半導體發光器件的制作方法
本發明構思涉及半導體發光器件。
背景技術：
半導體發光二極管(led)可以包括在其中包括的配置為使用電能發射光的材料。半導體led可以將由接合的半導體的電子和空穴的復合產生的能量轉換成光，并發射所述光。這樣的led被廣泛地用作照明裝置的光源和用于大型液晶顯示器的背光裝置的光源，并且led的發展正逐漸地加速。
在一些情形下，led可以被提供為以各種形式封裝的發光器件從而容易地安裝在應用器件中。在這樣的led的封裝工藝中，由于其它組件導致的光損耗或全反射可能導致問題，諸如產品的最終光效率的減小或顏色變化的增加。
技術實現要素：
本發明構思的一些方面可以提供一種半導體發光器件，該半導體發光器件可以通過減少和/或最小化光損失而提高光效率。
根據本發明構思的一些示例實施方式，一種半導體發光器件可以包括：半導體發光二極管(led)芯片、光透射膜、光透射接合層和反射封裝部分。該半導體led芯片可以具有第一表面、在第一表面上的電極、與第一表面相反的第二表面、以及在第一表面和第二表面之間的側表面。該光透射膜可以在半導體led芯片的第二表面上。該光透射接合層可以在光透射膜和半導體led芯片之間。該光透射接合層可以配置為接合光透射膜至半導體led芯片。該光透射接合層可以包括延伸到半導體led芯片的側表面以形成傾斜面的側面傾斜區域。該反射封裝部分可以圍繞光透射接合層，該反射封裝部分覆蓋半導體led芯片的第一表面以使得所述電極至少部分地從反射封裝部分暴露，反射封裝部分包括反射材料。光透射膜和光透射接合層的至少之一可以包括波長轉換材料，該波長轉換材料配置為將由半導體led芯片發射的光轉換成具有與所發射的光的波長不同的波長的光。
根據本發明構思的一些示例實施方式，一種制造半導體發光器件的方法可以包括：提供光透射膜；在光透射膜上以規則間距施加處于未固化狀態的光透射接合樹脂的多個結構，使得光透射接合樹脂的結構在光透射膜上根據基本上共同的間距間隔開；在光透射接合樹脂的分離的各個結構上設置多個半導體led芯片，每個半導體led芯片包括第一表面，在第一表面上定位電極使得對于設置在光透射接合樹脂的給定結構上的每個給定的半導體芯片，所述給定的半導體led芯片的第一表面遠離光透射膜并且光透射接合樹脂的給定結構的一部分沿著所述給定的半導體led芯片的側表面延伸；固化光透射接合樹脂的每個結構的光透射接合樹脂，使得半導體led芯片接合到光透射膜，同時保持光透射接合樹脂的所述部分在半導體led芯片的側表面上延伸；以及形成圍繞接合到光透射膜的半導體led芯片的反射封裝部分，反射封裝部分包括反射材料。光透射膜和光透射接合樹脂的至少之一包括波長轉換材料，該波長轉換材料配置為將由一個或更多個半導體led芯片發射的光轉換成具有與所發射的光的波長不同的波長的光。
根據本發明構思的一些示例實施方式，一種半導體發光器件可以包括：半導體發光二極管(led)芯片；在半導體led芯片上的光透射膜；以及在光透射膜和半導體led芯片之間的光透射接合層。光透射膜和光透射接合層的至少之一包括波長轉換材料，該波長轉換材料配置為將由半導體led芯片發射的光轉換成具有與所發射的光的波長不同的波長的光。
根據本發明構思的一些示例實施方式，一種半導體發光器件可以包括半導體發光二極管(led)芯片和在半導體led芯片上的光透射接合層。光透射接合層包括波長轉換材料，該波長轉換材料配置為將由半導體led芯片發射的光轉換成具有與所發射的光的波長不同的波長的光。
附圖說明
本公開的上述和其它方面、特征和優點將通過結合附圖的以下詳細描述而被更清晰地理解，在圖中：
圖1是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖；
圖2是圖1中示出的半導體發光器件的平面圖；
圖3是圖1中示出的半導體發光器件的局部放大圖；
圖4是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的局部放大圖；
圖5是在圖1中示出的半導體發光器件中采用的半導體發光二極管(led)芯片的剖視圖；
圖6是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖；
圖7是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖8是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖9是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖10是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖11是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖12是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的至少一部分的剖視圖；
圖13是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖；
圖14是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖；
圖15是根據一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖；
圖16是在根據一些示例實施方式的半導體發光器件中可使用的半導體led芯片的一示例的剖視圖；
圖17是示意性地示出根據一些示例實施方式的背光單元的透視圖；
圖18示出根據一些示例實施方式的直下式背光單元；
圖19是根據一些示例實施方式的顯示裝置的分解透視圖；以及
圖20是根據一些示例實施方式的照明裝置的一示例的分解透視圖。
具體實施方式
在下文，將參考附圖詳細描述本發明構思的示例實施方式。
圖1是根據本發明構思的一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖。圖2是圖1中示出的半導體發光器件的平面圖。
參考圖1，根據一些示例實施方式的半導體發光器件30可以包括半導體發光二極管(led)芯片20、設置在半導體led芯片20的表面上的光透射膜32、以及接合半導體led芯片20至光透射膜32的光透射接合層34。
半導體led芯片20可以具有第一表面20a、與第一表面20a相反的第二表面20b、以及設置在第一表面20a和第二表面20b之間的空間中的至少一個側表面20c。第一表面20a可以是在其上可以設置第一電極29a和第二電極29b的電極形成表面。第二表面20b可以被提供為半導體led芯片20的主光發射面。
如圖5所示，在一些示例實施方式中采用的半導體led芯片20可以包括基板21、以及順序地設置在基板21上的第一導電半導體層24、有源層25以及第二導電半導體層26。緩沖層22可以設置在基板21與第一導電半導體層24之間的空間中。
基板21可以是諸如藍寶石的絕緣基板。然而，本發明構思不限于此，除絕緣基板之外，基板21也可以是導電基板或半導體基板。例如，除藍寶石之外，基板21可以是sic、硅(si)、mgal2o4、mgo、lialo2、ligao2或gan。不平坦的圖案c可以形成在基板21的上表面上。不平坦的圖案c可以增加光提取效率，并且可以提高正生長的單晶的品質。
緩沖層22可以具有inxalyga1-x-yn(0≤x≤1，0≤y≤1)的組分。例如，緩沖層22可以包括gan、aln、algan或ingan。在一些示例實施方式中，緩沖層22也可以通過組合多個層或逐漸改變其組分而形成。
第一導電半導體層24可以是具有n型inxalyga1-x-yn(0≤x<1，0≤y<1，0≤x+y<1)組分的氮化物半導體層，n型雜質可以是硅(si)。例如，第一導電半導體層24可以包括n型gan。第二導電半導體層26可以是具有p型inxalyga1-x-yn(0≤x<1，0≤y<1，0≤x+y<1)組分的氮化物半導體層，p型雜質可以是鎂(mg)。例如，第二導電半導體層26可以被實現為單層結構，但是在一些示例實施方式中，可以有具有不同組分的多層結構。有源層25可以具有多量子阱(mqw)結構，其中量子阱層和量子勢壘層交替地層疊在彼此上。例如，量子阱層和量子勢壘層可以分別包括不同組分的inxalyga1-x-yn(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)。在某一示例中，量子阱層可以包括inxga1-xn(0<x≤1)組分，量子勢壘層可以包括gan或algan。量子阱層和量子勢壘層的厚度可以分別在從1nm到50nm的范圍。有源層25不限于mqw結構，而是可以具有單量子阱(sqw)結構。
第一電極29a和第二電極29b可以分別設置在第一導電半導體層24的臺面蝕刻區域和第二導電半導體層26上，使得第一電極29a和第二電極29b可以位于相同側(第一表面)。第一電極29a不限于此，可以包括諸如銀(ag)、鎳(ni)、鋁(al)、鉻(cr)、銠(rh)、鈀(pd)、銥(ir)、釕(ru)、鎂(mg)、鋅(zn)、鉑(pt)或金(au)的材料，并且可以被用作具有單層或兩個或更多層的結構。如果必要，第二電極29b可以是透明電極，諸如透明的導電氧化物或透明的導電氮化物，或者也可以包括石墨烯。第二電極29b可以包括鋁(al)、金(au)、鉻(cr)、鎳(ni)、鈦(ti)或錫(sn)的至少之一。
光透射接合層34可以至少包括轉換由半導體led芯片20發射的光的波長的波長轉換材料。一些示例實施方式不僅在光透射接合層34而且在光透射膜32中包括第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2，但是本發明構思不限于此。
具體地，半導體led芯片20可以包括設置在其上表面上(例如，在第二表面20b上)的光透射膜32。在一些示例實施方式中采用的光透射膜32可以被提供為包括波長轉換材料的波長轉換膜。在光透射膜32中包括的波長轉換材料可以是配置為將由半導體led芯片20發射的光的一部分轉換成具有與所發射的光的波長不同的第一波長的第一光的第一波長轉換材料p1。光透射膜32可以是包括第一波長轉換材料p1的樹脂層。在一些示例實施方式中，光透射膜32可以是陶瓷膜，其是由陶瓷磷光體形成(例如至少局部地包含陶瓷磷光體)的燒結體。例如，光透射膜32可以是包括諸如磷光體或量子點(qd)的第一波長轉換材料p1的玻璃層。
光透射膜32可以比半導體led芯片20寬。如圖2中所示，光透射膜32可以具有覆蓋半導體led芯片20的第二表面20b的中心表面區域以及圍繞中心表面區域的外部表面區域，其中外部表面區域延伸超過第二表面20b。
在一些示例實施方式中，光透射接合層34可以接合光透射膜32到半導體led芯片20的第二表面20b。除了設置在光透射膜32與半導體led芯片20之間的空間中的接合區域34a之外，光透射接合層34還可以具有沿著半導體led芯片20的側表面20c設置的延伸區域34b。光透射接合層34可以包括包含第二波長轉換材料p2的波長轉換接合樹脂。光透射接合樹脂可以包括硅樹脂、環氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺和苯并環丁烯的至少之一。第二波長轉換材料p2可以是配置為將由半導體led芯片20發射的光轉換成具有比第一光的第一波長短的波長的第二光的波長轉換材料諸如磷光體或qd。
光透射接合層34的接合區域34a可以具有厚度t，在該厚度t，光透射膜32可以保持其接合強度。例如，接合區域34a的厚度t可以取決于光透射接合層34的組分而變化，但是可以至少是15μm。除接合強度之外，接合區域34a的厚度t也可以根據波長轉換材料諸如采用的磷光體的尺寸和量而改變。例如，接合區域34a的厚度t可以被確定為大于所采用的磷光體的粒度(d50)(例如，5μm至40μm)，并且當需要大量磷光體時，接合區域34a的厚度t可以增加到甚至大于該粒度。當需要大量設置在接合區域34a中的磷光體(在接合區域34a中設置某些磷光體，諸如紅色磷光體)時，接合區域34a的厚度t可以大于或等于50μm。
在一些示例實施方式中采用的第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2可以根據轉換波長被分成光透射膜32和光透射接合層34。例如，當鄰近半導體led芯片20的光透射接合層34可以包括配置為提供具有相對長的波長的光的第二波長轉換材料p2時，光透射膜32可以包括配置為提供具有相對短的波長的光的第一波長轉換材料p1。
半導體發光器件30可以發射白光。在一些示例實施方式中，半導體led芯片20可以發射藍光(例如，具有在大約450nm和大約495nm之間的波長的光)。例如，半導體led芯片20可以發射具有從440nm到460nm的主波長的光。第一波長轉換材料p1可以是配置為將至少一部分藍光轉換成黃光(例如，具有在大約570nm和大約590nm之間的波長的光)或綠光(例如，具有在大約495nm和大約570nm之間的波長的光)的磷光體或qd。第二波長轉換材料p2可以是配置為將藍光的至少一部分轉換成黃光或綠光的磷光體或qd。在一些示例實施方式中，可用的第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2將被更詳細地描述(參考以下的表1)。
在一些示例實施方式中，在由半導體led芯片20發射的光可以在其上傳播的路徑中，第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2可以以第二波長轉換材料p2和第一波長轉換材料p1的順序設置，并且由第二波長轉換材料p2轉換的具有長波長的光因而可以被限制和/或防止吸收到第一波長轉換材料p1中。在一些示例實施方式中，由第一波長轉換材料p1轉換的光可以傳播經過第二波長轉換材料p2，因而，具有短波長的轉換后的光可以被吸收到第二波長轉換材料p2中，同時所述光的量會損失。然而，由于光的這樣的再吸收過程將被減少和/或防止，根據一些示例實施方式的第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2的設置可以減小光損失。
在一些示例實施方式中，光透射接合層34可以具有設置在半導體led芯片20的一個或更多側表面20c上的延伸區域34b。延伸區域34b可以形成有益于光的提取的傾斜面，使得延伸區域34b配置為減少半導體led芯片20的側表面的全內反射。傾斜面s可以聯接到反射封裝部分36，使得傾斜面s可以被提供為反射面，因而將半導體發光器件配置為具有提高的光提取效率。
如圖1和3中所示，延伸區域34b的寬度可以變得在朝向光透射膜32的方向上變大。延伸區域34b的表面形狀可以根據用于光透射接合層34的非固化樹脂的粘性或量而變化(參考圖8和9)。
在一些示例實施方式中，包含在至少圖1和圖3中示出的示例實施方式，延伸區域34b的傾斜面s可以具有凹入的曲面。例如，凹入的曲面可以具有彎月面形狀，并且可以在接合樹脂具有相對低粘度時實現。在另一示例中，如果和/或當接合樹脂的粘性相對較高時，如圖4所示，光透射接合層34的延伸區域34b'可以具有凸起的曲面s'。因而，延伸區域34b的傾斜面可以具有各種形式的曲面。
本發明構思不限于此，并且延伸區域34b的傾斜面s可以具有相對于半導體led芯片20的側表面的大約45°或以下的傾斜角。
形成(例如，至少局部地包含)光透射接合層34的光透射樹脂可以配置為通過適當選擇的折射率而允許與被期望的半導體發光器件30有關的光提取效率的額外增加。例如，光透射樹脂可以是具有從1.38到1.8的折射率的硅樹脂。
如圖1和2所示，圍繞光透射接合層34的反射封裝部分36可以設置在光透射膜32下面。光透射接合層34和反射封裝部分36之間的界面可以作為反射面起作用，并且反射面可以由傾斜面s限定。反射面可以有效地引導光到光透射膜32(表示為“r”)。反射封裝部分36可以由包含反射粉末的光透射樹脂形成。反射粉末可以是白色陶瓷粉末或白色金屬粉末。例如，白色陶瓷粉末可以包括從由tio2、al2o3、nb2o5和zno組成的組選擇的至少之一。白色金屬粉末可以包括諸如鋁(al)或銀(ag)的材料。
在一些示例實施方式中采用的光透射接合層34可以提供有益于光提取的延伸區域34b，并且可以包括諸如磷光體的波長轉換材料。因而，進入光透射接合層34的內部的光可以再次有效地離開它。
在一些示例實施方式中，反射封裝部分36可以圍繞光透射接合層34并且可以覆蓋半導體led芯片20的第一表面20a。為了配置為確保電連接，第一電極29a和第二電極29b可以至少局部地暴露、暴露和/或基本上暴露(例如，在制造公差和/或材料容限內暴露)而沒有被覆蓋。因而，反射封裝部分36甚至可以引導發射到半導體發光器件30的下表面的光以在期望方向上發出。
在一些示例實施方式中，可以進一步包含設置在第一電極29a和第二電極29b上的第一導電凸塊15a和第二導電凸塊15b。反射封裝部分36可以與第一導電凸塊15a和第二導電凸塊15b基本上共面(例如，在制造公差和/或材料容限內共面)。反射封裝部分36的側表面可以與光透射膜32的側表面共面或基本上共面。
圖6是根據本發明構思的一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖。
參考圖6，根據一些示例實施方式的半導體發光器件30可以被示為安裝在封裝基板10上。
半導體發光器件30可以以倒裝芯片方式安裝在封裝基板10上。封裝基板10的第一和第二布線電極12a和12b可以使用第一導電凸塊15a和第二導電凸塊15b連接到半導體led芯片20的第一電極29a和第二電極29b。
在一些示例實施方式中，沿著半導體led芯片20配置為在其上發射光的路徑，第一波長轉換材料p1和第二波長轉換材料p2可以以第二波長轉換材料p2和第一波長轉換材料p1的順序設置，使得第一和第二波長轉換材料共同地配置為限制和/或防止由第二波長轉換材料p2轉換的具有長波長的光吸收到第一波長轉換材料p1中。反射封裝部分36可以圍繞光透射接合層34的延伸區域34b。反射封裝部分36可以覆蓋半導體led芯片20的第一表面20a，使得半導體發光器件30配置為有效地發射來自led芯片20的光到光透射膜32。
圖7至12是制造圖1中示出的半導體發光器件的工藝的剖視圖。
如圖7所示，光透射膜32可以設置在支撐物11上。在一些示例實施方式中，支撐物11包括基板。光透射膜32可以包括配置為將由半導體led芯片發射的光的一部分轉換成具有不同于所發射的光的波長的第一波長的第一光的第一波長轉換材料p1。例如，第一波長轉換材料p1可以是黃色或綠色磷光體。
光透射膜32可以以各種形式提供。例如，光透射膜32可以是包括第一波長轉換材料p1的樹脂層。在一些示例實施方式中，光透射膜32可以是由陶瓷磷光體形成的膜式燒結體。在某一示例中，光透射膜32可以是包括諸如磷光體或qd的第一波長轉換材料p1的玻璃層。玻璃層可以包括在低溫(例如，400℃或以下)燒制的玻璃。光透射膜34可以具有足夠的面積使得分離的裝置可以具有比半導體led芯片20的面積大的面積。
如圖8所示，包括非固化狀態的第二波長轉換材料p2的接合樹脂34'的分離結構(instance)可以應用于光透射膜32。如進一步示出的，分離結構可以根據間距95間隔開。在接合樹脂34'的分離結構之間的間距95可以是基本上共同的間距95。
施加工藝可以允許使用半導體led芯片并且允許期望的半導體發光器件以規則間距設置。第二波長轉換材料p2可以是配置為將由半導體led芯片20發射的光轉換成具有比第一光的波長短的波長的第二光的波長轉換材料，諸如磷光體或qd。例如，第二波長轉換材料p2可以是紅色磷光體。非固化狀態的接合樹脂34'可以包括從由硅樹脂、環氧樹脂、聚丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺或苯并環丁烯組成的組選擇的至少之一。接合樹脂34'可以處于非固化狀態，并因而可以通過表面張力而以液滴形式提供，如圖8所示。
如圖9所示，多個半導體led芯片20可以設置在接合樹脂34'上。如圖9所示，半導體led芯片20可以設置在接合樹脂34'的分離的各個結構上。半導體led芯片20可以均具有在其上定位一個或更多電極29a和29b的表面20a，半導體led芯片20可以設置在接合樹脂的分離的各個結構上，使得各個半導體led芯片20的表面20a遠離光透射膜32。
在設置工藝之后，與保持其延伸區域34b在半導體led芯片20的側表面上延伸的同時，接合樹脂34'可以被固化以形成光透射接合層34。光透射接合層34可以接合半導體led芯片20的第二表面20b至光透射膜32。在固化工藝之前的沉積工藝中，非固化的接合樹脂34'可以沿著半導體led芯片20的側表面上升，除了用于接合工藝的接合樹脂34'的量之外。根據該本發明構思的這個方面，接合樹脂34'的上升程度和表面形狀可以使用接合樹脂34'的粘性和量調整。接合樹脂34'的粘性可以通過增加觸變劑而被控制。例如，觸變劑可以是二氧化硅顆粒。
結果，光透射接合層34可以具有設置在半導體led芯片20的側表面上的延伸區域34b以及設置在半導體led芯片20與光透射膜32之間的空間中的接合區域34a。此外，設置在半導體led芯片20的側表面上的延伸區域34b可以具有傾斜面s。傾斜面s可以具有通過非固化狀態(例如彎月面形狀)的接合樹脂形成的凹面。
如圖10所示，第一導電凸塊15a'和第二導電凸塊15b'可以形成在每個半導體led芯片20的第一電極29a和第二電極29b上，并且可以施加封裝樹脂36'。
封裝樹脂36'可以由包含反射粉末的光透射樹脂形成。反射粉末可以是白色陶瓷粉末或白色金屬粉末。例如，白色陶瓷粉末可以包括從由tio2、al2o3、nb2o5和zno組成的組選擇的至少之一。白色金屬粉末可以包括諸如鋁(al)或銀(ag)的材料。封裝樹脂36'和光透射接合層34之間的界面可以提供為引導光到光透射膜32的反射面。
封裝樹脂36'可以被施加為具有高度h1，在該高度h1，第一和第二導電凸塊15a'和15b'可以被封裝樹脂36'覆蓋。
隨后，封裝樹脂36'可以被固化，如圖11所示，可以被拋光91從而去除封裝樹脂36的上部分36”以及電極15a和15b的上部分15a'和15b'。拋光91可以至少局部地暴露第一導電凸塊15a和第二導電凸塊15b的每個的表面。第一導電凸塊15a和第二導電凸塊15b的每個的至少局部暴露的表面“e”可以被提供作為在后續安裝工藝中的接合區域(參考圖6)。如果必要，可以添加接合金屬。在拋光工藝中，封裝樹脂36'可以被提供為具有相對低的高度h2以形成反射部分36。
隨后，如圖12所示，以這樣的方式獲得的產品可以被切割(“分割”)92以使半導體led芯片20彼此分離，從而形成(“提供”)圖1中示出的分離的半導體發光器件30。分割92可以包括分割92光透射膜32、支撐物11、光透射接合層34和反射部分36的至少之一以形成分離的半導體發光器件30。
半導體發光器件30的被切割的側表面可以與光透射膜32和反射封裝部分36基本上共面。光透射接合層34可以在側表面上不暴露。
圖13是根據本發明構思的一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖。
圖13中示出的半導體發光器件30a可以被理解為類似于圖1中示出的半導體發光器件30，除了波長轉換材料p的設置之外。根據一些示例實施方式的組件可以參考圖1中示出的半導體發光器件30的相同或類似組件的描述被理解，除非另作說明。
在一些示例實施方式中，波長轉換材料p可以僅設置在光透射接合層34中而不在光透射膜32'中。半導體led芯片20可以是藍色或紫外(uv)led芯片。波長轉換材料p可以是黃色磷光體。
圖14是根據本發明構思的一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖。
在圖14中示出的半導體發光器件30b可以被理解為類似于圖1中示出的半導體發光器件30，除了波長轉換材料p的設置和光分散材料d的添加之外。根據一些示例實施方式的組件可以參考圖1中示出的半導體發光器件30的相同或類似組件的描述被理解，除非另作說明。
在一些示例實施方式中，波長轉換材料p可以僅設置在光透射膜32中。半導體led芯片20可以是藍色或uvled芯片(例如，配置為發射藍光或紫外線的led芯片)，并且波長轉換材料p可以是黃色磷光體。代替波長轉換材料，在一些示例實施方式中采用的光透射接合層34”可以包括光分散材料d。光分散材料d可以包括具有與光透射接合樹脂的折射率不同的折射率的顆粒，并且可以是例如sio2(n＝1.45)、tio2(n＝1.48)和al2o3(n＝2.73)的至少之一。在一些示例實施方式中，光分散材料d可以與波長轉換材料一起設置。例如，波長轉換材料可以與光分散材料d一起設置在光透射接合層34"中。
圖15是根據本發明構思的一些示例實施方式的半導體發光器件的剖視圖。
圖15中示出的半導體發光器件30c可以被理解為類似于圖1中示出的半導體發光器件30，除了波長轉換材料p1和p1'的設置以及反射封裝部分36'的形狀之外。根據一些示例實施方式的組件可以參考圖1中示出的半導體發光器件30的相同或類似組件的描述被理解，除非另作說明。
半導體led芯片20可以是藍色或uvled芯片。在一些示例實施方式中采用的光透射膜32'可以包括波長轉換材料p1和p1'。波長轉換材料p1和p1'可以分別是綠色和黃色磷光體。在這種情形下，在光透射接合層34中包括的波長轉換材料p2可以是具有長波長的紅色磷光體。
在一些示例實施方式中，反射封裝部分36'可以設置在半導體led芯片20的第二表面20b上使得半導體led芯片20的第一電極29a和第二電極29b可以在第一導電凸塊25a和第二導電凸塊25b的形成之前至少局部地暴露。例如，反射封裝部分36'可以形成在半導體led芯片20的第二表面上，并且可以形成第一和第二導電凸塊25a和25b，然后通過拋光工藝至少局部地暴露第一電極29a和第二電極29b。
在一些示例實施方式中可使用的半導體led芯片不限于在圖3中示出的結構，并且可以使用具有諸如倒裝芯片接合結構等各種不同結構的芯片。圖16是在圖1和圖13至15中示出的半導體發光器件中可使用的半導體led芯片的另一示例的剖視圖。
圖16是根據本發明構思的一些示例實施方式的可使用的半導體led芯片的一示例的剖視圖。
參考圖16，半導體led芯片400可以包括形成在基板401上的半導體疊層410。半導體疊層410可以包括第一導電半導體層414、有源層415和第二導電半導體層416。
半導體led芯片400可以包括分別連接到第一導電半導體層414和第二導電半導體層416的第一電極422和第二電極424。第一電極422可以包括諸如導電通路的連接電極部分422a以及連接到連接電極部分422a的第一電極墊422b，該連接電極部分422a穿過第二導電半導體層416和有源層415從而連接到第一導電半導體層414。連接電極部分422a可以被絕緣部分421圍繞，從而與有源層415和第二導電半導體層416電分離。連接電極部分422a可以設置在半導體疊層410從其被蝕刻的區域中。連接電極部分422a可以在數量、形狀、節距或與第一導電半導體層414的接觸面積方面被適當地設計，從而可以減小接觸電阻。此外，連接電極部分422a可以布置為在半導體疊層410上形成行和列以提高電流流動。第二電極424可以包括在第二導電半導體層416上的歐姆接觸層424a和第二電極墊424b。
連接電極部分422a和歐姆接觸層424a可以具有由具有歐姆特性的導電材料形成的單層或多層結構。例如，連接電極部分422a和歐姆接觸層424a可以使用沉積或濺射諸如銀(ag)、鋁(al)、鎳(ni)，鉻(cr)或透明導電氧化物(tco)的至少一種材料的工藝形成。
第一電極墊422b和第二電極墊424b可以分別連接到連接電極部分422a和歐姆接觸層424a，以作為半導體led芯片400的外部端子起作用。例如，第一電極墊422b和第二電極墊424b可以包括金(au)、銀(ag)、鋁(al)、鈦(ti)、鎢(w)、銅(cu)、錫(sn)、鎳(ni)、鉑(pt)、鉻(cr)、nisn、tiw、ausn或其低共熔金屬。
第一電極422和第二電極424可以在相同方向上關于彼此設置，并且可以以所謂的倒裝芯片形式安裝在引線框架等上。
此外，兩個第一和第二電極422和424可以通過絕緣部分421彼此電分離。絕緣部分421可以是具有電絕緣特性的任何材料或具有電絕緣特性的任何物體，但是材料具有低的光吸收。例如，可以使用諸如sio2、sioxny或sixny的硅氧化物或硅氮化物。如果必要，可以通過在光透射材料中分散光反射粉末而形成光反射結構。在一些示例實施方式中，絕緣部分421可以具有其中具有不同折射率的多個絕緣膜交替地層疊的多層反射結構。例如，該多層反射結構可以是其中具有第一折射率的第一絕緣膜和具有第二折射率的第二絕緣膜交替地層疊的分布布喇格反射器(dbr)。
該多層反射結構可以有具有不同折射率并且重復地層疊2到100次的絕緣膜。例如，絕緣膜可以重復地層疊3到70次，并且進一步地，層疊4到50次。在所述多層反射結構中包括的每個絕緣膜可以是氧化物或氮化物，諸如sio2、sin、sioxny、tio2、si3n4、al2o3、tin、aln、zro2、tialn或tisin或其組合。例如，當由有源層415產生的光的波長被定義為λ，并且n被定義為相應層的折射率時，第一和第二絕緣膜的每個可以具有λ/4n的厚度，例如大約
第一和第二絕緣膜的折射率可以被確定為大約1.4至大約2.5，并且可以小于第一導電半導體層414的折射率和基板401的折射率，但是可以大于基板401的折射率，同時還小于第一導電半導體層414的折射率。
如以上闡述的，根據本發明構思的示例實施方式，當采用兩種或更多種波長轉換材料時，對于具有長波長的光的波長轉換材料可以設置在用于具有短波長的波長轉換材料前面，以限制和/或防止轉換后的短波長光的損失，因而增加亮度。
此外，半導體led芯片的側表面配置為傾斜，從而減少由半導體led芯片重復接收的光的量，因而降低由于全反射引起的光損失。
圖17、18和19示出根據一些示例實施方式的背光單元。
圖17是示意性地示出根據一些示例實施方式的背光單元的透視圖。
參考圖17，背光單元2000可以包括導光板2040和設置在導光板2040的兩側的光源模塊2010。此外，背光單元2000還可以包括設置在導光板2040下面的反射器2020。根據示例實施方式的背光單元2000可以是邊緣型背光單元。
在一些示例實施方式中，光源模塊2010可以提供在導光板2040的僅一側，或另外提供到導光板2040的另一側。光源模塊2010可以包括pcb2001和安裝在pcb2001上的多個光源2005。這里，所述多個光源2005可以包括根據本發明構思的不同示例實施方式的半導體發光器件30至30c。
圖18示出根據一些示例實施方式的直下式背光單元。
參考圖18，背光單元2100可以包括光擴散板2140和設置在光擴散板2140下面的光源模塊2110。此外，背光單元2100還可以包括設置在光擴散板2140下面并且容納光源模塊2110的底殼2160。根據示例實施方式的背光單元2100可以是直下式背光單元。
光源模塊2110可以包括pcb2101和安裝在pcb2101上的多個光源2105。這里，所述多個光源2105可以包括根據本發明構思的不同示例實施方式的半導體發光器件30至30c。
圖19是根據一些示例實施方式的顯示裝置的分解透視圖。
參考圖19，顯示裝置3000可以包括背光單元3100、光學片3200或諸如液晶面板的圖像顯示面板3300。
背光單元3100可以包括底殼3110、反射器3120、導光板3140以及設置在導光板3140的至少一側的光源模塊3130。光源模塊3130可以包括pcb3131和光源3132。具體地，光源3132可以是安裝在鄰近發光面一側的側視型光發射器件。光源3132可以包括根據本發明構思的各個示例實施方式的一個或更多個半導體發光器件。例如，一個或更多個光源3132可以包括一個或更多個半導體發光器件30、30a、30b和30c。
光學片3200可以設置在導光板3140和圖像顯示面板3300之間，并且可以包括各種類型的片，諸如擴散片、棱鏡片或保護片。
圖像顯示面板3300可以使用從光學片3200發出的光顯示圖像。圖像顯示面板3300可以包括陣列基板3320、液晶膜3330和濾色器基板3340。陣列基板3320可以包括布置成矩陣形式的像素電極、用于施加驅動電壓到像素電極的薄膜晶體管、以及用于操作薄膜晶體管的信號線。濾色器基板3340可以包括透明基板、濾色器和公共電極。濾色器可以包括選擇性地透射從背光單元3100發出的白光中具有特定波長的光的過濾器。液晶膜3330可以通過形成在像素電極和公共電極之間的電場重新排列以調整透光率。具有調整后的透光率的光可以穿過濾色器基板3340的濾色器以顯示圖像。圖像顯示面板3300還可以包括處理圖像信號的驅動電路單元。
在根據一些示例實施方式的顯示裝置3000中，因為光源3132發射具有相對窄fwhm的藍光、綠光和紅光，所以具有相對高的色純度的藍色、綠色和紅色可以在所發射的光穿過濾色器基板3340之后實現。
圖20是根據一些示例實施方式的照明裝置的一示例的分解透視圖。
參考圖20，照明裝置4300可以包括燈座4210、電源單元4220、散熱單元4230、光源單元4240和光學單元4330。根據本發明構思的至少一個示例實施方式，光源單元4240可以包括基板4242、安裝在基板4242上的多個光源模塊4241、以及控制器4243。控制器4243可以在其中存儲所述多個光源模塊4241的驅動信息。
照明裝置4300可以包括設置在光源單元4240上的反射板4310，并且反射板4310允許來自光源單元4240的光朝向側表面和后部均勻地分散，由此可以減少眩光。
通信模塊4320可以安裝在反射板4310的上部分上，并且本地網絡通信可以通過通信模塊4320實現。例如，通信模塊4320可以是使用
反射板4310和通信模塊4320可以被光學單元4330覆蓋。
燈座4210可以配置為代替現有的照明裝置。供給到照明裝置4300的電能可以通過燈座4210施加。如所示出的，電源單元4220可以包括彼此分離并彼此聯接的第一電源單元4221和第二電源單元4222。散熱單元4230可以包括內部散熱部分4231和外部散熱部分4232。內部散熱單元4231可以直接連接到光源單元4240和/或電源單元4220，通過該內部散熱部分4231，熱可以被傳遞到外部散熱部分4232。
光學單元4330可以包括內部光學單元(未示出)和外部光學單元(未示出)，并且可以配置為使得從光源單元4240發出的光可以均勻地分散。
光源單元4240的多個光源模塊4241可以從電源單元4220接收電能并且然后發射光到光學單元4330。光源模塊4241可以包括基板、黑矩陣、以及可以是根據本發明構思的各個示例實施方式的一個或更多個半導體發光器件的多個半導體發光器件，包括一個或更多個半導體發光器件30、30a、30b和30c。
雖然示例實施方式已經在以上被顯示和描述，但是對本領域的技術人員而言，明顯的是，可以在不脫離如權利要求限定的本發明構思的范圍的情況下進行變形和變化。
本申請要求享有2016年4月25日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2016-0050215號的優先權權益，其公開通過引用被整體合并于此。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！