專利名稱：發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。
背景技術(shù)：
III-V族氮化物半導(dǎo)體由于它們極好的物理和化學(xué)性能，所以作為用于發(fā)光器件例如發(fā)光二極管(LED)、和激光二極管(LD)等的芯材料而得到關(guān)注。III-V族氮化物半導(dǎo)體由化學(xué)式為InxAlyGai—x—yN(其中0《x《l，O《y《l，O《x+y《1)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。
LED是通過利用化合物半導(dǎo)體的特性將電轉(zhuǎn)化為紅外線或者光來發(fā)送和接收信號(hào)的半導(dǎo)體器件，并且它們用作光源。 由氮化物半導(dǎo)體材料制成的LED或者LD廣泛地用于發(fā)光器件以獲得光，并且用作各種產(chǎn)品的光源，例如用于移動(dòng)式電話鍵盤的發(fā)光部件、電標(biāo)志牌和照明器件。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方案提供能夠在單個(gè)芯片中實(shí)現(xiàn)全色發(fā)光的發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。 實(shí)施方案提供發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝，所述發(fā)光器件包括在第一電極接觸層上的隔離開的多個(gè)發(fā)光單元、在所述發(fā)光單元中的至少一個(gè)上的磷光體層。 —個(gè)實(shí)施方案提供發(fā)光器件，包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的隔離開的多個(gè)發(fā)光單元，其中所述發(fā)光單元包括有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述發(fā)光單元中的至少一個(gè)上的磷光體層；和電連接至所述發(fā)光單元的多個(gè)第二電極。
—個(gè)實(shí)施方案提供發(fā)光器件封裝，包括封裝體；在所述封裝體上的多個(gè)電極；發(fā)光器件，所述發(fā)光器件具有連接至所述多個(gè)電極的多個(gè)發(fā)光單元、和在所述發(fā)光單元中的至少一個(gè)上的磷光體層；和覆蓋所述發(fā)光器件的樹脂材料。 在附圖和以下的描述中闡述一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。通過描述和附圖以及通過權(quán)利要求使其它特征可變得明顯。


圖1是說明根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的立體圖。
圖2是說明圖1的發(fā)光器件的平面圖。
圖3是說明圖1的發(fā)光器件的封裝的側(cè)面剖視圖。
圖4是說明根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。
圖5是說明根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。 圖6是說明圖5的發(fā)光器件的封裝的側(cè)面剖視圖。 圖7是根據(jù)第四實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。 圖8是根據(jù)第五實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)說明本發(fā)明的一些實(shí)施方案，在附圖中說明其實(shí)例。在實(shí)施方案的描述中，將參考附圖描述每層的"上"或者"下"，每層的厚度僅作為示例進(jìn)行描述而不限于附圖中的厚度。 在一些實(shí)施方案的描述中，應(yīng)理解當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或者元件稱為在另一襯底、層(或膜)、區(qū)域或圖案"上"或者"下"時(shí)，"上"和"下"包括"直接"和"間接"的全部含義。
圖1是說明根據(jù)第一實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。 參考圖l，發(fā)光器件100包括襯底101 ;第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110 ;多個(gè)發(fā)光單元102、 103和104 ;第一磷光體層142 ;第二磷光體層144 ;第一電極115 ;以及多個(gè)第二電極150、152和154。 襯底101可選自藍(lán)寶石襯底(Al203)、GaN、SiC、Zn0、Si、GaP、InP、Ga203、導(dǎo)電襯底和GaAs。在襯底101上形成凹凸圖案，使得外部量子效率得以改善。 在襯底101上生長化合物半導(dǎo)體。生長設(shè)備可包括但不限于電子束蒸發(fā)設(shè)備、物理氣相沉積(PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備、等離子體激光沉積(PLD)設(shè)備、雙型熱蒸發(fā)設(shè)備、濺射設(shè)備和金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD)設(shè)備。 可形成利用1I族 VI族元素的化合物半導(dǎo)體的層或者圖案，例如Zn0層(未顯示)、緩沖層(未顯示)和未摻雜的半導(dǎo)體層(未顯示)中的至少一種。
緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層可由III-V族元素的化合物半導(dǎo)體形成，緩沖層可減小與襯底的晶格常數(shù)差異，未摻雜的半導(dǎo)體層可由未摻雜的GaN基半導(dǎo)體形成。可以不形成緩沖層和/或未摻雜的半導(dǎo)體層，但是不限于此。 多個(gè)發(fā)光單元102、 103和104包括形成在襯底101上的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層。發(fā)光單元102U03和104包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的上部110A ;有源層120、122和124 ;以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130U32和134。 發(fā)光單元102、 103和104可在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上分隔開并生長成為單個(gè)的結(jié)構(gòu)，或者可生長直至最上層并通過臺(tái)面蝕刻分隔開。在實(shí)施方案的技術(shù)范圍內(nèi)，所述分隔方法和分隔結(jié)構(gòu)的數(shù)目可進(jìn)行各種改變。 第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104可間隔開預(yù)定間隙Gl和G2。
第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可形成在襯底101或者另外的半導(dǎo)體層上。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可由摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、 InN、 InAlGaN、 AlInN、 AlGaAs、 GaP、 GaAs、 GaAsP和AlGalnP形成。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體層110為N-型時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜劑包括N-型摻雜劑，例如Si、 Ge、 Sn、 Se和Te。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可形成為單層或者多層，但是不限于此。 第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的下部部分可定義為第一電極接觸層，第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的上部可定義為第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層。 有源層120、122和124形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上，并且有源層120、122和 124可以形成為單量子阱結(jié)構(gòu)或者多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120、122和124可由阱層和阻擋 層的周期性結(jié)構(gòu)形成，例如通過利用III-V族元素的化合物半導(dǎo)體材料的InGaN阱層/GaN 阻擋層形成。 導(dǎo)電覆層可形成在有源層120、122和124之上和/或之下，導(dǎo)電覆層可由 AlGaN-基半導(dǎo)體形成。 第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、 132和134形成在有源層120、 122和124上，第二導(dǎo)電半 導(dǎo)體層130、 132和134可由摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的III-V族元素的化合物半導(dǎo)體例如 GaN、 A1N、 AlGaN、 InGaN、 InN、 InAlGaN、 AlInN、 AlGaAs、 GaP、 GaAs、 GaAsP禾口 AlGalnP形成。 當(dāng)?shù)诙?dǎo)電半導(dǎo)體層130、 132和134是？-型時(shí)，第二導(dǎo)電摻雜劑包括？-型摻雜劑例如Mg 和Zn。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、132和134可形成為單層或多層，但是不限于此。
此外，第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層例如N-型半導(dǎo)體層或者P-型半導(dǎo)體層可形成在第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層130、132和134上。第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層由與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的極性不同的半 導(dǎo)體形成。發(fā)光單元102、103和104可包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P-N-P 結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一種。 發(fā)光單元102、 103和104中的每一個(gè)均可包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的上部部分 IIOA。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的上部部分110A的厚度可根據(jù)臺(tái)面蝕刻厚度而改變。
第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104的結(jié)構(gòu)使得有源層120、 122和124 以及第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、132和134在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層IIO上分隔開。
在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、132和134或者第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層上可形成透明電極 (未顯示)。透明電極可包括但不限于以下中的至少一種氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、 氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋁鎵鋅(AGZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO) 、IrOx、RuOx、RuOx/ ITO、 Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO。 第一電極115在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上形成為預(yù)定圖案或者形狀。第一電極 115共同連接至發(fā)光單元102U03和104。 第二電極150、 152和154在第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104的第二 導(dǎo)電半導(dǎo)體層130U32和134上形成為預(yù)定圖案或者形狀。第二電極150U52和154用作 單獨(dú)的電極。 當(dāng)將多個(gè)發(fā)光單元102、103和104分隔為三個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)，它們可定義為第一發(fā)光單 元102、第二發(fā)光單元103和第三發(fā)光單元104。 第一磷光體層142可形成在第二發(fā)光單元103上，第二磷光體層144可形成在第
三發(fā)光單元104上。第一磷光體層142形成在第二發(fā)光單元103的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層132
上，第二磷光體層144形成在第三發(fā)光單元104的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層134上。 形成第一電極115和第二電極150、 152和154的工藝可在臺(tái)面蝕刻之前或之后實(shí)施。 形成磷光體層142和144的工藝可在形成第二電極150、 152和154之前或者在制 造芯片之后實(shí)施。 第一磷光體層142可為包含紅色磷光體的膜，或者可通過印刷或者涂敷包含磷光
6體的樹脂來形成。第二磷光體層144可為包含綠色磷光體的膜，或者可通過印刷或者涂敷 包含磷光體的樹脂來形成。 第一磷光體層142和第二磷光體層144可包括在其下的透明樹脂層，透明樹脂層 可改善入射到磷光體層142和144的光的分布。 在第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104中，當(dāng)對(duì)第一電極115和第二電
極150、 152和154供電時(shí)，有源層120、 122和124發(fā)出第一顏色的光。 第一磷光體層142吸收第二發(fā)光單元103的第一顏色的光并發(fā)出第二顏色的光。
第二磷光體層144吸收第三發(fā)光單元104的第一顏色的光并發(fā)出第三顏色的光。光最終通
過第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104的上部部分作為第一顏色的光、第二顏色
的光和第三顏色的光發(fā)出。 而且，第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、103和104可發(fā)出紅色光、綠色光、藍(lán)色 光和紫外光中的一種。第一磷光體層142發(fā)出與從第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102U03 和104發(fā)出的光互補(bǔ)的第二顏色的光。第二磷光體層144發(fā)出與從第一發(fā)光單元至第三發(fā) 光單元102、103和104發(fā)出的光互補(bǔ)的第三顏色的光。發(fā)光單元102、103和104發(fā)出第一 波長范圍的光，磷光體層142和144發(fā)出由第一波長范圍激發(fā)的第二波長范圍的光的至少 一種。第一和第二波長范圍可包括第一和第二波長范圍。 磷光體層142和144發(fā)出由發(fā)光單元102、103和104發(fā)出的第一波長范圍所激發(fā) 的藍(lán)色光、紅色光和綠色光中的至少一種。第一波長比由磷光體層142和/或144發(fā)出的 光的第二波長短。 當(dāng)?shù)谝恢恋谌庵械牡诙伾墓馔ㄟ^至少一個(gè)發(fā)光單元發(fā)出時(shí)，其被混合以實(shí) 現(xiàn)特定的顏色。而且，當(dāng)?shù)谝话l(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104發(fā)出藍(lán)色光時(shí)，第一 磷光體層142是紅色磷光體層；第二磷光體層144是綠色磷光體層，通過選擇性驅(qū)動(dòng)第一發(fā) 光單元至第三發(fā)光單元102、103和104，可發(fā)出全色光。此外，通過混合綠色光、紅色光和藍(lán) 色光可發(fā)出白光。 第一磷光體層142和第二磷光體層144可使用相同的磷光體。例如，第一磷光體 層142和第二磷光體層144可利用包含黃色磷光體的膜或者印刷的層來實(shí)現(xiàn)。
此外，在第一發(fā)光單元102的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上可設(shè)置第三磷光體層。在 這種情況下，當(dāng)化合物半導(dǎo)體發(fā)出紫外線時(shí)，可在第一發(fā)光單元102上設(shè)置藍(lán)色磷光體層。
在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、 132和134上的第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103 和104可形成為多邊形。 此外，第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、103和104可具有相同的尺寸或者不同
的尺寸。例如，發(fā)出綠色光的發(fā)光單元104的尺寸可大于發(fā)出其它顏色的光的發(fā)光單元102
和103。發(fā)光單元102、 103和104的尺寸可基于與最終封裝發(fā)出顏色相關(guān)的信息進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在發(fā)光器件100中，當(dāng)對(duì)第一電極115和第二電極150、 152和154中的至少一個(gè)
供電時(shí)，可選擇性發(fā)出第一顏色的光、第二顏色的光和第三顏色的光并混合。 圖3是說明圖1的發(fā)光器件的封裝的側(cè)面剖視圖。在圖3的描述中，和第一實(shí)施
方案相同的部分參考第一實(shí)施方案，因此將省略其重復(fù)描述。 參考圖3，發(fā)光器件封裝200包括本體201，多個(gè)引線電極205、206、207和208， 以及發(fā)光器件100。
7
本體201可使用一般的印刷電路板(PCB) 、 FR-4、陶瓷襯底、硅襯底、或者樹脂材 料，并且在本體201上形成杯形空腔203。 空腔203的表面形狀可為圓形或者多邊形結(jié)構(gòu)，但是不限于此。本體201的空腔 203可通過蝕刻本體201形成，或者可形成為模制結(jié)構(gòu)或者堆疊結(jié)構(gòu)。 發(fā)光器件100包括第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元102、 103和104，第二和第三發(fā) 光單元103和104包括圖1的磷光體層142和144。 引線電極205、206、207和208包括多個(gè)圖案并且電連接至第一發(fā)光單元至第三發(fā) 光單元102、 103和104。形成的引線電極205、206和207的數(shù)目可用于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)光 單元至第三發(fā)光單元102、103和104。例如，對(duì)于三個(gè)發(fā)光單元102、103和104可形成四 個(gè)引線電極205、206、207和208。引線電極205、206、207和208設(shè)置在空腔203的開口內(nèi) 部。 發(fā)光器件100可連接到多個(gè)引線電極205、206、207和208中的一個(gè)引線電極208， 并可通過導(dǎo)線211、212、213和214電連接至引線電極205、206、207和208。雖然在上述實(shí) 施方案中描述了發(fā)光器件通過導(dǎo)線211、212、213和214連接至引線電極205、206、207和 208的結(jié)構(gòu)，但是在實(shí)施方案的技術(shù)范圍內(nèi)，也可通過使用倒裝焊接或者芯片焊接改變該結(jié) 構(gòu)。 可將透明樹脂材料(未顯示)模制入空腔203中。透明樹脂材料可包括硅樹脂或 者環(huán)氧樹脂。而且，透明樹脂材料可包含但不限于磷光體或者磷光體層。
通過裝配具有多個(gè)發(fā)光單元102、 103和104的發(fā)光器件100，發(fā)光器件封裝200可 實(shí)現(xiàn)全色(包括白色)。因此，能夠消除必須設(shè)置其它LED芯片來實(shí)現(xiàn)全色的不便。
發(fā)光單元102、103和104發(fā)出第一波長范圍的光，磷光體層142和144發(fā)出由第 一波長范圍所激發(fā)的第二波長范圍的光，樹脂材料發(fā)出由第一波長范圍和第二波長范圍中 的至少一個(gè)激發(fā)的第三波長范圍的光。發(fā)光單元102U03和104發(fā)出藍(lán)色光或者紫外光。 磷光體層142和144發(fā)出由發(fā)光單元102、103和104發(fā)出的光所激發(fā)的藍(lán)色光、紅色光和 綠色光中的至少一種。樹脂材料包含磷光體，所述磷光體發(fā)出由發(fā)光單元102、103和104 發(fā)出的光所激發(fā)的藍(lán)色光、紅色光和綠色光中的至少一種。第一波長比由第一磷光體層142 和/或第二磷光體層144發(fā)出的光的第二波長短，第二波長比由樹脂材料中的磷光體發(fā)出 的光的第三波長短。 圖4是說明根據(jù)第二實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。在第二實(shí)施方案的描述中，
使用相同的附圖標(biāo)記表示和第一實(shí)施方案相同的部分，因此將省略其重復(fù)描述。 參考圖4，發(fā)光器件100A包括在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上的第一電極115和多
個(gè)第二電極150A、152A和154A。 多個(gè)第二電極150A、152A和154A具有連接至發(fā)光單元102、103和104的第二導(dǎo) 電半導(dǎo)體層(圖1中的130、132和134)的第一末端151 、 153和155、和具有焊墊的第二末 端，并且形成在絕緣層117上。 在該情況下，絕緣層117形成在除了第一末端151、153和155之外的區(qū)域和其它 半導(dǎo)體層之間。絕緣層117可形成在第二電極150A、152A和154A以及第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層 IIO之間，并且可形成在發(fā)光單元102、 103和104以及第二電極線之間。
通過在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層IIO上設(shè)置第一電極115和第二電極150A、152A和154A，能夠使得在接合期間可能施加于有源層(圖1中的120、122和124)的沖擊最小化， 因此可容易地設(shè)計(jì)印刷或者涂敷包含磷光體的膜或者樹脂的工藝。 圖5是說明根據(jù)第三實(shí)施方案的發(fā)光器件的側(cè)面剖視圖。第三實(shí)施方案涉及垂直 型發(fā)光器件，其與第一實(shí)施方案相同的部分參考第一實(shí)施方案并且將省略重復(fù)的描述。
參考圖5，發(fā)光器件100B包括在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130A上的反射電極層160、 和在反射電極層160上的導(dǎo)電支撐構(gòu)件170。反射電極層160可由選自Ag、Ni、 Al、 Rh、Pd、 Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及這些物質(zhì)的組合中的材料形成。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170是基礎(chǔ)襯底 并可利用Cu、 Au、 Ni、 Mo、 Cu-W、載體晶片例如Si、 Ge、 GaAs、 ZnO、 SiC、 GaN、 Ge203、 SiGe來實(shí) 現(xiàn)。導(dǎo)電支撐構(gòu)件170可通過電鍍方法形成，或者形成為板狀，但是不限于此。
在反射電極層160和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130A之間可形成歐姆接觸層(未顯示)， 歐姆接觸層可形成為層結(jié)構(gòu)或者多圖案結(jié)構(gòu)。歐姆接觸層可包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦 鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、 氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鎵鋅(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/ IrOx/Au/ITO中的至少一種。 當(dāng)形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件170時(shí)，通過物理和/或化學(xué)方法將襯底(圖1中的101)移 除。作為物理方法中的一種，可通過使用激光的LLO方法將襯底(圖1中的101)移除。作 為化學(xué)方法中的一種，通過在襯底101和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層(圖1中的110)之間的半導(dǎo)體 層(例如緩沖層)中注入濕蝕刻劑可將襯底分離。 通過臺(tái)面蝕刻將多個(gè)發(fā)光單元102A、103A和104A分隔開。在臺(tái)面蝕刻中，多個(gè)發(fā) 光單元102A、103A和104A形成為預(yù)定深度，在該深度下，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130A的一部分 從第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層(圖1中的110)中暴露出。因此，有源層120、122和124以及第一導(dǎo) 電半導(dǎo)體層Hl、113和115在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130A之下分隔開，以作為多個(gè)發(fā)光單元 102A、 103A和104A進(jìn)行操作。 在發(fā)光單元102A、103A和104A的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111、 113和115之下可形成 具有預(yù)定圖案的第一電極150U52和154。 在第二發(fā)光單元103A的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層113之下形成第一磷光體層142，在第
三發(fā)光單元104A的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層115之下形成第二磷光體層144。 發(fā)光器件100B輸出的光可作為發(fā)光單元102A、 103A和104A的第一至第三顏色的
光中的至少第二顏色的光發(fā)出，并且所發(fā)出的第二顏色的光可被混合并作為期望顏色的光發(fā)出。 圖7是說明根據(jù)第四實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。在第四實(shí)施方案的描述中，
和第一實(shí)施方案相同的部分參考第一實(shí)施方案，因此將省略其重復(fù)描述。 參考圖7，發(fā)光器件300包括具有雙重結(jié)構(gòu)的多個(gè)發(fā)光單元302、303和304。 第一發(fā)光單元302可在中心處形成為圓形，第二發(fā)光單元303可在第一發(fā)光單元
302的外周處形成為環(huán)狀。第三發(fā)光單元304可在第二發(fā)光單元303的外周處形成為環(huán)狀。
第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元302、303和304可間隔開預(yù)定間隙Gl和G2。第二電極350、352和354形成在第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元302、303和304上，
第一電極315形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層310上。第一電極315的圖案可在第一發(fā)光單元至
第三發(fā)光單元302、303和304周圍形成為開環(huán)型或者閉環(huán)型(例如環(huán)狀)?？筛淖儓D案的形狀使得平穩(wěn)地供給電流。 第一磷光體層342形成在第二發(fā)光單元303上，第二磷光體層344形成在第三發(fā) 光單元304上。發(fā)光單元302、303和304以及磷光體層342和344與第一實(shí)施方案的相同， 因此將省略其詳述。 在發(fā)光器件300中，上部結(jié)構(gòu)形成為圓柱形，并且發(fā)出至少第二顏色的光或者第 三顏色的光，由此實(shí)現(xiàn)全色。此外，發(fā)光器件300通過圓柱形可改善發(fā)光區(qū)域。當(dāng)在圓形腔 上封裝發(fā)光器件300時(shí)，可改善光效率。 圖8是說明根據(jù)第五實(shí)施方案的發(fā)光器件的平面圖。在圖8的描述中，和第一實(shí) 施方案相同的部分參考第一實(shí)施方案，因此將省略其重復(fù)描述。 參考圖8，發(fā)光器件400包括在從中心具有預(yù)定直徑的圓內(nèi)的多個(gè)扇形發(fā)光單元 402 、403和404。 第一電極415在發(fā)光單元402、403和404周圍設(shè)置為閉環(huán)型(例如環(huán)形)并與發(fā) 光單元402、403和404間隔開預(yù)定間隙G4。第一電極415設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層410 上。在發(fā)光單元402、403和404之間形成間隙G3以將它們隔離開。 在第二發(fā)光單元403上形成第一磷光體層442，在第三發(fā)光單元404上形成第二磷 光體層444。發(fā)光單元402、403和404以及磷光體層444與第一實(shí)施方案的相同，因此將省 略其詳述。 在發(fā)光器件400中，上部結(jié)構(gòu)形成為圓柱形或者棱柱形，并且發(fā)出至少第二顏色 的光或者第三顏色的光，由此實(shí)現(xiàn)全色。此外，發(fā)光器件400通過圓柱形或者棱柱形可改善 發(fā)光區(qū)域。當(dāng)在圓形腔上封裝發(fā)光器件400時(shí)，可改善光效率。發(fā)光單元402、403和404 發(fā)出第一波長范圍的光，磷光體層442的至少一個(gè)發(fā)出由第一波長范圍所激發(fā)的第二波長 范圍的光。波長范圍可包括峰值波長。 在一些實(shí)施方案的描述中，一些實(shí)施方案的技術(shù)特征可任選地應(yīng)用于其它實(shí)施方 案，但是本發(fā)明不限于此。 在一些實(shí)施方案中，可在單個(gè)芯片中實(shí)現(xiàn)全色。 在一些實(shí)施方案中，能夠消除必須結(jié)合多個(gè)LED芯片來實(shí)現(xiàn)期望顏色的不便。 在一些實(shí)施方案中，可改善發(fā)光器件的可靠性。 在一些實(shí)施方案中，可提供能夠?qū)崿F(xiàn)全色的LED。 在一些實(shí)施方案中，可改善發(fā)光器件的電可靠性。 在一些實(shí)施方案中，可改善發(fā)光器件的電流效率和光效率。 在一些實(shí)施方案中，封裝有發(fā)光器件的光源可用于照明領(lǐng)域、指示領(lǐng)域、和顯示器 領(lǐng)域等。 雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的大量說明性實(shí)施方案描述了一些實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本 領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計(jì)很多其它的改變和實(shí)施方案，這些也將落入本公開原理的精神和范圍 內(nèi)。更具體地，在公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在本發(fā)明的組合布置的構(gòu)件和/或 布置中可能具有各種變化和改變。除構(gòu)件和/或布置的變化和改變之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言，可替代的用途也是明顯的。
權(quán)利要求
一種發(fā)光器件，包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上的分隔開的多個(gè)發(fā)光單元，其中所述發(fā)光單元包括有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在所述發(fā)光單元中的至少一個(gè)上的磷光體層；和電連接至所述發(fā)光單元的多個(gè)第二電極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述發(fā)光單元包括含有利用III-V族元素的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層的并且彼此間隔開的第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述磷光體層包括 在所述第二發(fā)光單元上的第一磷光體層；禾口 在所述第三發(fā)光單元上的第二磷光體層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元發(fā)出藍(lán)色光；所述第一磷光體層是紅色磷光體層；禾口 所述第二磷光體層是綠色磷光體層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包括形成在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之上或者之下 的第一電極部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層之下的所述第一電 極部分包括反射電極層；禾口在所述反射電極層之下的導(dǎo)電支撐構(gòu)件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元中的至少 一個(gè)為圓形、多邊形、棱柱形、環(huán)形和扇形中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元包括N-P 結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)和N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述磷光體層包括熒光膜、印刷的磷光體層 和包含磷光體的透明樹脂層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元包括所 述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)上部部分，其中所述多個(gè)上部部分在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上分隔開并且形成在所述有源層之下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件，其中所述第一電極部分沿所述第一發(fā)光單元至 第三發(fā)光單元的外側(cè)形成為開環(huán)型或者閉環(huán)型。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件，包括在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述發(fā)光單元 周圍的絕緣層，并且所述第二電極具有設(shè)置在所述絕緣層上的第一末端和設(shè)置在所述第一 發(fā)光單元至第三發(fā)光單元上的第二末端。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元發(fā)出紫 外線、藍(lán)色光、紅色光和綠色光中的至少一種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中所述第一磷光體層和所述第二磷光體層發(fā)出的光的顏色與由所述第一發(fā)光單元至第三發(fā)光單元發(fā)出的光的顏色互補(bǔ)。
15. —種發(fā)光器件封裝，包括 封裝體；在所述封裝體上的多個(gè)電極；發(fā)光器件，所述發(fā)光器件具有連接至所述多個(gè)電極的多個(gè)發(fā)光單元、和在所述發(fā)光單 元中的至少一個(gè)上的磷光體層；禾口 覆蓋所述發(fā)光器件的樹脂材料。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光器件封裝，其中所述發(fā)光單元發(fā)出第一波長范圍的 光，所述磷光體層發(fā)出由所述第一波長范圍所激發(fā)的第二波長范圍的光，所述樹脂材料發(fā) 出由所述第一波長范圍和所述第二波長范圍中的至少一個(gè)所激發(fā)的第三波長范圍的光。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件封裝，其中所述發(fā)光單元發(fā)出藍(lán)色光或者紫外光。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件封裝，其中所述磷光體層發(fā)出由所述發(fā)光單元發(fā) 出的第一波長的光所激發(fā)的藍(lán)色光、紅色光和綠色光中的至少一種。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件封裝，其中所述樹脂材料包括磷光體，所述磷光 體發(fā)出由所述發(fā)光單元發(fā)出的光所激發(fā)的藍(lán)色光、紅色光和綠色光中的至少一種。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光器件封裝，其中所述第一波長比由所述磷光體層所發(fā) 出的光的第二波長短，所述第二波長比由所述樹脂材料中的磷光體所發(fā)出的光的第三波長 短。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)光器件以及具有該發(fā)光器件的發(fā)光器件封裝。該發(fā)光器件包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層上分隔開的多個(gè)發(fā)光單元；在發(fā)光單元中的至少一個(gè)上的磷光體層；和電連接至發(fā)光單元的多個(gè)第二電極。
文檔編號(hào)H01L33/24GK101740600SQ20091022216
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者李尚烈 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司