以提高發(fā)光器件的發(fā)光效率。圖2是根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。在根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件的描述中，將會(huì)省略與根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的重復(fù)的描述。參考圖2，在根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件中，歐姆接觸層60可以設(shè)置在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的發(fā)光結(jié)構(gòu)層150和反射金屬支撐80之間。
歐姆接觸層60可以由透明電極層形成。例如，歐姆接觸層60可以由ΙΤ0、&ι0、 RuOx、TiOx、以及IrOx中的至少一個(gè)形成，或者可以由Ni、Ag、以及Au中的至少一個(gè)形成。在配置有歐姆接觸層60的情況下，第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b應(yīng)該具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50的歐姆接觸特性是不必要的。第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以由具有高反射率的Al、Ag、以及APC(Ag-Pd-Cu)中的至少一個(gè)形成。歐姆接觸層60可以直接接觸發(fā)光結(jié)構(gòu)層150的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和反射金屬支撐80。在根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件中，由于配置有歐姆接觸層60，所以存在非常好優(yōu)勢是發(fā)光器件具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50的優(yōu)秀的歐姆接觸特性。圖3是根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。在根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件的描述中，將會(huì)省略與根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件重復(fù)的描述。參考圖3，在根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件中，焊料金屬層70和防氧化層100可以設(shè)置在根據(jù)第一實(shí)施例的反射金屬支撐80下。通過焊料金屬層70，可以容易地將發(fā)光器件附著到封裝主體或者基板。例如，焊料金屬層70可以包括Au-Sn焊料、Ag-Sn焊料、以及H3-Sn焊料中的一個(gè)。防氧化層100防止焊料金屬層70和反射金屬層80被氧化。焊料金屬層70可以直接設(shè)置在反射金屬支撐80下，以接觸反射金屬支撐80。防氧化層100可以直接設(shè)置在焊料金屬層70下，以接觸焊料金屬層70。盡管未示出，能夠使用焊料金屬層70和防氧化層100中的一個(gè)。在這樣的情況下， 防氧化層100可以接觸反射金屬支撐80。而且，在根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件中，焊料金屬層70和防氧化層100中的至少一個(gè)可以是可適用的。圖4是根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的視圖。在根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件的描述中，將會(huì)省略與根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的重復(fù)的描述。參考圖4，在根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件中，電流阻擋區(qū)域110可以設(shè)置在根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光結(jié)構(gòu)層150下。電流阻擋區(qū)域110可以由電介質(zhì)材料或者具有低導(dǎo)電性的材料形成。而且，電流阻擋區(qū)域110可以具有與第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50的肖特基接觸特性的材料形成。電流阻擋區(qū)域110的至少部分可以垂直地重疊電極90。當(dāng)配置有電流阻擋區(qū)域 110時(shí)，在反射金屬支撐80和電極90之間流動(dòng)的電流可以擴(kuò)展到有源層40的寬區(qū)域。因此，可以提高發(fā)光器件的內(nèi)部量子效率。電流阻擋區(qū)域110下的第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)可以與對應(yīng)于電流阻擋區(qū)域110的位置的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50間隔開。即，第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)的與電流阻擋區(qū)域110的位置相對應(yīng)的中心部分可以比第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b中的每一個(gè)的外圍部分低。而且，第一反射金屬層80a的一部分可以設(shè)置在與第二反射金屬層80b的一部分相同的水平部分上。
反射金屬支撐80直接設(shè)置在電流阻擋區(qū)域110下，以接觸電流阻擋區(qū)域110的下表面和側(cè)表面。盡管未示出，電流阻擋區(qū)域110可以被應(yīng)用于根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件或者根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件。而且，電流阻擋區(qū)域Iio可以接觸第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50。圖5至圖7是用于解釋制造根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件的工藝的視圖。參考圖5，包括緩沖層的未摻雜的氮化層20形成在生長襯底10上。包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30、有源層40、以及第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50的發(fā)光結(jié)構(gòu)層150形成在未摻雜的氮化層20上。例如，生長襯底10可以由藍(lán)寶石(A1203)、Si、SiC、GaAs、&ι0、以及MgO中的至少一個(gè)形成，但是不限于此。例如，發(fā)光結(jié)構(gòu)層150可以生長在生長襯底10上，并且藍(lán)寶石襯底可以被用作生長襯底10。多個(gè)突起圖案可以形成在生長襯底10上。突起圖案可以分散從有源層40發(fā)射的光，以提高光效率。例如，突起圖案中的每一個(gè)可以具有半球形、多邊形、錐形、以及納米柱形中的一個(gè)。盡管沒有將第一導(dǎo)電類型摻雜物有意注入未摻雜的氮化層20中，未摻雜的氮化層20也可以是具有第一導(dǎo)電類型導(dǎo)電性的氮化層。例如，未摻雜的氮化層20可以包括未摻雜的GaN層。緩沖層可以形成在未摻雜的氮化層20和生長襯底10之間。而且，未摻雜的氮化層20的形成不是必要的，則可以不形成未摻雜的氮化層20。未摻雜的氮化層20可以包括GaN基半導(dǎo)體層。例如，未摻雜的GaN層可以被用作未摻雜的氮化層，該未摻雜的GaN層是通過將三甲基鎵(TMGa)氣體、氫氣、以及氨氣注入到腔室內(nèi)而生長的?？梢詫⑷谆?TMGa)氣體、含有N型雜質(zhì)(例如，Si)的硅烷(SiH4)、氫氣、以及氨氣注入腔室內(nèi)，以生長第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30。然后，有源層40和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50形成在第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30上。有源層40可以具有單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)。例如，有源層40可以具有InGaN阱層/GaN阻擋層的堆疊結(jié)構(gòu)?？梢詫⑷谆?TMGa)氣體、包含P型雜質(zhì)(例如，Mg)的雙(乙基環(huán)戊二烯基) 鎂^tCp2Mg) (Mg(C2H5C5H4)J氣體、氫氣、以及氨氣注入腔室內(nèi)，以生長第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50。參考圖6，反射金屬支撐80形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50上。首先，第一反射金屬層80a形成在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50上，并且第二反射金屬層80b形成在第一反射金屬層80a上。然后，第一反射金屬層80a再次形成在第二反射金屬層80b上，并且第二反射金屬層80b再次形成在第一反射金屬層80a上。在此，重復(fù)地執(zhí)行上述工藝。使用干沉積工藝，可以形成第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b。干沉積工藝可以包括濺射工藝或者電子束蒸鍍工藝。在濺射工藝的情況下，可以使用高速濺射工藝。 高速濺射工藝表示下述濺射工藝，即在其中磁性材料設(shè)置在陰極濺射靶的背側(cè)以在電場中垂直地形成磁場，然后，電子的移動(dòng)被限制在靶周圍以誘導(dǎo)旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且增加移動(dòng)路徑，從而增加等離子體密度并且提高濺射產(chǎn)額。第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b可以由相同的金屬或者不同的金屬形成。當(dāng)?shù)谝环瓷浣饘賹?0a和第二反射金屬層80b可以由相同的金屬形成時(shí)，可以變化濺射工藝的條件，以允許第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b分別具有拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。例如，根據(jù)當(dāng)濺射相同金屬時(shí)形成具有拉應(yīng)力的結(jié)構(gòu)和具有壓應(yīng)力的結(jié)構(gòu)的工藝，如果增加被濺射或者蒸鍍的金屬的能量，由于到達(dá)襯底的金屬可以具有能夠被擴(kuò)散直到所想要位置的足夠的能量，所以可以形成具有壓應(yīng)力的反射金屬層。形成具有壓應(yīng)力的反射金屬層的工藝可以包括增加濺射功率的工藝、減少濺射氣體的壓力的方法、增加襯底的溫度的方法、以及脈沖濺射工藝。例如，在脈沖源或者DC源被制備為電源的情況下，當(dāng)施加脈沖源時(shí)，形成具有壓應(yīng)力的反射金屬層。而且，當(dāng)施加DC源時(shí)，形成具有拉應(yīng)力的反射金屬層。類似地，濺射功率、氣體壓力、以及襯底溫度可以被控制，以選擇性地形成具有拉應(yīng)力的反射金屬層和具有壓應(yīng)力的反射金屬層。而且，當(dāng)使用不同材料形成第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b時(shí)，可以使用容易產(chǎn)生拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力的金屬。而且，以與如上所述相同的金屬使用產(chǎn)生拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的工藝，可以形成第一反射金屬層80a和第二反射金屬層80b。參考圖7，生長襯底10和未摻雜的氮化層20被去除。使用化學(xué)剝離工藝或者激光剝離工藝可以去除生長襯底10和未摻雜的氮化層20。電極90形成在通過去除生長襯底10和未摻雜的氮化層20而暴露的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層30上。因此，可以制造如圖1中所示的根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)光器件。盡管未示出，在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層形成在圖5中之后，當(dāng)在反射金屬支撐80 形成之前進(jìn)一步形成歐姆接觸層60時(shí)，可以制造根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)光器件。盡管未示出，當(dāng)反射金屬支撐80形成在圖6中之后進(jìn)一步形成焊料金屬層70和防氧化層100時(shí)，可以制造根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)光器件。盡管未示出，在第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層50形成在圖5中之后，當(dāng)在反射金屬支撐 80形成之前進(jìn)一步形成電流阻擋區(qū)域110時(shí)，將會(huì)描述根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)光器件。圖8是根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝的視圖。參考圖8，根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝包括封裝主體200、設(shè)置在封裝主體200上的第一電極層210和第二電極層220、設(shè)置在封裝主體200上并且電氣地連接至第一電極層 210和第二電極層220的發(fā)光器件500、以及包圍發(fā)光器件500的成型構(gòu)件400。封裝主體200可以由硅材料、合成樹脂材料、或者金屬材料形成。而且，傾斜表面可以設(shè)置在發(fā)光器件500的周圍。第一電極層210和第二電極層220相互電隔離，以向發(fā)光器件500供應(yīng)電力。而且，第一電極層210和第二電極層220可以反射在發(fā)光器件500中產(chǎn)生的光，以增加光效率。另外，第一電極層210和第二電極層220可以將在發(fā)光器件500中產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部。發(fā)光器件500可以應(yīng)用于在圖1至圖4中描述的發(fā)光器件。發(fā)光器件500可以設(shè)置在封裝主體200上或者在第一電極層210和第二電極層220上。反射金屬支撐80可以設(shè)置在發(fā)光器件500的最薄弱的部分上，并且可以僅結(jié)合材料設(shè)置在反射金屬支撐80和封裝主體200之間或者第一電極層210和第二電極層220之間。通過線300，發(fā)光器件500可以電氣地連接到第二電極220。成型構(gòu)件400可以包圍發(fā)光器件500，以保護(hù)發(fā)光器件500。而且，熒光體可以被包含在成型構(gòu)件400中，以改變從發(fā)光器件500發(fā)射的光的波長。通過成型構(gòu)件400和空氣之間的界面，可以完全地反射從發(fā)光器件500發(fā)射的光的部分600。因此，被完全地反射的光沒有被發(fā)射到外部。然后，通過發(fā)光器件500的反射金屬支撐80可以反射由封裝主體反射且入射到發(fā)光器件500的光，并且將該光發(fā)射到外部。在根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件封裝中，由于發(fā)光器件500包括發(fā)光結(jié)構(gòu)層150下的具有優(yōu)秀反射率的反射金屬支撐80，所以當(dāng)與使用具有低反射率的導(dǎo)電支撐襯底替代反射金屬支撐80進(jìn)行比較時(shí)發(fā)光器件500可以具有高發(fā)光效率。而且，發(fā)光器件封裝可以包括板上芯片(COB)型發(fā)光器件封裝。封裝主體200可以具有平頂表面，并且多個(gè)發(fā)光器件500可以設(shè)置在封裝主體200上。而且，可以提供多個(gè)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光器件。多個(gè)發(fā)光器件可以被排列在基板上。 諸如導(dǎo)光板、棱鏡片、擴(kuò)散片、以及熒光片的光學(xué)構(gòu)件可以設(shè)置在從發(fā)光器件封裝發(fā)射的光的路徑上。發(fā)光器件封裝、基板、以及光學(xué)構(gòu)件可以起背光單元的作用。根據(jù)另一實(shí)施例， 根據(jù)上述實(shí)施例的發(fā)光器件500或者發(fā)光器件封裝可以被實(shí)現(xiàn)為照明單元。例如，照明單元可以包括顯示裝置、指示裝置、燈、以及街燈。圖9是根據(jù)實(shí)施例的使用發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的背光單元的視圖。然而， 圖9的背光單元1100是照明系統(tǒng)的示例，并且本公開不限于此。參考圖9，背光單元1100可以包括底蓋1140、設(shè)置在底蓋1140中的導(dǎo)光構(gòu)件 1120、以及設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120的至少一側(cè)或者下表面上的發(fā)光模塊1110。而且，反射片 1130可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120下。底蓋1140可以具有盒形狀，該盒形狀具有開口的上側(cè)，以容納導(dǎo)光構(gòu)件1120、發(fā)光模塊1110、以及反射片1130。底蓋1140可以由金屬材料或者樹脂材料形成，但是其不限于此。發(fā)光模塊1110可以包括基板和安裝在基板上的多個(gè)發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝。多個(gè)發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝可以向?qū)Ч鈽?gòu)件1120提供光。如圖9中所示，發(fā)光模塊1110可以設(shè)置在底蓋1140的至少一個(gè)內(nèi)表面上。因此， 發(fā)光模塊1110可以朝著導(dǎo)光構(gòu)件1120的至少一個(gè)橫向表面提供光。發(fā)光模塊1110可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120下表面，以朝著導(dǎo)光構(gòu)件1120的下表面提供光。根據(jù)背光單元1100的設(shè)計(jì)，可以對此進(jìn)行各種變化，因此，本公開不限于此。導(dǎo)光構(gòu)件1120可以設(shè)置在底蓋1140內(nèi)。導(dǎo)光構(gòu)件1120可以接收從發(fā)光模塊1110 提供的光，以產(chǎn)生平面光，從而將平面光導(dǎo)向顯示面板(未示出)。例如，導(dǎo)光構(gòu)件1120可以是導(dǎo)光板(LGP)。LGP可以由諸如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)的樹脂基材料、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、環(huán)烯烴共聚物 (COC)樹脂、以及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)樹脂中的一個(gè)形成。光學(xué)片1150可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120上。例如，光學(xué)片1150可以包括擴(kuò)散片、聚光片(light collection sheet)、亮度增強(qiáng)片、以及熒光片中至少一個(gè)。例如，擴(kuò)散片、聚光片、亮度增強(qiáng)片、以及熒光片可以被堆疊以形成光學(xué)片1150。在這樣的情況下，擴(kuò)散片1150可以使從發(fā)光模塊1110發(fā)射的光均勻地?cái)U(kuò)散，并且可以通過聚光片將擴(kuò)散光聚集在顯示面板(未示出)中。在此，從聚光片發(fā)射的光是隨機(jī)偏振的光。亮度增強(qiáng)片可以增強(qiáng)從聚光片發(fā)射的光的偏振度。例如，聚光片可以是水平和/或豎直棱鏡片。而且，亮度增強(qiáng)片可以是反射式增光膜(Dual brightness enhancement film)。熒光片可以是包括熒光體的透光板或者膜。反射片1130可以設(shè)置在導(dǎo)光構(gòu)件1120下。反射片1130將通過導(dǎo)光構(gòu)件1120的下表面發(fā)射的光朝著導(dǎo)光構(gòu)件1120的發(fā)光表面反射。反射片1130可以由例如PET樹脂、PC樹脂、或者PVC樹脂的具有優(yōu)秀的反射率的材料形成，但是其不限于此。圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的使用發(fā)光器件或者發(fā)光器件封裝的照明單元的視圖。 然而，圖10的照明單元1200是照明系統(tǒng)的示例，并且因此，本公開不限于此。參考圖10，照明單元1200可以包括殼體1210、設(shè)置在殼體1210上的發(fā)光模塊 1230、以及設(shè)置在殼體1210上以接收來自于外部電源的電力的連接端子1220。殼體1210可以由具有良好散熱性的材料形成，例如，可以由由金屬材料或者樹脂材料形成。發(fā)光模塊1230可以包括基板1232和安裝在基板1232上的至少一個(gè)發(fā)光器件封裝 1231。電路圖案可以被印制在電介質(zhì)上以形成基板1232。例如，基板1232可以包括印刷電路板(PCB)、金屬芯PCB、柔性PCB、或者陶瓷PCB。而且，基板1232可以由有效反射的材料形成，或者具有在其上由其表面有效地反射光的顏色，例如，白色或者銀色。至少一個(gè)發(fā)光器件封裝1231可以安裝在基板1232上。發(fā)光器件封裝1231可以包括至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED)。LED可以包括分別發(fā)射具有紅色、綠色、藍(lán)色或者白色的光的有色LED，和發(fā)射紫外(UV)線的UV LED。發(fā)光模塊1230可以具有LED的各種組合，以獲得色感(color impression)和亮度。例如，可以相互組合白光LED、紅光LED和綠光LED，以確保高顯色指數(shù)。而且，熒光片可以進(jìn)一步設(shè)置在從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光的路徑上。熒光片改變從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光的波長。例如，當(dāng)從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光具有藍(lán)色波長帶時(shí)，熒光片可以包括黃色熒光體。因此，從發(fā)光模塊1230發(fā)射的光經(jīng)過熒光片，以最終發(fā)射白光。連接端子1220可以電氣地連接至發(fā)光模塊1230，以向發(fā)光模塊1230提供電力。 參考圖10，以插座形式將連接端子1220螺紋聯(lián)接到外部電源，但是其不限于此。例如，連接端子1220可以具有插頭的形狀，并且因此，可以被插入到外部電源中?？商娲兀B接端子 1220可以通過線連接到外部電源。在本說明書中對于“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的引用意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中， 在各處出現(xiàn)的這類短語不必都表示相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為結(jié)合實(shí)施例中的其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠想到的。
12
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到許多落入本公開原理的精神和范圍內(nèi)的其它修改和實(shí)施例。更加具體地，在本公開、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，主題組合布置的組成部件和/或布置方面的各種變化和修改都是可能性。除了組成部件和/或布置方面的變化和修改之外，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括反射金屬支撐，所述反射金屬支撐包括至少兩對第一和第二反射金屬層； 所述反射金屬支撐上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及在所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和所述第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；以及電極，所述電極在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層上，其中所述反射金屬支撐包括Al、Ag、APC(Ag-Pd-Cu)合金、以及Au-Ni合金中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括歐姆接觸層，所述歐姆接觸層在所述反射金屬支撐和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括電流阻擋區(qū)域，所述電流阻擋區(qū)域在所述反射金屬支撐和所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二反射金屬層中的每一個(gè)具有比所述第一和第二反射金屬層中的每一個(gè)的外圍部分低的與所述電流阻擋區(qū)域的位置相對應(yīng)的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括焊料金屬層，所述焊料金屬層在所述反射金屬支撐下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，進(jìn)一步包括防氧化層，所述防氧化層在所述焊料金屬層下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述反射金屬支撐具有比所述發(fā)光結(jié)構(gòu)層厚的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二反射金屬層中的每一個(gè)具有大約0. 1 μ m至大約10 μ m的厚度，并且所述反射金屬支撐具有大約50 μ m至大約200 μ m的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二反射金屬層由相同的材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一和第二反射金屬層由不同的材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一反射金屬層具有壓應(yīng)力，并且所述第二反射金屬層具有拉應(yīng)力。
12.一種發(fā)光器件封裝，包括 封裝主體；第一和第二電極，所述第一和第二電極在所述封裝主體上；根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中的任何一項(xiàng)所述的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件電氣地連接到所述封裝主體上的所述第一和第二電極；以及所述封裝主體上的成型構(gòu)件，所述成型構(gòu)件包圍所述發(fā)光器件。
13.一種使用發(fā)光器件作為光源的照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括 基板；和根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任何一項(xiàng)所述的至少一個(gè)發(fā)光器件，所述至少一個(gè)發(fā)光器件設(shè)置在所述基板上。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)光器件、發(fā)光器件封裝、以及照明系統(tǒng)。發(fā)光器件包括反射金屬支撐，該反射金屬支撐包括至少兩對第一和第二反射金屬層；反射金屬支撐上的發(fā)光結(jié)構(gòu)層，該發(fā)光結(jié)構(gòu)層包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層、以及第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體層之間的有源層；以及發(fā)光結(jié)構(gòu)層上的電極。反射金屬支撐包括Al、Ag、APC(Ag-Pd-Cu)合金、以及Au-Ni合金中的至少一個(gè)。
文檔編號F21S2/00GK102194936SQ20101062206
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者金根浩 申請人:Lg伊諾特有限公司