BR102016015672B1

BR102016015672B1 - Elemento emissor de luz com uma forma plana hexagonal e dispositivo emissor de luz

Info

Publication number: BR102016015672B1
Application number: BR102016015672-6A
Authority: BR
Inventors: Koichi TAKENAGA; Keiji Emura
Original assignee: Nichia Corporation
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2021-11-30
Also published as: BR102016015672A2; US20170365738A1; US9786812B2; EP3125311B1; US20170033262A1; EP3125311A1; US10361340B2

Abstract

elemento emissor de luz e dispositivo emissor de luz. a presente invenção refere-se a um elemento emissor de luz (10, 20, 30, 40, 50, 70) com uma forma plana hexagonal, que tem: uma camada semicondutora no lado n (2n); uma camada semicondutora no lado p (3p) proporcionada na camada semicondutora no lado n (2n); uma pluralidade de orifícios (6), que é proporcionada em uma área, excluindo três cantos (r1, r2, r3, r4, r5, r6) em posições mutuamente diagonais da camada semicondutora no lado p (3p) em uma vista plana, e expõem a camada semicondutora no lado n (2n); um primeiro eletrodo do tipo p (4p) proporcionado em contato com a camada semicondutora no lado p (3p); segundos eletrodos do tipo p (5p, 25p, 45p) proporcionados em três cantos (r1, r2, r3, r4, r5, r6) no primeiro eletrodo do tipo p (4p); e um eletrodo do tipo n (7n), que é proporcionado no primeiro eletrodo do tipo p (4p) e é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n (2n) pela pluralidade de orifícios (6).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE PATENTES RELACIONADOS

[0001] Este pedido de patente reivindica a prioridade para os pedidos de patentes japonesas de números 2015 - 150828 e 2016 -100165, depositados em 30 de julho de 2015 e 19 de maio de 2016. Todas as descrições dos pedidos de patentes japonesas de números 2015 - 150828 e 2016 - 100165 são incorporadas por referência no presente relatório descritivo.

ANTECEDENTES 1. CAMPO TÉCNICO

[0002] A presente invenção refere-se a um elemento emissor deluz e a um dispositivo emissor de luz usando o elemento emissor de luz.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0003] Foi conduzida uma pesquisa considerável em elementosemissores de luz, para obtenção de luz com uma boa eficiência em extração de luz (por exemplo, JP 2010-151481A, JP 2006-203058A e JP 1008 - 524831A).

SUMÁRIO

[0004] Um objeto da presente invenção é proporcionar um elemento emissor de luz, com o qual uma emissão de luz é mantida a um mínimo nos cantos do elemento emissor de luz e nas áreas circundantes, e a extração de luz da superfície superior é aumentada ainda mais, bem como um dispositivo emissor de luz no qual esse elemento é usado.

[0005] O elemento emissor de luz, com uma forma plana hexagonal, tem: uma camada semicondutora no lado n; uma camada semi- condutora no lado p proporcionada na camada semicondutora no lado n; uma pluralidade de orifícios, que são proporcionadas em uma área, excluindo três cantos em posições mutuamente diagonais da camada semicondutora no lado p em uma vista plana, e expõem a camada semicondutora no lado n; um primeiro eletrodo do tipo p proporcionado em contato com a camada semicondutora no lado p; segundos eletrodos do tipo p proporcionados em três cantos no primeiro eletrodo do tipo p; e um eletrodo do tipo n, que é proporcionado no primeiro eletrodo do tipo p e é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n pela pluralidade de orifícios.

[0006] Outro elemento emissor de luz, com uma forma plana hexagonal, tem: uma camada semicondutora no lado n; uma camada semicondutora no lado p proporcionada na camada semicondutora no lado n; uma pluralidade de orifícios, que são proporcionadas em uma área, excluindo dois cantos nas posições mais distantes da camada semicondutora no lado p em uma vista plana, e expõem a camada semicondutora do lado n; um primeiro eletrodo do tipo p proporcionado em contato com a camada semicondutora no lado p; segundos eletrodos do tipo p proporcionados em três cantos no primeiro eletrodo do tipo p; e um eletrodo do tipo n, que é proporcionado no primeiro eletrodo do tipo p e é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n pela pluralidade de orifícios.

[0007] O dispositivo emissor de luz tem: o elemento emissor de luzmencionado acima; uma base na qual o elemento emissor de luz é proporcionado; e um membro transmissor de luz hemisférica, que cobre o elemento emissor de luz.

[0008] De acordo com uma concretização da presente invenção,proporciona-se um elemento emissor de luz, com o qual a emissão de luz pode ser mantida a um mínimo nos cantos do elemento emissor de luz e nas áreas circundantes, e a extração de luz da superfície superi or pode ser aumentada ainda mais, bem como um dispositivo emissor de luz no qual esse elemento é usado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] A Figura 1A é uma vista plana esquemática da configuração do elemento emissor de luz, de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0010] A Figura 1B é uma vista plana ampliada das partes principais do elemento emissor de luz na Figura 1A.

[0011] A Figura 1C é uma vista em seção transversal ao longo dalinha A - A' na Figura 1A.

[0012] A Figura 1D é uma vista em seção transversal ao longo dalinha B - B' na Figura 1A.

[0013] A Figura 1E é uma vista plana esquemática da configuração parcial do dispositivo emissor de luz, de acordo com uma concretização da presente invenção, incluindo o elemento emissor de luz na Figura 1A.

[0014] A Figura 1F é uma vista em seção transversal ao longo dalinha A - A' na Figura 1E.

[0015] A Figura 2 é uma vista plana esquemática da configuraçãodo elemento emissor de luz, de acordo com uma outra concretização da presente invenção.

[0016] A Figura 3 é uma vista plana esquemática da configuraçãodo elemento emissor de luz, de acordo com mais uma outra concretização da presente invenção.

[0017] A Figura 4A é uma vista plana esquemática da configuração do elemento emissor de luz, de acordo com ainda mais uma outra concretização da presente invenção.

[0018] A Figura 4B é uma vista plana ampliada das partes principais do elemento emissor de luz na Figura 4A.

[0019] A Figura 4C é uma vista em seção transversal ao longo da linha A - A' na Figura 4A.

[0020] As Figuras 5A a 5C mostram os resultados simulados paraa distribuição de densidade de corrente no elemento emissor de luz,de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0021] As Figuras 6A e 6B mostram os resultados simulados paraa distribuição de densidade de corrente no elemento emissor de luz,usado como referência.

[0022] As Figuras 7A a 7F são vistas esquemáticas em planta ilustrando as posições dos segundos eletrodos do tipo p no elemento emissor de luz, de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0023] A Figura 8A é uma vista plana esquemática da configuração de um dispositivo emissor de luz incorporando o elemento emissor de luz, de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0024] A Figura 8B é uma vista em seção transversal ao longo dalinha A - A' na Figura 8A.

[0025] A Figura 9A é uma vista plana esquemática da configuração de outro dispositivo emissor de luz incorporando o elemento emissor de luz, de acordo com uma concretização da presente invenção.

[0026] A Figura 9B é uma vista em seção transversal ao longo dalinha A - A' na Figura 9A.

[0027] A Figura 10A é uma vista plana esquemática da configuração de uma unidade de fonte de luz incorporando o dispositivo emissor de luz da Figura 9A.

[0028] A Figura 10B é uma vista em seção transversal ao longo dalinha A - A' na Figura 10A.

[0029] A Figura 11A é uma vista plana esquemática da configuração de outra unidade de fonte de luz, incorporando o dispositivo emissor de luz da Figura 9A.

[0030] A Figura 11B é uma vista em seção transversal ao longo da linha A - A' na Figura 11A.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] Na descrição apresentada a seguir, termos vão ser usadospara indicar as direções ou posições particulares se necessário (tais como "superior", "inferior", "esquerdo", "direito" e outros termos que incluem esses). O uso desses termos é tencionado para facilitar um entendimento da invenção por referência aos desenhos, e o âmbito tecnológico da presente invenção não é limitado pelos significados desses termos. Os números iguais em dois ou mais desenhos se referem à mesma parte ou elemento. Várias concretizações vão ser descritas para facilitar um entendimento da invenção, mas essas concretizações não são mutuamente exclusivas, e partes, que podem ser compartilhadas, vão se aplicar à descrição de outras concretizações.

CONCRETIZAÇÃO 1: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0032] Como mostrado na Figura 1A, o elemento emissor de luz10 é, nessa concretização, hexagonal em uma vista plana. Como mostrado nas Figuras 1A e 1B, o elemento emissor de luz 10 tem uma camada semicondutora no lado n 2n, uma camada semicondutora no lado p 3p proporcionada na camada semicondutora no lado n 2n, uma pluralidade de orifícios 6 proporcionadas em locais específicos na camada semicondutora no lado p 3p, um primeiro eletrodo do tipo p 4p, proporcionado em contato com a camada semicondutora no lado p 3p, segundos eletrodos do tipo p 5p, que são proporcionados no primeiro eletrodo do tipo p 4p nos cantos R1, R2 e R5, nos quais as lacunas 6 não são dispostas, e um eletrodo do tipo n 7n, que é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n 2n pelas lacunas 6. As lacunas 6 são proporcionadas em três cantos, que estão em posições mutuamente diagonais da camada semicondutora no lado p em vista plana, tal como na área excluindo os cantos R1, R2 e R5 na Figura 1A (em outras palavras, nos cantos R2, R4 e R6 na Figura 1A, nas áreas adjacentes aos lados, e na área dentro desses).

[0033] O elemento emissor de luz 10 é tal que os segundos eletrodos do tipo p 5p, que são conectados à parte externa, sejam dispostos na área de três cantos, por exemplo, R1, R3 e R5, que estão em posições mutuamente diagonais na camada semicondutora no lado p 3p. As lacunas 6 são proporcionadas em uma área que exclui os três cantos R1, R3 e R5, nos quais os segundos eletrodos do tipo p são dispostos, e o eletrodo do tipo n 7n é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n 2n pelas lacunas 6. Consequentemente, da corrente alimentada à camada semicondutora, a corrente alimentada aos cantos R1, R3 e R5, nos quais os segundos eletrodos do tipo p 5p são dispostos, pode ser reduzida, enquanto que a corrente pode ser aumentada na área diferente desses cantos, isto é, nas áreas adjacentes aos lados da camada semicondutora no lado p, na qual as lacunas 6 são dispostas, e na área dentro dos cantos R1, R3 e R5. Por conseguinte, a emissão de luz é mantida a um mínimo nos cantos R1, R3 e R5 do elemento emissor de luz 10 e nas áreas circundantes, e a extração de luz do resto da superfície superior do elemento emissor de luz 10 (e, particularmente, da área para dentro circundada pelos cantos R1, R3 e R5) pode ser aumentada ainda mais.

[0034] A forma plana do elemento emissor de luz 10 é, de preferência, aquela de um hexágono regular, mas é permissível que os ângulos dos seis cantos variem a cerca de 120 graus ± 5 graus. Os lados, que constituem o hexágono, são usualmente linhas retas, mas podem ser um pouco curvas ou encurvadas, dependendo da precisão de trabalho à máquina da camada semicondutora, e assim por diante. Portanto, com o que foi exposto acima em mente, a forma plana do elemento emissor de luz abrange uma forma hexagonal regular, bem como formas similares.

[0035] Esse elemento emissor de luz, cuja forma plana é hexago nal, tem, por exemplo, lados que são todos de um comprimento de 300 a 2.000 μm. Em outras palavras, a linha diagonal, que liga os cantos que estão mais afastados, é de um comprimento de cerca de 600 a 4.000 μm. Dito de outro modo, a área superficial do elemento emissor de luz é cerca de 0,2 a 10 mm2.

CAMADA SEMICONDUTORA

[0036] A camada semicondutora inclui pelo menos a camada se-micondutora no lado n 2n e a camada semicondutora no lado p 3p. De preferência, uma camada ativa é ainda incluída entre essas. A camada semicondutora no lado n 2n e/ou a camada semicondutora no lado p 3p é ou são, de preferência, tais que a forma plana da sua periferia externa é hexagonal, de modo que a forma plana do elemento emissor de luz vai ser hexagonal. No entanto, a camada semicondutora no lado n 2n e/ou a camada semicondutora no lado p 3p também podem ser tais que há uma parte, na qual toda ou parte da camada na direção da espessura do filme tenha sido removida de dentro e/ou de parte da periferia externa. Usando a região de emissão de luz (essa correspondeà camada ativa nessa concretização) como uma referência, o semicondutor no lado, no qual o eletrodo do tipo n é conectado, é a camada semicondutora no lado n 2n, e o semicondutor no lado, no qual o eletrodo do tipo p é conectado, é a camada semicondutora no lado p 3p.

[0037] Como a camada semicondutora no lado n, a camada ativae a camada semicondutora no lado p, por exemplo, um semicondutor de nitreto representado por InXAlYGa1-X-Y (O </x, 0 <Y, X + Y <1) pode ser usado. A espessura e a estrutura de camada, conhecidas na técnica, de cada camada constituinte da camada semicondutora podem ser usadas.

[0038] A camada semicondutora é formada em um substrato paracrescimento do semicondutor. No caso no qual um semicondutor de nitreto é usado como a camada semicondutora, um substrato feito de safira (Al2O3) pode ser usado.

LACUNAS

[0039] As lacunas 6 são proporcionadas na área que exclui trêscantos em locais mutuamente diagonais da camada semicondutora no lado p em uma vista plana, e expõem a camada semicondutora no lado n.

[0040] Nesse caso, o termo "cantos em locais mutuamente diagonais" significa que estão em locais em lados opostos entre si e não adjacentes entre si. Também, "três cantos em locais mutuamente diagonais" significa que cada um dos outros cantos, no caso de camada semicondutora no lado p, tem uma forma plana que é hexagonal.

[0041] As lacunas 6 podem ser formadas na camada semiconduto-ra no lado p, desde que sejam proporcionadas em uma área que exclui esses três cantos em locais mutuamente diagonais. Em outras palavras, quando não são mesmo formados em três cantos não adjacentes, então podem não ser formados em quatro cantos (incluindo três cantos não adjacentes), ou podem não ser formados em cinco cantos (incluindo três cantos não adjacentes), ou podem não ser formados em quaisquer dos cantos. De novo, nesses casos, as lacunas são formadas, de preferência, na área da camada semicondutora no lado p do que nos cantos, e, particularmente, pelo menos, na área para dentro circundada pelos três cantos, pois isso aumenta a quantidade de ex-tração de luz da superfície superior do elemento emissor de luz.

[0042] Por exemplo, com o elemento emissor de luz A, mostradona Figura 7A, as lacunas 6 são formadas nos três cantos, indicados por R2, R4 e R6 (três cantos não adjacentes), e não são formados nos três cantos indicados por R1, R3 e R5 em locais mutuamente diagonais. Como o elemento emissor de luz B mostrado na Figura 7B, as lacunas 6 também não são formadas no canto indicado por R2, além dos três cantos indicados por R1, R3 e R5, em locais mutuamente diagonais, e são formadas apenas nos dois cantos indicados por R4 e R6. Com o elemento emissor de luz C mostrado na Figura 7C, as lacunas 6 não são formadas nos cantos R1, R3 e R5, em locais mutuamente diagonais, e no canto indicado por R6, e são formadas apenas nos dois cantos indicados por R2 e R5. Com o elemento emissor de luz D mostrado na Figura 7D, as lacunas 6 são formadas em um canto indicado por R6, mas não são formadas nos dois cantos indicados por R2 e R4, além dos três cantos indicados por R1, R3 e R5, em locais mutuamente diagonais. Nesse caso, no entanto, o canto no qual as lacunas 6 são formadas pode ser quaisquer deles de R1 a R6. Com o elemento emissor de luz E mostrado na Figura 7E, as lacunas 6 não são formadas em quaisquer dos cantos, incluindo os três cantos indicados por R1, R3 e R5, em locais mutuamente diagonais.

[0043] Neste relatório descritivo, como discutido acima, a palavra"canto" se refere a uma área em forma de leque (ver 7ni na Figura 1B), na qual duas linhas constituindo a borda externa do elemento emissor de luz e/ou da camada semicondutora no lado n e/ou da camada se- micondutora no lado p, em uma vista plana, se interceptam a 120 graus ± 5 graus, e essas duas linhas são formadas como dois lados da área. No entanto, desde que inclua essa região em forma de leque, pode ser uma área que inclui uma parte que se estende um pouco no sentido da parte interna (ver 27n na Figura 2 e 47ni na Figura 4B). Essas duas linhas não são, de preferência, mais de um terço do comprimento dos lados formando o hexágono, e, mais particularmente, não mais do que um quarto do comprimento.

[0044] Como discutido acima, as camada semicondutora no lado p3p 6 são lacunas que expõem a camada semicondutora no lado n. Os vários locais na camada semicondutora no lado n, expostos pelas lacunas, podem ser usados para produzir uma conexão elétrica integral com a camada semicondutora no lado n pelo eletrodo do tipo n (discutida abaixo).

[0045] O número, o tamanho, a forma e as posições dos furos podem ser estabelecidos adequadamente, de acordo com o tamanho, forma, estado de conexão e assim por diante do elemento emissor de luz desejado.

[0046] As lacunas são, de preferência, todas dispostas com osmesmos tamanhos e mesmas formas. Isso gera uma quantidade uniforme de fonte de corrente. Por conseguinte, a intensidade de emissão pode ser mais uniforme, e um brilho desuniforme pode ser eliminado para o elemento emissor de luz como um todo.

[0047] Os exemplos das formas das lacunas, em uma vista plana,incluem circular ou elíptica, triangular, retangular, hexagonal e outras dessas formas poliédricas, das quais a circular ou elíptica é a preferida. O tamanho dos furos pode ser ajustado adequadamente, como ditado pelo tamanho da camada semicondutora e pelas saídas, brilho e assim por diante do elemento emissor de luz. O diâmetro (em um lado) das lacunas é, de preferência, cerca de uma poucas dezenas ou umas poucas centenas de mícrons. De outro ponto de vista, o diâmetroé, de preferência, cerca de 1/20 a 1/5 do comprimento de um lado da camada semicondutora. De mais um outro ponto de vista, o tama-nho pode ser ajustado adequadamente com a área superficial total ocupada pelas lacunas. Mais especificamente, um exemplo é uma área superficial total de cerca de 1/100 a 1/20 com relação à área superficial do elemento emissor de luz. Em outras palavras, essa pode variar de cerca de 2.000 μm2a cerca de 0,5 μm2. O número de lacunas é, por exemplo, cerca de 2 a 100, com cerca de 4 a 80 sendo preferível.

[0048] Como mostrado na Figura 1A, por exemplo, a pluralidadede orifícios é, de preferência, disposta ao longo dos lados da camada semicondutora no lado p, em uma vista plana. Nesse caso, é particu-larmentepreferível que as lacunas sejam espaçadas uniformemente entre si. No entanto, o espaçamento pode ser diferente entre algumas das lacunas. O termo "espaçados uniformemente entre si"não é, nesse caso, limitado a quando as lacunas são todas dispostas no mesmo espaçamento, e também permite que o espaçamento delas varie dentro de uma amplitude de cerca de ± 5%. A distância mais curta entre os furos (a seguir referidos como a distância central entre as lacunas) é, por exemplo, cerca de 2 a 8 vezes o tamanho (tal como o diâmetro) das lacunas, e uma distância de cerca de 4 a 6 vezes é preferível. Mais especificamente, no caso no qual a camada semicondutora no lado p tem lacunas com um diâmetro de cerca de 50 μm, a distância mais curta é cerca de 100 a 400 μm, e, de preferência, cerca de 200 a 300 μm, por exemplo.

[0049] Essa disposição de lacunas controla a quantidade de corrente injetada na camada semicondutora no lado n, e aperfeiçoa a eficiência de emissão.Primeiro eletrodo do tipo p, segundos eletrodos do tipo p e um eletrodo do tipo n.

[0050] O elemento emissor de luz inclui pelo menos um primeiroeletrodo do tipo p 4, segundos eletrodos do tipo p 5 e um eletrodo do tipo n 7.

[0051] Os eletrodos podem ser formados por, por exemplo, ummetal, tal como Ag, Au, Pt, Pd, Rd, Ni, W, Mo, Cr, Ti, Al, Cu ou uma liga, ainda, por exemplo, um filme de camada única ou um filme multi- camada por um filme condutor transmissor de luz, contendo pelo menos um elemento selecionado do grupo incluindo Zn, In, Sn, Ga e Mg. Os exemplos do filme condutor transparente incluem, por exemplo, ITO, ZnO, IZO, GZO, In2O3 e SnO2.

[0052] O primeiro eletrodo do tipo p 4 é proporcionado na camada semicondutora no lado p, em contato com a camada semicondutora no lado p. O primeiro eletrodo é uma camada de eletrodo ôhmica, mas também pode funcionar como uma camada de eletrodo refletora de luz. Consequentemente, é melhor que o primeiro eletrodo do tipo p tenha uma maior área superficial de contato com a camada semicondu- tora no lado p, e é formado, de preferência, por exemplo, por pelo menos 50% e, mais particularmente, pelo menos, 60%, e, especialmente, pelo menos, 70% da área superficial da camada semicondutora. Ainda mais, é formado preferivelmente em substancialmente toda a superfície, incluindo os cantos mencionados acima.

[0053] A camada de eletrodo refletora de luz pode ser formada poruma camada contendo prata, uma liga de prata ou assemelhados (camada contendo prata). A camada de prata ou de uma liga de prata é disposta, de preferência, em contato com a camada semicondutora ou no local mais próximo da camada semicondutora. Qualquer material conhecido nesse campo pode ser usado como a liga de prata. Não há quaisquer restrições particulares para a espessura da camada de eletrodo refletora de luz, mas é, de preferência, suficientemente espessa para permitir que a luz, emitida da camada semicondutora, seja refletida efetivamente, tal como cerca de 20 nm a 1 μm. Para impedir a migração de prata, é preferível dispor uma camada isolante ou uma camada condutora, que cubra a superfície superior dessa camada de eletrodo refletora de luz (e, de preferência, as superfícies superior e laterais).

[0054] Essa camada condutora extra pode ser formada por um filme laminado ou um filme de camada única, composto de um dos metais listados acima como materiais de eletrodo, ou uma liga deles. Por exemplo, pode ser um filme de camada única contendo pelo menos Al, Cu, Ni ou outro desses metais, ou um filme laminado de Ni/Ti/Ru, Ni/Ti/Pt ou assemelhados. A espessura da camada condutora pode ser de umas poucas centenas de nanômetros a uns poucos mícrons, para impedir, efetivamente, a migração de prata.

[0055] Também, a migração de prata pode ser impedida por formação de um filme isolante de SiN, SiO2 ou assemelhados, para cobrir as superfícies laterais da camada de eletrodo refletora de luz e ficar aberto parcialmente na superfície superior da camada de eletrodo refletora de luz. O filme isolante pode ser um filme de camada única ou um filme laminado.

[0056] Os exemplos da camada de eletrodo ôhmica incluem umfilme de camada única ou filmes laminados, compostos dos filmes condutores transmissores de luz mencionados acima.

[0057] Os segundos eletrodos do tipo p são dispostos no primeiroeletrodo do tipo p nos cantos, em uma vista plana. Os segundos eletrodos do tipo p não são, no entanto, dispostos na área na qual as lacunas são dispostas. Como discutido acima, os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em três cantos, em locais mutuamente diagonais nos quais não são dispostas quaisquer lacunas. No entanto, desde que os segundos eletrodos do tipo p sejam dispostos nesses três cantos em locais mutuamente diagonais, também podem ser dispostos em outros cantos nos quais quaisquer lacunas são dispostas.

[0058] Isto é, os segundos eletrodos do tipo p são, de preferência,dispostos em três ou mais dos seis cantos do elemento emissor de luz. Como mostrado na Figura 7A, quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em três cantos, são, de preferência, dispostos em três cantos não adjacentes, ou, em outras palavras, em três cantos em locais mutuamente diagonais. Como mostrado na Figura 7B, quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em quatro cantos, são, de preferência, dispostos em um canto extra além dos três cantos, em locais mutuamente diagonais. Como mostrado nas Figuras 7D e 7E, quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em cinco ou seis cantos, podem ser dispostos em quaisquer dos cantos, e, de preferência, são dispostos de modo que dois cantos, nos quais nenhum dos segundos eletrodos do tipo p é disposto, não sejam adjacentes (ver as Figuras 7B e 7C). É particularmente preferível que os segundos eletrodos do tipo p sejam dispostos em três cantos não adjacentes ou em seis cantos, o que gera uma excelente uniformidade em distribuição de densidade de corrente, e é especialmente bom que eles sejam dispostos em seis cantos, porque isso aumenta ainda mais a extração de luz da área para dentro ligada pelos cantos.

[0059] Os segundos eletrodos do tipo p têm, de preferência, umaforma de leque (em uma vista plana), na qual o canto consiste de duas linhas que se interceptam a um ângulo de 120 ± 5 graus, e essas duas linhas formam os dois lados, ou uma forma, que é similar a essa forma de leque, ou uma forma que inclua uma dessas formas (a seguir, referida algumas vezes como "forma de leque, etc."). As duas linhas têm um comprimento de não mais do que 40% do comprimento dos lados formando o hexágono, com cerca de 35% ou menos sendo preferível, cerca de 30% ou menos ainda melhor, cerca de 25% ou menos ainda melhor, cerca de 20% ou menos ainda melhor e cerca de 15% ou menos ainda melhor. Em outras palavras, um exemplo é uma forma que é em forma de leque, etc., na qual um lado mede cerca de 30 a 300 μm, ou um lado mede cerca de 100 a 300 μm.

[0060] O eletrodo do tipo n é proporcionado no primeiro eletrododo tipo p. O eletrodo do tipo n não é proporcionado nos segundos eletrodos do tipo p, e é disposto separado dos segundos eletrodos do tipo p em uma vista plana. Também, o eletrodo do tipo n é conectado eletricamenteà camada semicondutora no lado n pelas pluralidade de orifícios mencionadas acima. O eletrodo do tipo n pode ser dividido em vários eletrodos, mas, de preferência, um eletrodo é ligado à camada semicondutora no lado n pela pluralidade de orifícios, de modo que a área de ligação possa ser expandida na montagem e a corrente possa ser alimentada uniformemente.

[0061] Os exemplos do segundo eletrodo do tipo p e/ou do eletrodo do tipo n incluem, em particular, do lado da camada semicondutora, Ti/Rh/Au, Ti/Pt/Au, W/Pt/Au, Rh/Pt/Au, Ni/Pt/Au, liga Al-Cu/Ti/Pt/Au, liga Al-Si-Cu/Ti/Pt/Au, Ti/Rh/Ti/Pt/Au, Ag/Ni/Ti/Pt, Ti/ASC/Ti/Rt/Au (nesse caso, ASC é uma liga Al/Si/Cu). Ainda mais, no lado da camada semicondutora de uma estrutura laminada dela, o filme condutor transmissor de luz mencionado acima pode ser disposto.

[0062] O eletrodo do tipo n é disposto, de preferência, de dentrodas lacunas para sobre a camada semicondutora no lado p por meio de um filme isolante, disposto em uma área que se estende na camada semicondutora no lado p e pelas superfícies laterais das lacunas (as superfícies laterais da camada semicondutora no lado p e da camada ativa), de parte da superfície exposta da camada semicondutora no lado n, que é a superfície de fundo das lacunas proporcionadas na camada semicondutora no lado p. O filme isolante é um filme de camadaúnica ou laminado feito de materiais conhecidos nesse campo, e é, de preferência, suficientemente espesso para garantir um bom isolamentoelétrico.

[0063] Todo ou parte do eletrodo do tipo n, em vista plana, podeser ligeiramente menor do que a, igual à ou ligeiramente maior do que a camada semicondutora no lado n. Também, o eletrodo do tipo n tem, de preferência, uma abertura correspondente a uma forma de leque, ou assemelhados, para proporcionar isolamento dos segundos eletrodos do tipo p em uma vista plana.

[0064] Também, um filme multicamada dielétrico, tal como um filme DBR (refletor Bragg distribuído) pode ser incluído entre o eletrodo do tipo n e os segundos eletrodos do tipo p e entre a camada semi- condutora no lado n e a camada semicondutora no lado p.

CONCRETIZAÇÃO 2: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0065] A concretização 2 tem substancialmente a mesma configuração que o elemento emissor de luz na concretização 1, exceto que as posições dos segundos eletrodos do tipo p e as posições das lacunas 6 no elemento emissor de luz são diferentes.

LACUNAS

[0066] Com esse elemento emissor de luz, mostrado na Figura 7F,a pluralidade de orifícios é proporcionada em uma área, que exclui dois cantos localizados mais longe entre si na camada semicondutora no lado p em uma vista plana, tais como R1 e R4 na Figura 7F, e expõem a camada semicondutora no lado n.

[0067] O termo "dois cantos localizados mais longe entre si"significa, nesse caso, cantos que são dispostos nas extremidades da linha diagonal mais longa.

[0068] As lacunas 6 podem ser formadas em qualquer área dacamada semicondutora no lado p, desde que sejam proporcionadas em uma área que exclua esses dois cantos localizados mais longe entre si. Em outras palavras, no caso no qual as lacunas 6 não são formadas uniformemente nesses dois cantos localizados mais longe entre si, as lacunas 6 podem não ser formadas em qualquer canto adjacente a esses dois cantos, ou podem não ser formadas em cinco cantos, incluindo esses dois cantos localizados mais longe entre si, ou podem não ser formados em quaisquer dos cantos. De novo, nesses casos, as lacunas são, de preferência, formadas em uma área da camada semicondutora no lado p diferente dos cantos, e, particularmente, em uma área para dentro, que é ligada por pelo menos dois cantos, pois isso aumenta a quantidade de extração de luz da superfície superior do elemento emissor de luz (e, particularmente, a área para dentro que é ligada por dois cantos).

[0069] Por exemplo, com o elemento emissor de luz F mostrado na Figura 7F, as lacunas 6 não são formadas nos dois cantos indicados por R2 e R5, que são localizados mais longe entre si, e são formados nos quatro cantos indicados por R1, , R3, R4 e R6. Também, com o elemento emissor de luz B, mostrado na Figura 7B, as lacunas 6 não são formadas nos cantos indicados por R1 e R3, além dos dois cantos indicados por R2 e R5, que são localizados mais longe entre si, e são formados nos dois cantos indicados por R4 e R6. Também, com o elemento emissor de luz C mostrado na Figura 7C, as lacunas 6 não são formadas nos cantos indicados por R1 e R4, além dos dois cantos indicados por R3 e R6, que são localizados mais longe entre si, e são formados nos dois cantos indicados por R3 e R5. Também, com o elemento emissor de luz C mostrado na Figura 7D, as lacunas 6 são formadas em um canto indicado por R6, mas não são formadas no canto indicado por R3, além de nos quatro cantos indicados por R2 e R5, e por R1 e R4, que são localizados mais longe entre si. Nesse caso, no entanto, o canto no qual as lacunas 6 são formadas podem ser qualquer de R1 a R6. Também, com o elemento emissor de luz E mostrado na Figura 7E, as lacunas 6 não são formadas em quaisquer dos cantos, incluindo os seis cantos indicados por R2 e R5, R1 e R4, e R3 e R6, que são localizados mais longe entre si.

SEGUNDOS ELETRODOS DO TIPO P

[0070] Os segundos eletrodos do tipo p são dispostos no primeiroeletrodo do tipo p. No entanto, os segundos eletrodos do tipo p não são dispostos na área na qual são dispostas as lacunas. Como discutido acima, os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em dois cantos localizados mais distantes entre si, nos quais nenhuma lacuna é disposta. No entanto, desde que os segundos eletrodos do tipo p sejam dispostos em dois cantos localizados mais longe entre si, pode ser ainda dispostos em cantos nos quais nenhuma lacuna é disposta.

[0071] Isto é, os segundos eletrodos do tipo p são, de preferência, dispostos em dois ou mais dos seis cantos do elemento emissor de luz. Quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em dois cantos, os segundos eletrodos do tipo p são, de preferência, dispostos em dois cantos localizados mais distantes entre si, como mostrado na Figura 7F. Quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em quatro cantos, os segundos eletrodos do tipo p são, de preferência, dispostos em dois cantos localizados mais distantes entre si, bem como em dois cantos adjacentes a esses dois cantos, como mostrado nas Figuras 7B e 7C. Isto é, os segundos eletrodos do tipo p são, de preferência, dispostos de modo que os dois cantos, nos quais os segundos eletrodos do tipo p não são dispostos, não sejam adjacentes entre si. Quando os segundos eletrodos do tipo p são dispostos em cinco ou seis cantos, os segundos eletrodos do tipo p podem ser dispostos em quaisquer dos cantos, como mostrado nas Figuras 7D e 7E. É particularmente preferível que os segundos eletrodos do tipo p sejam dispostos em todos os seis cantos.

[0072] Com o elemento emissor de luz da concretização 2 configurado como mencionado acima, a emissão é mantida a um mínimo nos cantos da área, nos quais os segundos eletrodos do tipo p são dispostos, e nas áreas circundantes, e a extração de luz da superfície superior do elemento emissor de luz pode ser aumentada ainda mais.

CONCRETIZAÇÃO 3: DISPOSITIVO EMISSOR DE LUZ

[0073] Como mostrado nas Figuras 8A e 8B, o dispositivo emissorde luz, em uma concretização da presente invenção, tem o elemento emissor de luz 70 mencionado acima, uma base 80 na qual o elemento emissor de luz 70 é proporcionado, e um membro transmissor de luz hemisférica 90, que cobre o elemento emissor de luz.

[0074] Com esse dispositivo emissor de luz, opcionalmente, elementos funcionais, que apresentam propriedades de reflexão óptica, transmissão de luz, bloqueio de luz e/ou convergência de luz, etc., po- dem ser dispostos nas superfícies laterais, superfície superior, superfície inferior, etc., do elemento emissor de luz, etc. (bem como nas superfícies laterais, superfície superior ou superfície inferior da base). Por exemplo, uma camada de fósforo pode ser formada por eletrode- posição, aspersão ou assemelhados nas superfícies laterais e na superfície superior do elemento emissor de luz. Ainda mais, um elemento óptico, tal como uma lente, que cobre o membro transmissor de luz hemisférica 90, pode ser disposto.

BASE

[0075] A base, por exemplo, tem vários modelos de ligações nasuperfície frontal, e, opcionalmente, na parte interna e/ou na superfície traseira, de um material de base composto de metal, cerâmica, resina, dielétrico, de pasta, vidro, papel, ou um compósito desses materiais (tal como uma resina composta), ou um compósito desses materiais e um material eletrocondutor (tal como metal ou carbono).

[0076] Os modelos de ligações podem ser capazes de fornecercorrente ao elemento emissor de luz, e são formados de um material e em uma espessura, forma e assim por diante, que são comumente usados nesse campo. Desde que os modelos de ligações incluam um par de modelos positivos e negativos conectados aos eletrodos do elemento emissor de luz (o segundos eletrodos do tipo p e o eletrodo do tipo n), podem ter também outro modelo disposto independentemente do par de modelos positivo e negativo.

[0077] A montagem do elemento emissor de luz na base é, de preferência, conduzida com um elemento de união, tais como encaixes ou solda. O elemento de união pode ser qualquer material, que é conhecido nesse campo.

MEMBRO TRANSMISSOR DE LUZ

[0078] O membro transmissor de luz cobre o elemento emissor deluz e serve como uma lente. Para esse fim, é, de preferência, de forma hemisférica. No entanto, essa forma hemisférica não precisa ser exatamente metade de uma esfera exata, e pode ter também uma seção transversal parcial que é oblonga, alongada, esferoide, ovalada, em forma de haste, ou assemelhados.

[0079] O membro transmissor de luz pode ser formado de vidro ouassemelhados, mas é, de preferência, formado de uma resina. Os exemplos de resinas incluem resinas termorrígidas e resinas termoplásticas,essas resinas que tenham sido modificadas, e resinas híbridas incluindo uma ou mais dessas resinas.

ELEMENTO FUNCIONAL

[0080] Os exemplos do elemento funcional incluem uma lente,uma camada de fósforo e outros elementos propiciando algumas funções. Um elemento funcional ou vários elementos funcionais podem ser dispostos em um elemento emissor de luz, ou um elemento funcional pode ser disposto em vários elementos emissores de luz.

[0081] Um exemplo da lente inclui, por exemplo, lentes côncavas econvexas, e lentes de Fresnel. Dessas lentes podem ser usadas aquelas produzidas por processos produtivos conhecidos, com os materiais conhecidos na técnica. Um material difusor de luz, ou assemelhados, pode ficar contido na lente. Os exemplos de material difusor de luz incluem um enchimento fibroso, tais como fibras de vidro, wollastonita, um enchimento inorgânico, tal como nitreto de alumínio, carbono, sílica, óxido de titânio, óxido de zircônio, óxido de magnésio, vidro, cristal ou corpo sinterizado de uma substância fosforescente, um corpo sinte- rizado de uma substância fosforescente e um material aglutinante de um material inorgânico.

[0082] Um filme protetor, um filme refletor, um filme antirreflexãoou assemelhados pode ser formado na superfície incidente de luz e/ou uma superfície de saída de luz da lente. Os exemplos do filme antirre- flexão incluem um filme de estrutura de quatro camadas, formado de dióxido de silício e dióxido de zircônio.

[0083] Qualquer substância fosforescente, que é conhecida nocampo, pode ser usada. Mais especificamente, os exemplos incluem granada de alumínio e ítrio (YAG) ativada com cério, granada de alumínio e lutécio (LAG) ativada com cério e/ou aluminossilicato de cálcio (CaO - Al2O3 - SiO2) contendo nitrogênio ativado com európio e/ou cromo, silicatos ((Sr,Ba)2SiO4) ativados com európio, substâncias fosforescentes de β-SiAlON, substâncias fosforescentes à base de nitreto tais como substâncias fosforescentes à base de CASN ou à base de SCASN, substâncias fosforescentes à base de KSF (K2SiF6:Mn) e substâncias fosforescentes à base de sulfetos, bem como um material luminescente referido com um denominado nanocristal ou ponto quân-tico. Os exemplos do material luminescente incluem partículas altamente dispersivas de tamanho nanométrico de materiais de semicondutores, por exemplo, semicondutores dos grupos II-VI, grupos III-V e grupos IV-VI, mais especificamente, CdSe, CdSXSe1-X do tipo núcleo - invólucro, GaP, InP e GaAs. Esses podem ser usados sozinhos ou em combinações de dois ou mais.

[0084] Como os dispositivos emissores de luz ficaram pequenosrecentemente, e o membro transmissor de luz cobrindo o elemento emissor de luz também ficou menor, a superfície do membro transmissor de luz ficou mais próxima do elemento emissor de luz, e, por conseguinte, o membro transmissor de luz não proporciona qualquer efeito de lente, e mais luz escapa para o lado do dispositivo emissor de luz, de modo que a extração de luz de acima do dispositivo emissor de luz pode não ser obtida na eficiência desejada. Comparativamente, no caso no qual um elemento emissor de luz, que é hexagonal em vista plana, é coberto pelo elemento emissor de luz como nessa concretização,a distância entre o elemento emissor de luz e a superfície do membro transmissor de luz pode ser melhor garantida do que com um elemento emissor de luz, que é quadrado em vista plana e que tem a mesma área superficial. Desse modo, o efeito de lente, proporcionado pelo membro transmissor de luz, pode ser efetivamente utilizado. Também, o elemento emissor de luz, de acordo com essa concretização, tem uma estrutura que elimina a emissão nos cantos, ou dito de outro modo, uma estrutura que aumenta a quantidade de corrente aplicada em uma área diferente dos cantos, em vez de eliminar o suprimento de corrente para a camada semicondutora nos cantos. Consequentemente, menos luz escapa para o lado do dispositivo emissor de luz dos cantos do elemento emissor de luz, que tendem a ser mais próximos da superfície do membro transmissor de luz, e o efeito de lente do membro transmissor de luz pode ser utilizado mais efetivamente, de modo que a luz pode ser extraída eficientemente acima do dispositivo emissor de luz.

[0085] Os exemplos de um elemento emissor de luz e de um dispositivo emissor de luz, no qual esse elemento é usado, vão ser descritos a seguir em detalhes com referência aos desenhos.

EXEMPLO 1: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0086] Como mostrado nas Figuras 1A a 1D, o elemento emissorde luz 10 é, nesse exemplo, hexagonal em uma vista plana. Esse elemento emissor de luz 10 tem a camada semicondutora no lado n 2n, a camada semicondutora no lado p 3p, o primeiro eletrodo do tipo p 4p, os segundos eletrodos do tipo p 5p e o eletrodo do tipo n 7n. Um lado do elemento emissor de luz 10 mede aproximadamente 1,2 mm em comprimento.

[0087] A camada semicondutora é configurada por laminação dacamada semicondutora no lado n 2n, uma camada ativa Ac e a camada semicondutora no lado p 3p, nessa ordem, em um substrato de safira hexagonal 8. A camada semicondutora tem uma área em torno de sua periferia mais externa, na qual parte da camada semicondutora no lado p 3p e a camada ativa Ac são removidas para expor a camada semicondutora no lado n 2n.

[0088] A camada semicondutora no lado p 3p tem uma pluralidadede orifícios 6. A camada ativa Ac, presente sob essas lacunas 6, é também removida para expor a camada semicondutora no lado n 2n. No entanto, a camada semicondutora no lado p 3P é, nesse caso, de modo que nenhuma lacuna seja disposta em três cantos não adjacentes do hexágono ou das áreas circundantes, e as lacunas 6 são proporcionadas na área que exclui esses cantos e nas suas áreas circundantes.

[0089] As lacunas 6 são substancialmente circulares, têm uma diâmetro de aproximadamente 27 μm, e são formadas, por exemplo, 58 delas. As lacunas 6 são dispostas em linhas, que são substancialmente paralelas aos tamanhos do hexágono em uma vista plana, e a distâncias delas para o centro é de aproximadamente 300 μm. A área superficial total das lacunas 6 é de 0,92% da área superficial da camada semicondutora, ou aproximadamente 33.000 μm2.

[0090] O primeiro eletrodo do tipo p 4p é disposto em contato coma camada semicondutora no lado p 3p, em substancialmente toda a superfície exceto para aslacunas 6. O termo "substancialmente toda a superfície" significa, nesse caso, a área diferente da borda externa na superfície superior da camada semicondutora no lado p 3p e na borda interna próxima das lacunas 6. Por exemplo, o primeiro eletrodo do tipo p 4p é, de preferência, proporcionado em pelo menos 90% da superfície superior da camada semicondutora no lado p 3p. O primeiro eletrodo do tipo p 4p tem uma camada contendo prata, formada substancialmente em toda a superfície da camada semicondutora no lado p 3p, uma camada que cobre a superfície superior dessa camada contendo prata, e uma camada isolante 4a composta de SiN, que cobre as superfícies laterais e parte da superfície superior da camada contendo prata. A camada, que cobre a camada contendo prata, é formada por um filme laminado de camadas de níquel, titânio e platina, partindo do lado da camada semicondutora. Essa estrutura laminar permite que a luz, emitida da camada ativa Ac, seja refletida para o lado do substrato de safira 8 e aperfeiçoe a eficiência de extração de luz. Também, a migração de prata pode ser impedida efetivamente pela camada iso- lante 4a e pela camada que cobre a camada contendo prata.

[0091] Os segundos eletrodos do tipo p 5p são disposto no primeiro eletrodo do tipo p 4p, em uma área que inclui os três cantos nos quais as lacunas 6 não são dispostas e as suas áreas circundantes. Os segundos eletrodos do tipo p 5p têm uma forma de leque com cada dois lados substancialmente paralelos a um dos dois lados da camada semicondutora no lado p 3p, constituindo a área que inclui o canto proporcionado e sua área circundante. Os dois lados da forma de lequesão cerca de um quinto do comprimento de um lado da camada semicondutora no lado p 3p, ou aproximadamente 300 μm.

[0092] O eletrodo do tipo n 7n, que é conectado eletricamente àcamada semicondutora no lado n 2n pelas lacunas 6, é disposto no primeiro eletrodo do tipo p 4p. Na Figura 1B, "7no"é a periferia externa do eletrodo do tipo n 7n, e "7ni"é a periferia interna. O primeiro eletrodo do tipo p 4p é disposto acima do primeiro eletrodo do tipo p 4p, diferentemente do que nos segundos eletrodos do tipo p 5p e nas suas redondezas, por meio de um filme isolante 9 composto de SiO2. O filme isolante 9 é disposto pelas superfícies laterais das lacunas 6 e em parte da área da camada semicondutora no lado n 2n exposta (a superfície superior da camada semicondutora no lado n 2n). O filme iso- lante 9 tem aberturas 9a por parte da área do primeiro eletrodo do tipo p 4p, dispostas na camada semicondutora no lado p 3p, isto é, que expõem a superfície superior do primeiro eletrodo do tipo p 4p nas conexões entre o primeiro eletrodo do tipo p 4p e os segundos eletrodos do tipo p 5p. O filme isolante 9 também cobre a camada semiconduto- ra no lado n 2n, exposta por remoção de parte da camada ativa Ac e da camada semicondutora no lado p 3p em torno da periferia mais externa do elemento emissor de luz 10.

[0093] Os segundos eletrodos do tipo p 5p e o eletrodo do tipo n7n são ambos formados por um filme laminado de Ti/liga Al-Si- Cu/Ti/Pt/Au, partindo do lado da camada semicondutora.

[0094] Como mostrado nas Figuras 1E e 1F, quando esse elemento emissor de luz 10 é usado para manufatura um dispositivo emissor de luz, um eletrodo de encaixe BP, que se conecta a um segundo eletrodo do tipo p 5p, é formado para cada segundo eletrodo do tipo p 5p, e vários eletrodos de encaixe BP, que se conectam ao eletrodo do tipo n 7n, são formados uniformemente por toda a superfície. Os eletrodos de encaixe BP, que se conectam aos eletrodos do tipo n 7, são, de preferência, formados em posições que não se sobrepõem às lacunas 6, em uma vista plana, de modo que o filme isolante 9 não seja rompido pela carga excessiva, quando o elemento emissor de luz 10 é montado.

EXEMPLO 2: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0095] Como mostrado na Figura 2, o elemento emissor de luz 20,no Exemplo 2, tem substancialmente a mesma configuração do elemento emissor de luz 10, no Exemplo 1, exceto que os segundos eletrodos do tipo p 25p não são em forma de leque, e têm, diferentemente, uma forma tendo duas partes, que se estendem um pouco para dentro da forma de leque.

EXEMPLO 3: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0096] Como mostrado na Figura 3, o elemento emissor de luz 30é, no Exemplo 3, tal que os segundos eletrodos do tipo p 5p em forma de leque sejam dispostos em todos os cantos e nas suas áreas circundantes. Desse modo, as lacunas 6 não são dispostas em nenhum dos seis cantos da camada semicondutora no lado p 3p ou nas suas áreas circundantes, e há apenas 55 lacunas. Portanto, a área superficial total das lacunas 6 é cerca de 0,87% da área superficial da camada semicondutora, ou aproximadamente 3.100 μm2.

[0097] Diferentemente do que foi exposto acima, a configuração ésubstancialmente igual àquela do elemento emissor de luz 10 no Exemplo 1.

EXEMPLO 4: ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[0098] Como mostrado na Figura 4, o elemento emissor de luz 40,no Exemplo 4, tem uma área em torno de sua periferia mais externa, na qual partes da camada ativa Ac e da camada semicondutora no lado p segundo eletrodo do tipo p são removidas, para expor a camada semicondutora no lado n 2n, e tem, nos cantos, áreas que não são cobertas pelo filme isolante 9. Os segundos eletrodos do tipo p 45p substancialmente em forma de leque, que são rebaixados na parte externa, são dispostos na área que inclui todos os cantos e suas áreas circundantes. Nos cantos nos quais os segundos eletrodos do tipo p 45p são dispostos, parte do eletrodo do tipo n 7n fica em contato e eletricamente conectado com a camada semicondutora no lado n 2n, na área não coberta pelo filme isolante 9.

[0099] Diferentemente do que foi exposto acima, a configuração ésubstancialmente igual àquela do elemento emissor de luz 30 no Exemplo 3.

AVALIAÇÃO DO ELEMENTO EMISSOR DE LUZ

[00100] A distribuição de densidade de corrente nos elementos emissores de luz 10, 20 e 30 nos Exemplos 1 a 3 foi analisada por software de simulação, que fez uso do processo de elementos finitos. Os resultados são apresentados nas Figuras 5A a 5C, respectivamente. Nas Figuras 5A a 5C, quanto mais escuro for o sombreamento, maior é a densidade de corrente.

[00101] Com o intuito de referência, como mostrado na Figura 6A, a distribuição de densidade de corrente também foi analisada para um elemento emissor de luz 10, tendo substancialmente a mesma configuração que o elemento emissor de luz 10, exceto que os segundos eletrodos do tipo p 55 foram dispostos ao longo de um par de linhas diagonais. Os resultados são apresentados na Figura 6B.

[00102] Pode-se notar nas Figuras 5A a 5C que com os elementos emissores de luz 10, 20 e 30, a densidade de corrente, na área na qual os segundos eletrodos do tipo p 5 são dispostos, pode ser reduzida nas áreas adjacentes aos lados da camada semicondutora e na área para dentro.

[00103] Em particular, com o elemento emissor de luz 20, na medida em que a área superficial dos segundos eletrodos do tipo p 25 é aumentada pelo elemento emissor de luz 10, a densidade de corrente pode ser reduzida nos cantos nos quais os segundos eletrodos do tipo p 25 são dispostos, enquanto que a densidade de corrente pode ser aumentada na área para dentro, e, particularmente, na área central da camada semicondutora.

[00104] Também, com o elemento emissor de luz 30, na medida em que o número de segundos eletrodos do tipo p 35 é aumentado a seis, a densidade de corrente pode ser reduzida nos cantos nos quais os segundos eletrodos do tipo p 35 são dispostos, enquanto que a densidade de corrente pode ser aumentada mais uniformemente por toda a parte interna.

[00105] Esses fenômenos indicam que a distribuição de densidade de corrente pode ser aumentada mais acentuadamente, na área na parte interna da camada semicondutora, do que a distribuição de densidade de corrente nos cantos e nas partes periféricas externas da camada semicondutora, no elemento emissor de luz 50.

[00106] Também, a tensão de avanço Vf, quando uma corrente de 350 mA foi aplicada, foi analisada para os elementos emissores de luz 10, 20 e 30 por uma simulação, que usou o processo de elementos finitos. Os resultados são mostrados na Tabela I, juntamente com o número de lacunas, a área superficial total da área na qual o eletrodo do tipo n é conectado à camada semicondutora no lado n pelas lacunas (a área superficial da área de contato no lado n), e a área superficial do primeiro eletrodo do tipo p (a área superficial da área de contato no lado p). As áreas superficiais da área de contato no lado n e da área de contato no lado p são apresentadas como valores relativos, usando a área superficial no elemento emissor de luz 20 como 100%. Tabela 1

[00107] Como mostrado na Tabela 1, com os elementos emissoresde luz 20 e 30, confirmou-se que os valores de Vf foram reduzidos cerca de 0,011 V (aproximadamente 3,1%) e 0,012 V (aproximadamente 3,5%) em relação ao elemento emissor de luz 10. Com o elemento emissor de luz 20, a área superficial da área de contato no lado p é igual àquela no elemento emissor de luz 10, mas a área superficial dos segundos eletrodos do tipo p é maior, e há menos concentração de corrente próxima dos segundos eletrodos do tipo p, e acredita-se que isso seja provocado pela diminuição no valor de Vf. Com o elemento emissor de luz 30, o número de segundos eletrodos do tipo p foi aumentado de três para seis em relação ao elemento emissor de luz 10 e elemento emissor de luz 20, e a corrente foi suprida à camada semicondutora mais uniformemente, e acredita-se que isso seja provocado pela diminuição na valor de Vf.

EXEMPLO 5: DISPOSITIVO EMISSOR DE LUZ

[00108] Como mostrado nas Figuras 8A e 8B, o dispositivo emissor de luz 60, do Exemplo 5, tem um elemento emissor de luz 70, que é hexagonal em vista plana, exatamente como no elemento emissor de luz 10 na concretização 1, e uma base 80 tendo um par de modelos de ligações positivo e negativo (não mostrados) na superfície.

[00109] O elemento emissor de luz 70 é montado voltado para a base 80, e o eletrodo do tipo n e os segundos eletrodos do tipo p do elemento emissor de luz 70 são conectados por elementos de união no modelo de ligações da base 80. Também, o elemento emissor de luz 70 é coberto por um membro transmissor de luz hemisférica 90, composto de resina de silicone ou assemelhados. O membro transmissor de luz 90 também cobre parte da superfície superior da base 80, juntamente com o elemento emissor de luz 70.

[00110] Com esse dispositivo emissor de luz, o efeito de lente, proporcionado pelo membro transmissor de luz 90, é utilizado mais efetivamente, permitindo que a extração de luz seja mais eficiente acima do dispositivo emissor de luz.

EXEMPLO 6: DISPOSITIVO EMISSOR DE LUZ

[00111] Como mostrado nas Figuras 9A e 9B, o dispositivo emissor de luz 61 tem, no Exemplo 6, um elemento emissor de luz 70, que é hexagonal em vista plana, tal como no elemento emissor de luz 10 na concretização 1, e uma base 80 tendo um par de modelos de ligações positivo e negativo (não mostrados) na superfície. O elemento emissor de luz 70 é montado voltado para a base 80, e suas superfícies laterais e a superfície superior (a face de extração de luz) são cobertas por uma camada de fósforo 92, composta de YAG ou assemelhados. A superfície do elemento emissor de luz 70, coberta pela camada de fósforo 92, é coberta em uma forma substancialmente quadrada por um membro transmissor de luz 91, composto de resina de silicone ou assemelhados.

[00112] Esse dispositivo emissor de luz faz uso do efeito de conversão de comprimento de onda, proporcionado pela camada de fósforo 92, e permite que luz da cor desejada seja extraída eficientemente.

EXEMPLO 7: UNIDADE DE FONTE DE LUZ

[00113] Como mostrado nas Figuras 10A e 10B, a unidade de fonte de luz 65 tem, no Exemplo 7, uma placa de circuito 81, vários dispositivos emissores de luz 61 do Exemplo 6 instalados na placa de circuito 81, e uma lente 93, que cobre casa dispositivo emissor de luz 61. Como mostrado na Figura 10A, as lentes 93 podem ter uma forma semicircular em vista plana, capaz de usar efetivamente a luz do dispositivo emissor de luz 61. Como mostrado na Figura 10B, as lentes 93 têm um dente acima do dispositivo emissor de luz 61 e na superfície superior, que é o lado oposto da superfície inferior voltada para o dispositivo emissor de luz 61, o que permite que a luz, emitida dos dispositivos emissores de luz 61, seja, por exemplo, espalhada.

[00114] Com essa unidade de fonte de luz, os dispositivos emissores de luz são disposto aleatória ou regularmente, vertical e/ou horizontalmente, e podem ser utilizados com a fonte de luz para uma luz traseira, ou em uma fonte de luz de iluminação.

EXEMPLO 8: UNIDADE DE FONTE DE LUZ

[00115] Como mostrado nas Figuras 11A e 11B, a unidade de fonte de luz 66 tem, no Exemplo 8, a placa de circuito 81, os dispositivos emissores de luz 61 do Exemplo 6 instalados espaçados entre si na placa de circuito 81, e lentes de Fresnel 94, que cobrem esses dispositivos emissores de luz 61. As lentes de Fresnel 94 têm, nesse caso, uma forma que permite a redução de visibilidade de fora dos elementos emissores de luz, dispostos dentro dos dispositivos emissores de luz 61, ou da camada de fósforo disposta neles, por exemplo.

[00116] Essa fonte de luz pode ser utilizada como um flash para uma câmera ou assemelhados.

[00117] O elemento emissor de luz e o dispositivo emissor de luz, de acordo com as concretizações e os exemplos d presente invenção, podem ser empregados adequadamente em vários aparelhos de iluminação, em particular, uma fonte de luz para iluminação, um flash de câmera, uma fonte de luz traseira para um dispositivo de visor de cristallíquido, vários tipos de indicadores, um veículo, um sensor, peças automotivas de sinalização, dispositivos de sinalização ou assemelhados.

Claims

1. Elemento emissor de luz (10) com uma forma plana hexagonal, compreendendo: uma camada semicondutora no lado n (2n); uma camada semicondutora no lado p (3p) proporcionada na camada semicondutora no lado n (2n) e compreendendo seis cantos em uma vista plana; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma pluralidade de orifícios (6), que é proporcionada em uma área, excluindo um dentre (i) pelo menos três cantos dentre os seis cantos da camada semicondutora no lado p (3p) em uma vista plana, ou (ii) pelo menos dois cantos nas posições mais distantes dentre os seis cantos da camada semicondutora no lado p (3p) em uma vista plana, (iii) expõe a camada semicondutora no lado n (2n) a partir da camada semicondutora no lado p (3p); um primeiro eletrodo do tipo p (4p) proporcionado em contato com a camada semicondutora no lado p (3p); segundos eletrodos do tipo p (5n) proporcionados em um dentre: (i) nos ditos três cantos, ou (ii) nos ditos dois cantos no primeiro eletrodo do tipo p (4p), respectivamente; e um eletrodo do tipo n (7n), que é proporcionado no primeiro eletrodo do tipo p (4p) e é conectado eletricamente à camada semi- condutora no lado n (2n) pela pluralidade de orifícios (6).

2. Elemento emissor de luz (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de orifícios (6) não é proporcionada nos seis cantos, incluindo a área que exclui três cantos em posições mutuamente diagonais.

3. Elemento emissor de luz (10), de acordo com a reivindi- cação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os segundos eletrodos do tipo p (5p) são em forma de leque, tendo dois lados que são paralelos a um dos dois lados, que constituem o canto no qual todos são proporcionados.

4. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de orifícios (6) é disposta ao longo dos lados da camada semi- condutora no lado p (3p) em uma vista plana.

5. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o eletrodo do tipo n (7n) é proporcionado da parte conectada eletricamente à camada semicondutora no lado n (2n), por meio de uma camada iso- lante, ao primeiro eletrodo do tipo p (4p).

6. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada isolante é um filme multicamada dielétrico.

7. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro eletrodo do tipo p (4p) inclui uma camada contendo prata, que toca na camada semicondutora no lado p (3p).

8. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro eletrodo do tipo p (4p) é formado de um filme condutor transmissor de luz.

9. Elemento emissor de luz (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o eletrodo do tipo n (7n) é conectado eletricamente à camada semicondutora no lado n (2n) por meio de um filme condutor transmissivo de luz, em contato com a camada semicondutora no lado n (2n) na pluralidade de orifícios (6).

10. Dispositivo emissor de luz (60, 61), caracterizado pelo fato de que compreende:o elemento emissor de luz (10) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9;uma base (80) na qual o elemento emissor de luz (10) é proporcionado; eum membro transmissor de luz hemisférica (90, 91) que cobre o elemento emissor de luz (10).

11. Dispositivo emissor de luz (60, 61), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de fósforo (90), disposta entre o elemento emissor de luz (10) e o membro transmissor de luz hemisférica (90, 91).

12. Dispositivo emissor de luz (60, 61), de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um elemento óptico que cobre o membro transmissor de luz hemisférica (90, 91).