半导体发光器件及其制造方法、发光模块和照明设备技术

本发明专利技术公开了一种半导体发光器件，其包括衬底和布置在衬底上的多个发光单元。每个发光单元包括在其间形成有有源层的第一和第二导电半导体层，以及形成在第一和第二导电半导体层上的第一和第二电极。第一绝缘层形成在发光单元的一部分上，而第二绝缘层完全覆盖至少一个发光单元。本发明专利技术还提供了一种制造半导体发光器件的方法，以及包括所述半导体发光器件的发光模块和照明设备。

【技术实现步骤摘要】
半导体发光器件及其制造方法、发光模块和照明设备相关申请的交叉引用本申请要求于2012年5月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0052926的优先权，该申请的公开内容以引用的方式结合于此。
本专利技术涉及具有多单元阵列的半导体发光器件及其制造方法、包括具有多单元阵列的半导体发光器件的发光模块以及包括该发光模块的照明设备。
技术介绍
通常，半导体发光器件（LED）作为光源在功率效率和可靠性方面是有利的。因此，半导体LED已被积极地开发为高功率、高效率的光源，用于各种照明设备以及用于显示装置的背光单元。为了这种半导体LED作为照明光源的商业化，需要增加其光效率并减少其生成成本，同时将其功率增加到期望的水平。然而，与使用低额定电流的低功率LED相比，使用高额定电流的高功率LED由于高电流密度而具有较低的光效率。具体而言，如果增大LED芯片的额定电流以获取（例如，与相同面积的LED芯片相比）更高的光通量并获取更高的功率，则由于电流密度的增加会降低光效率。而且，由于该器件产生的热会进一步加剧光效率降低，从而导致半导体发光器件亮度的降低。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种具有提高的亮度的半导体发光器件及其制造方法。根据本专利技术的一个方面，一种半导体发光器件包括：衬底；布置在所述衬底上的多个发光单元，其中每个发光单元包括第一导电半导体层，并且其中在所述第一导电半导体层的至少一部分顶面上布置有有源层和第二导电半导体层；对于所述多个发光单元中的每一个发光单元分别布置在第一和第二导电半导体层上的第一电极和第二电极；将一个发光单元的第一或第二电极连接至所述多个发光单元当中与所述一个发光单元相邻的另一个发光单元的第一或第二电极的互连部件；覆盖所述多个发光单元当中的至少一个发光单元的表面的第一绝缘层，其布置在该发光单元除了面对所述第一电极的部分之外的至少一部分表面上；以及布置在所述第一绝缘层上以便完全覆盖所述多个发光单元当中的所述至少一个发光单元的第二绝缘层。每个发光单元中的第一绝缘层可以不被形成在所述第一电极与该发光单元面对所述第一电极的侧表面之间。可以由氧化硅或氮化硅形成所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。所述半导体发光器件还可以包括布置在每个发光单元的所述第二导电半导体层的顶部上的透明电极。所述第一和第二电极可以布置在每个发光单元的顶面上。在每个发光单元中，所述第一绝缘层可以不被形成在其上布置有第二电极的第二导电半导体层上。至少两个发光单元可以通过发光单元的第一电极和第二电极被串联互连，并且所述至少两个发光单元的串联互连可以在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间被耦接。在一个示例中，至少两个发光单元的第一串联互连与至少两个发光单元的第二串联互连在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间被并联耦接。每个发光单元的有源层和第二导电半导体层在该发光单元的顶面上可以布置成U形图案，并且所述第一电极在该发光单元的顶面上可以布置在所述U形成图案的间隙中。此外，所述第一绝缘层可以布置在每个发光单元上，使得所述第一绝缘层没有覆盖所述U形图案中的间隙的任何部分。根据本专利技术的另一个方面，一种用于制造半导体发光器件的方法，包括步骤：在衬底上顺序地形成第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层；在所述第一导电半导体层、所述第二导电半导体层和所述有源层的彼此分开预定间隔的各个区域上执行隔离工艺以形成多个发光单元，每个发光单元包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和在它们中间形成的有源层；在每个发光单元的第二导电半导体层和有源层的各个区域上执行台面刻蚀，使得所述有源层的一部分和所述第二导电半导体层的一部分被去除以暴露所述第一导电半导体层的顶面的一部分；在所述多个发光单元中的每一个发光单元的除了以下部分之外的至少一部分表面上形成第一绝缘层，所述被排除在外的部分有：（i）所述第一导电半导体层的顶面的暴露部分，以及（ii）与所述暴露部分相邻并且形成在所述多个发光单元中的每一个发光单元的侧表面中的一部分；在每个发光单元的第一导电半导体层的顶面的暴露部分上形成第一电极，并且在每个发光单元的第二导电半导体层的顶面上形成第二电极；以及在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，以便完全覆盖每个发光单元。所述第一绝缘层可以不被形成在所述第一电极与每个发光单元的与所述第一导电半导体层的顶面的暴露部分相邻的侧表面之间。可以由氧化硅或氮化硅形成所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。所述制造方法还可以包括在所述第二导电半导体层的顶部上形成透明电极。所述第一和第二电极可以形成在每个发光单元的顶面上。所述制造方法还可以包括在形成所述第一电极并且形成所述第二电极之后，形成将一个发光单元的第一或第二电极连接至在所述多个发光单元当中与所述一个发光单元相邻的另一个发光单元的第一或第二电极的互连部件。至少两个发光单元可以通过形成互连部件以连接两个发光单元的第一和第二电极的制造方法而串联互连，使得至少两个发光单元在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间形成第一串联互连。此外，至少两个发光单元的所述第一串联互连可以与至少两个发光单元的第二串联互连在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间被并联耦接。所述制造方法可以利用在每个发光单元的顶面上台面刻蚀成U形图案来形成每个发光单元的有源层和第二导电半导体层，并且在该发光单元的顶面上将所述第一电极形成在所述U形成图案的间隙中。此外，所述第一绝缘层可以形成在每个发光单元上，使得所述第一绝缘层没有覆盖所述U形图案中的间隙的任何部分。附图说明通过以下结合附图的详细说明将更加清楚地理解本专利技术的上述和其他方面、特征以及其他优点，其中：图1示出了根据本专利技术一个实施例的具有多单元阵列的半导体发光器件的顶视平面图；图2示出了在图1的半导体发光器件中实现的多单元阵列的说明性等效电路图；图3示出了沿图1所示的Ⅲ-Ⅲ线截取的图1的半导体发光器件的侧剖面图；图4示出了沿图1所示的Ⅵ-Ⅵ线截取的图1的半导体发光器件的侧剖面图；图5A至图5G示出了对根据本专利技术一个实施例的制造多单元阵列半导体发光器件的过程进行说明的一系列示图，并且特别对沿图1所示的Ⅲ-Ⅲ线截取的图1的半导体发光器件的剖面上的制造过程进行说明；图6A至图6G示出了对根据本专利技术一个实施例的制造多单元阵列半导体发光器件的过程进行说明的一系列示图，并且特别对沿图1所示的Ⅵ-Ⅵ线截取的图1的半导体发光器件的剖面上的制造过程进行说明；以及图7A和图7B分别示出了包括根据本专利技术一个实施例的多单元阵列半导体发光器件的照明设备的分解透视图和（组装之后的）示意透视图。具体实施方式在下文中，将参考附图对本专利技术的实施例进行详细描述。然而，可以根据多种不同形式来具体实现本专利技术，并且不应当解释为将本专利技术限定于在此所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员完整地传达本专利技术的范围。在附图中，为了清楚起见会放大元件的形状和尺寸，并且相同的附图标记将始终用于指示相同或相似的元件。图1示出了根据本专利技术一个实施例的具有多单元阵列的半导体发光器件的顶视平面图。图2示出了在图1的半导体发光器件中实现的多单元阵列的说明性等效电路图。图3示出了沿图1所示的Ⅲ-Ⅲ线截取的图1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光器件包括：衬底；多个发光单元，其布置在所述衬底上，其中每个发光单元包括第一导电半导体层，并且其中在所述第一导电半导体层的至少一部分的顶面上布置有有源层和第二导电半导体层；第一电极和第二电极，对于所述多个发光单元中的每一个发光单元，所述第一电极和所述第二电极分别布置在第一导电半导体层和第二导电半导体层上；互连部件，其将一个发光单元的第一电极或第二电极连接至所述多个发光单元当中与所述一个发光单元相邻的另一个发光单元的第一电极或第二电极；第一绝缘层，其覆盖所述多个发光单元当中的至少一个发光单元的表面，并且布置在该发光单元除了面对所述第一电极的部分之外的至少一部分表面上；以及第二绝缘层，其布置在所述第一绝缘层上，以便完全覆盖所述多个发光单元当中的所述至少一个发光单元。

【技术特征摘要】
2012.05.18 KR 10-2012-00529261.一种半导体发光器件包括：衬底；多个发光单元，其布置在所述衬底上，其中每个发光单元包括第一导电半导体层，并且其中在所述第一导电半导体层的至少一部分的顶面上布置有有源层和第二导电半导体层；第一电极和第二电极，对于所述多个发光单元中的每一个发光单元，所述第一电极和所述第二电极分别布置在第一导电半导体层和第二导电半导体层上；互连部件，其将一个发光单元的第一电极或第二电极连接至所述多个发光单元当中与所述一个发光单元相邻的另一个发光单元的第一电极或第二电极；第一绝缘层，其覆盖所述多个发光单元当中的至少一个发光单元的表面，并且具有第一开口和第二开口，所述第一开口暴露所述第一电极以及发光单元面对所述第一电极的侧表面，所述第二开口与所述第一开口分离并且暴露所述第二电极；以及第二绝缘层，其布置在所述第一绝缘层上，以便完全覆盖所述多个发光单元当中的所述至少一个发光单元，其中，在所述多个发光单元中的每一个发光单元中，所述第一开口位于邻近第一边缘的中央的区域，并且在所述多个发光单元中的每一个发光单元中，所述第二开口位于邻近与第一边缘相对的第二边缘的中央的区域。2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中在所述多个发光单元中的每一个发光单元中，第一绝缘层不被形成在所述第一电极与该发光单元面对所述第一电极的侧表面之间。3.如权利要求1的所述半导体发光器件，其中由氧化硅或氮化硅形成所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。4.如权利要求1的所述半导体发光器件，还包括：透明电极，其布置在所述多个发光单元中的每一个发光单元的所述第二导电半导体层的顶部上。5.如权利要求1的所述半导体发光器件，其中所述第一电极和所述第二电极布置在所述多个发光单元中的每一个发光单元的顶面上。6.如权利要求1的所述半导体发光器件，其中将所述第二开口形成为，使得在所述多个发光单元当中的每个发光单元中，所述第一绝缘层不被形成在布置有第二电极的第二导电半导体层的顶部上。7.如权利要求1的所述半导体发光器件，其中至少两个发光单元通过发光单元的第一电极和第二电极在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间被串联互连。8.如权利要求7的所述半导体发光器件，其中至少两个发光单元的第一串联互连与至少两个发光单元的第二串联互连在所述半导体发光器件的正极端子与负极端子之间被并联耦接。9.如权利要求1的所述半导体发光器件，其中每个发光单元的有源层和第二导电半导体层在该发光单元的顶面上布置成U形图案，并且所述第一电极在该发光单元的顶面上布置在所述U形成图案的间隙中。10.如权利要求9的所述半导体发光器件，其中所述第一绝缘层布置在每个发光单元上，使得所述第一绝缘层没有覆盖所述U形图案中的间隙的任何部分。11.一种用于制造半导体发光器件的方法，包括步骤：在衬底上顺序地形成第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层；在所述第一导电半导体层、所述第二导电半导体层和所述有源层的彼此分开预定间隔的各个区域上执行隔离工艺以形成多个发光单元，每个发光单元包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和在它们中间形成的有源层；在每个发...

【专利技术属性】
技术研发人员：林璨默，李锺昊，金真焕，李镇贤，赵秀玄，黄海渊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：