CN102201513A - 发光器件及其制造方法、发光器件封装以及照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。根据实施例的发光器件包括发光结构,该发光结构包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层、在有源层上的第二导电半导体层、在第二导电半导体层上的超晶格结构层、以及在超晶格结构层上的第三导电半导体层;在发光结构上的透光电极层;第一电极,该第一电极连接到第一导电半导体层;第二电极,该第二电极电连接到在发光结构上的透光电极层;以及绝缘层,该绝缘层从第二电极的下部延伸到第二导电半导体层的上部。
Description
技术领域
本发明涉及发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
背景技术
发光二极管(LED)包括具有将电能转换为光能的特性的p-n结二极管。通过组合周期表的III族和V族元素能够形成p-n结二极管。LED能够通过调节化合物半导体的材料和组合比率来呈现各种颜色。
当将正向电压施加给LED时,n层的电子与p层的电子复合,使得可以产生与导带和价带之间的能隙相对应的光能。
特别地,已经开发并且广泛地使用采用了采用氮化物半导体的蓝色、绿色以及UV LED。
发明内容
实施例提供具有新颖结构的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
实施例提供能够减少光损耗的发光器件、制造发光器件的方法、发光器件封装以及照明系统。
根据实施例的发光器件可以包括发光结构,该发光结构包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层、在有源层上的第二导电半导体层、在第二导电半导体层上的超晶格结构层、以及在超晶格结构层上的第三导电半导体层;在发光结构上的透光电极层;第一电极,该第一电极被连接到第一导电半导体层;第二电极,该第二电极电连接到发光结构上的透光电极层;以及绝缘层,该绝缘层从第二电极的下部延伸到第二导电半导体层的上部。
根据实施例的发光器件封装可以包括:主体;在主体上的第一和第二电极层;以及发光器件,该发光器件电连接到第一和第二电极层,其中发光结构包括:第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层、在有源层上的第二导电半导体层、在第二导电半导体层上的超晶格结构层、以及在超晶格结构层上的第三导电半导体层;在发光结构上的透光电极层;第一电极,该第一电极被连接到第一导电半导体层;第二电极,该第二电极电连接到发光结构上的透光电极层;以及绝缘层,该绝缘层从第二电极的下部延伸到第二导电半导体层的上部。
根据实施例的照明系统可以包括:基板;和在基板上的至少一个发光器件,其中该发光结构包括:第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层、在有源层上的第二导电半导体层、在第二导电半导体层上的超晶格结构层、以及在超晶格结构层上的第三导电半导体层;在发光结构上的透光电极层;第一电极,该第一电极被连接到第一导电半导体层;第二电极,该第二电极电连接到发光结构上的透光电极层;以及绝缘层,该绝缘层从第二电极的下部延伸到第二导电半导体层的上部。
附图说明
图1是示出根据实施例的发光器件的侧截面图;
图2是图1中所示的发光器件的顶视图;
图3和图4是图1中所示的发光器件的A-A’面的示例的视图;
图5是根据图1中所示的发光器件的水平方向上的相对位置的有源层中的相对电流密度的图;
图6是根据另一实施例的发光器件的侧截面图;
图7是图6中所示的发光器件的绝缘层的放大图;
图8至图12是示出用于制造根据实施例的发光器件的过程的截面图;
图13是示出包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的侧截面图;
图14是示出采用根据实施例的发光器件或者发光器件封装的背光单元的分解透视图;以及
图15是示出采用根据实施例的发光器件或者发光器件封装的照明单元的透视图。
具体实施方式
在实施例的描述中,将会理解的是,当层(或者膜)、区域、图案、或者结构被称为是在另一基板、另一层(或者)膜、另一区域、另一焊盘、或者另一图案“上”或者“下”面时,它能够“直接地”或者“间接地”在另一基板、层(或者)膜、区域、焊盘、或者图案上,或者也可以存在一个或者多个中间层。已经参考附图描述了层的这样的位置。
为了方便或者清楚起见,附图中所示的每层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或者示意性地绘制。另外,元件的尺寸没有完全地反映真实尺寸。
在下文中,将会参考附图详细地描述根据实施例的发光器件。
图1是根据实施例的发光器件的侧截面图,并且图2是图1中所示的发光器件的顶视图。
参考图1和图2,根据实施例的发光器件100包括衬底105、在衬底105上的第一导电半导体层130、在第一导电半导体层130上的有源层140、在有源层140上的第二导电半导体层150、在第二导电半导体层150上的超晶格结构层160、在第二导电半导体层150上的绝缘层120、在超晶格结构层160上的第三导电半导体层170、在第三导电半导体层170上的透光电极层190、在第一导电半导体层130上的第一电极180、以及在绝缘层120上的第二电极195,该第二电极195电连接到透光电极层190。
第一导电半导体层130、有源层140、第二导电半导体层150、超晶格结构层160以及第三导电半导体层170可以组成产生光的发光结构145。
衬底可以包括具有透光性的材料。例如,衬底105可以包括Al2O3、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一个,但是实施例不限于此。衬底105可以是其上生长发光结构145的生长衬底。
衬底105的顶表面可以倾斜或者形成有多个突出图案以有利于发光结构145的生长并且提高发光器件的光提取效率。例如,突出图案可以具有半球形、多边形、三角锥形以及纳米柱形中的一个。
第一导电半导体层130、有源层140、第二导电半导体层150、超晶格结构层160以及第三导电半导体层170可以顺序地形成在衬底105上,但是实施例不限于此。缓冲层(未示出)和/或未掺杂的氮化层(未示出)能够形成在发光结构145和衬底105之间以减少晶格错配。
通过使用III-V族化合物半导体能够形成发光结构145。例如,发光结构145可以包括诸如AlInGaN、GaAs、GaAsP或者GaP的化合物半导体材料并且当从第一和第二导电半导体层130和150提供的电子和空穴在有源层140处复合时能够产生光。
第一导电半导体层130可以包括n型半导体层。n型半导体层可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。例如,第一导电半导体层130可以包括从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN以及AlInN组成的组中选择的材料。第一导电半导体层130可以被掺杂有诸如Si、Ge以及Sn的n型掺杂物。
通过将三甲基镓(TMGa)气体、氨气(NH3)以及硅烷(SiH4)连同氢气(H2)一起注入室能够形成第一导电半导体层130。另外,第一导电半导体层130能够被制备为单层或者多层。
有源层140可以形成在第一导电半导体层130上。有源层140可以通过分别从第一和第二导电半导体层130和150提供的电子和空穴的复合产生具有由化合物半导体材料的本征能带确定的波长带的光。
例如,有源层140可以包括具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料。有源层140可以包括单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构或者量子点结构中的一个。详细地,通过交替地堆叠包括III-V族化合物半导体材料的阱层和势垒层能够形成有源层140。例如,有源层140可以包括InGaN阱层和GaN势垒层,或者InGaN阱层和AlGaN势垒层的堆叠结构。
通过将三甲基镓(TMGa)气体、三甲基铟(TMIn)气体和氨气(NH3)连同氢气(H2)一起注入室能够形成有源层140。
导电包覆层能够形成在有源层140上和/或下面。导电包覆层可以包括AlGaN基半导体。
第二导电半导体层150可以形成在有源层140上。例如,第二导电半导体层150可以包括包含具有InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式的半导体材料的p型半导体层。详细地,p型半导体层可以包括从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN以及AlInN组成的组中选择的一个。另外,p型半导体层可以被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba的p型掺杂物。
通过将TMGa气体、NH3气体以及(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}气体连同氢气一起注入室能够形成第二导电半导体层150。第二导电半导体层150能够被制备为单层或者多层。
超晶格结构层160可以形成在第二导电半导体层150上。超晶格结构层160可以包括III-V族化合物半导体材料。例如,通过交替地堆叠GaN层和AlGaN层能够形成超晶格结构层150。另外,超晶格结构层160能够被掺杂有诸如Mg或者Zn的p型掺杂物。
超晶格结构层160可以改进形成在超晶格结构层160上的第三导电半导体层170的结晶性。例如,通过交替地堆叠GaN层和AlGaN层来形成超晶格结构层160,并且由于GaN层和AlGaN层被重复地堆叠,使得能够减少缺陷或者位错。
因为超晶格结构层160的AlGaN层具有相对高的电阻,所以在发光结构145中扩展电流。详细地,超晶格结构层160能够扩展流过发光结构145的电流,从而防止电流被集中在第一电极180和第二电极190之间的最短路径上。
第三导电半导体层170可以形成在超晶格结构层160上。第三导电半导体层170可以包括被掺杂有第二导电掺杂物的III-V族化合物半导体材料。例如,第三导电半导体层170可以包括从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP以及AlGaInP组成的组中选择的一个。
如果第二导电半导体层150是p型半导体层,那么第三导电半导体层170可以是p型半导体层。因此,第三导电半导体层170可以被掺杂有诸如Mg或者Zn的p型掺杂物。另外,第三导电半导体层170能够被制备为单层或者多层。
同时,n型半导体层可以形成在第三导电半导体层170上。第一导电半导体层可以包括p型半导体层,并且第二和第三导电半导体层150和170可以包括n型半导体层。因此,发光结构145可以包括NP、PN、NPN、PNP结结构中的至少一个,但是实施例不限于此。另外,第一至第三导电半导体层130、150以及170中的杂质的掺杂浓度可以是规则的或者不规则的。换言之,发光结构145可以具有各种结构,但是实施例不限于此。
绝缘层120可以形成在第二导电半导体层150上。绝缘层120的至少一部分可以在垂直方向上与第二电极195重叠。另外,绝缘层120的横向侧面的至少一部分可以在水平方向上与超晶格结构层160重叠。
即,绝缘层120的横向侧面能够接触超晶格结构层160以及第二和第三导电半导体层150和170。另外,绝缘层120的顶表面能够接触第二电极195。
图3和图4是示出图1中所示的发光器件的A-A’面的示例的视图。在下文中,将会参考图3和图4详细地描述绝缘层120的构造。
参考图2至图4,第二电极195可以包括结合有布线的电极焊盘195a,和从电极焊盘195a分支以扩展电流的分支195b。另外,绝缘层120与第二电极195对应地形成在第二导电半导体层150上。
例如,如图3中所示,绝缘层120被定位为对应于电极焊盘195a。
另外,如图4中所示,绝缘层120能够被定位为对应于电极焊盘195a和分支195b。
即,绝缘层120可以被定位为对应于第二电极195或者第二电极195的一部分,但是实施例不限于此。
参考图1至图4,绝缘层120可以包括具有电绝缘性的材料。例如,绝缘层120可以包括从由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、MgF2、ZrO2、TaBO3以及TiOx组成的组中选择的至少一个。绝缘层120的宽度可以等于或者小于电极焊盘的宽度。另外,绝缘层120的宽度可以等于或者小于电极焊盘和分支的宽度。
另外,与第二和第三导电半导体层150和170以及超晶格结构层160形成诸如肖特基接触的非欧姆接触的金属材料能够形成在绝缘层120上,但是实施例不限于此。如果金属层具有透光性,那么金属层可以替代绝缘层120。
为了形成绝缘层120,凹陷125形成为第二导电半导体层150的顶表面能够被部分地暴露,并且然后对凹陷125执行沉积工艺。
在形成凹陷125的工艺中,从第二电极195下方的区域移除超晶格结构层160。因此,在第二电极195下方的区域中,超晶格结构层160的电流扩展效果可能很弱。
因此,从位于第二电极195下方的有源层140的第一区域M产生的光量可以小于从有源层140的其它区域产生的光量。换言之,通过形成绝缘层120能够减少从位于第二电极195下方的有源层140的第一区域M产生的光量,并且增加从有源层140的其它区域产生的光量。
如果减少从有源层140的第一区域M产生的光量,那么能够减少从第一区域M产生的并且在第二电极195中吸收的光的损耗。
详细地,当通过使用不透明的金属材料来形成第二电极195时,随着导向到第二电极195的入射光的量增加,光损耗会增加。然而,根据实施例,绝缘层120形成在发光器件100中,使得能够减少从位于第二电极195下方的第一区域M产生的光量。结果,能够最小化由在第二电极195中吸收的光引起的光的损耗。
另外,根据实施例的发光器件100,能够相对地增加从除了第一区域M之外的有源层140产生的光量,使得能够提高发光器件100的发光效率。
图5是示出根据图1中所示的发光器件100的水平方向上的相对位置的有源层中的相对电流密度的图。根据比较示例的发光器件与根据实施例的发光器件100的不同之处在于发光器件不具有绝缘层120。
参考图5,有源层140的第一区域M中的电流密度相对小于比较示例的电流密度,但是除了第一区域M之外的有源层140的其它区域中的电流密度相对高于比较示例的电流密度。
换言之,根据实施例的发光器件100,与根据比较示例的发光器件相比,可以平滑地执行除了第一区域M之外的有源层140的其它区域中的电流扩展。
即,如上所述,因为根据实施例形成绝缘层120,所以能够最小化光损耗,并且能够增加从除了第一区域M之外的有源层140产生的光量。
再次参考图1和图2,透光电极层190可以形成在第三导电半导体层170上。另外,透光电极层190形成在绝缘层120的一部分上。例如,透光电极层190能够形成在绝缘层120的顶表面的一部分上。
透光电极层190可以包括具有透光性同时与第三导电半导体层170形成欧姆接触的材料。例如,透光电极层190可以包括从由ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、IAZO(铟铝锌氧化物)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(铝锌氧化物)、ATO(锑锡氧化物)、GZO(镓锌氧化物)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni、Ag、Ni/IrOx/Au以及Ni/IrOx/Au/ITO组成的组中选择的至少一个。透光电极层190可以被制备为单层结构或者多层结构。
第二电极195可以形成在绝缘层120上,并且电连接到透光电极层190。例如,如附图中所示,第二电极195可以形成在绝缘层120和透光电极层190上,但是实施例不限于此。
例如,第二电极195可以包含包括从由Cu、Cr、Au、Al、Ag、Sn、Ni、Pt以及Pd组成的组中选择的至少一个的金属或者合金。
第一电极180可以形成在第一导电半导体层130上。例如,在选择性地移除发光结构145使得能够部分地暴露第一导电半导体层130的顶表面之后能够形成第一电极180。
例如,第一电极180可以包含包括从由Cu、Cr、Au、Al、Ag、Sn、Ni、Pt以及Pd组成的组中选择的至少一个的金属或者合金。
第一和第二电极180和195电连接到外部电源以将电力提供到根据实施例的发光器件100。
图6是根据另一实施例的发光器件100B的侧截面图,并且图7是图6中所示的发光器件100B的绝缘层120a的放大图。
发光器件100B与图1中所示的发光器件100的不同之处在于绝缘层120a的结构。
参考图6和图7,发光器件100B包括:衬底105、在衬底105上的第一导电半导体层130、在第一导电半导体层130上的有源层140、在有源层140上的第二导电半导体层150、在第二导电半导体层150上的超晶格结构层160、在第二导电半导体层150上的绝缘层120a、在超晶格结构层160上的第三导电半导体层170、在第三导电半导体层170上的透光电极层190、以及在绝缘层120a上的电连接到透光电极层190的第二电极195。
如图7中所示,绝缘层120a可以具有其中至少两个层被重复地堆叠的多层结构。
例如,绝缘层120a可以具有多层结构,其中堆叠具有第一折射率的第一层121和具有不同于第一折射率的第二折射率的第二层122的至少一对。
第一和第二层121和122的厚度满足λ/4nm(其中,λ是从有源层140发射的光的波长,n是第一层121或者第二层122的折射率,并且m是自然数)。
在这样的情况下,绝缘层120a可以用作DBR(分布布拉格反射镜),从而有效地反射入射到绝缘层120a的光,从而增加被提取到外部的光量。
例如,第一层121包括从由具有相对低的折射率的SiO2和MgF2组成的组中选择的至少一个,并且第二层122包括从由具有相对高的折射率的TiO2、Si3N4、ZrO2以及TaBO3组成的组中选择的至少一个,但是实施例不限于此。例如,SiO2具有大约77nm的厚度,TiO2具有大约46nm的厚度,并且上述材料中的至少一种的折射率(n)处于1.5<n<1.78的范围内。
在下文中,将会详细地描述制造根据实施例的发光器件100的方法。在下面的描述中,将会省略或简要地描述在上面已经描述的元件和结构以避免重复。
图8至图12是示出用于制造根据实施例的发光器件100的过程的截面图。
参考图8,发光结构145形成在衬底105上。
例如,衬底105可以包括Al2O3、单晶衬底、SiC、GaAs、GaN、ZnO、AlN、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一个,但是实施例不限于此。
通过在衬底105上顺序地堆叠第一导电半导体层130、有源层140、第二导电半导体层150、超晶格结构层160以及第三导电半导体层170能够形成发光结构145。
例如,通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)、CVD(化学气相沉积)、PECVD(等离子体增强化学气相沉积)、MBE(分子束外延)以及HVPE(氢化物气相外延)能够形成发光结构145,但是实施例不限于此。
参考图9,对发光结构145执行蚀刻工艺以形成凹陷125使得能够暴露第二导电半导体层150的顶表面的一部分。随着形成凹陷125,超晶格结构160的一部分可以被移除。
参考图10,绝缘层120形成在凹陷125中。例如,通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)、电子束沉积以及溅射方案中的至少一个能够形成绝缘层120,但是实施例不限于此。
参考图11,对发光结构145执行台面蚀刻工艺以暴露第二导电半导体层150的顶表面的一部分。
台面蚀刻工艺可以包括诸如ICP(电感耦合等离子体)蚀刻工艺的干法蚀刻工艺,但是实施例不限于此。
参考图12,第一电极180形成在第一导电半导体层130上,并且透光电极层190和第二电极195形成在第三导电半导体层170上,从而形成根据实施例的发光器件100。
这时,第二电极195可以在垂直方向上部分地重叠绝缘层120。另外,第二电极195可以电连接到透光电极层190。
例如,通过诸如电子束沉积、溅射或者PECVD(等离子体增强化学气相沉积)的沉积工艺能够形成透光电极层190,但是实施例不限于此。
通过沉积工艺或者镀工艺能够形成第一和第二电极180和195,但是实施例不限于此。
如上所述,根据实施例的发光器件,绝缘层被布置在第二导电半导体层和第二电极之间,从而能够提高发光器件的发光效率。
图13是示出包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的侧截面图。
参考图13,发光器件封装:主体10;第一和第二电极层31和32,该第一和第二电极层31和32形成在主体10上;根据实施例的发光器件100,该发光器件100被设置在主体10上并且电连接到第一和第二电极层31和32;以及成型构件40,该成型构件40围绕发光器件100。
主体10可以包括硅、合成树脂或者金属材料。倾斜表面可以形成在发光器件100的周围。
第一和第二电极层31和32相互电气地隔离,以将电力提供给发光器件100。另外,第一和第二电极层31和32反射从发光器件100发射的光以提高光效率并且将从发光器件100产生的热散发到外部。
发光器件100能够安装在主体10上,或者第一或者第二电极层31或者32上。
通过贴片方案或者倒装芯片方案能够将发光器件100电连接到第一和第二电极层31和32。
成型构件40围绕发光器件100,以保护发光器件100。另外,成型构件40可以包括发光材料,以改变从发光器件100发射的光的波长。
至少一个透镜(未示出)可以形成在成型构件40或者主体10上。透镜可以包括凸透镜、凹透镜或者凹凸透镜。
多个根据实施例的发光器件封装可以被排列在基板上,并且包括导光板、棱镜片、扩散片或者荧光片的光学构件可以被设置在从发光器件封装发射的光的光学路径上。发光器件封装、基板以及光学构件可以用作背光单元或者照明系统。例如,照明系统可以包括背光单元、照明单元、指示器、灯或街灯。
图14是示出包括根据实施例的发光器件或者发光器件封装的背光单元1100的分解透视图。图14中所示的背光单元1100是照明系统的示例并且实施例不限于此。
参考图14,背光单元1100可以包括底框1140、安装在底框1140中的导光构件1120、以及安装在导光构件1120的至少一个横向侧面或底表面上的发光模块1110。另外,反射片1130能够被布置在导光构件1120下方。
底框1140具有盒形状,该盒形形状具有开口的顶表面,以在其中容纳导光构件1120、发光模块1110以及反射片1130。另外,底框1140可以包括金属材料或树脂材料,但实施例不限于此。
发光模块1110可以包括基板700和安装在基板700上的多个发光器件封装600。发光器件封装600将光提供给导光构件1120。根据实施例的发光模块1110,发光器件封装600被安装在基板700上。然而,还能够将根据实施例的发光器件直接安装在基板700上。
如图14中所示,发光模块1110安装在底框1140的至少一个内侧,以将光提供给导光构件1120的至少一侧。
另外,发光模块1110能够设置在底框1140的下面以朝着导光构件1120的底表面提供光。能够根据背光单元1100的设计对该布置进行各种修改,并且实施例不限于此。
导光构件1120安装在底框1140中。导光构件1120将从发光模块1110发射的光转化为表面光以朝着显示面板(未示出)引导表面光。
导光构件1120可以包括导光板。例如,通过使用诸如PMAA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸基树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)、COC或者PEN(聚邻苯二甲酸酯)树脂中的一个能够制造导光板。
光学片1150可以设置在导光构件1120的上方。
光学片1150可以包括扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中的至少一种。例如,光学片1150具有扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片的堆叠结构。在这样的情况下,扩散片均匀地扩散从发光模块1110发射的光从而能够通过聚光片将扩散的光聚集在显示面板(未示出)上。从聚光片输出的光被任意地偏振并且亮度增强片增加从聚光片输出的光的偏振的程度。聚光片可以包括水平和/或垂直棱镜片。另外,亮度增强片可以包括双亮度增强膜并且荧光片可以包括包含荧光材料的透射膜或者透射板。
反射片1130能够被布置在导光构件1120的下方。反射片1130将通过导光构件1120的底表面发射的光朝着导光构件1120的出光表面反射。
反射片1130可以包括诸如PET、PC或者PVC树脂的具有高反射率的树脂材料,但是实施例不限于此。
图15是示出包括根据实施例的发光器件或者发光器件封装的照明单元1200的透视图。图15中所示的照明单元1200是照明系统的示例并且实施例不限于此。
参考图15,照明单元1200包括壳体1210、安装在壳体1210中的发光模块1230、以及安装在壳体1210中以接收来自于外部电源的电力的连接端子1220。
优选地,壳体1210包括具有优异的散热性的材料。例如,壳体1210包括金属材料或者树脂材料。
发光模块1230可以包括基板700和安装在基板700上的至少一个发光器件封装600。根据实施例,发光器件封装600被安装在基板700上。然而,也能够将根据实施例的发光器件600直接安装在基板700上。
基板700包括印有电路图案的绝缘构件。例如,基板700包括PCB(印刷电路板)、MC(金属核)PCB、柔性PCB或者陶瓷PCB。
另外,基板700可以包括有效地反射光的材料。基板700的表面能够涂有诸如白色或者银色的颜色,以有效地反射光。
至少一个根据实施例的发光器件封装600能够安装在基板700上。每个发光器件封装600可以包括至少一个LED(发光二极管)。LED可以包括发射具有红、绿、蓝或者白色的光的彩色LED和发射UV光的UV(紫外线)LED。
可以不同地组合发光模块1230的LED以提供各种颜色和亮度。例如,能够组合白色LED、红色LED以及绿色LED以实现高显色指数(CRI)。另外,荧光片能够被设置在从发光模块1230发射的光的路径中以改变从发光模块1230发射的光的波长。例如,如果从发光模块1230发射的光具有蓝光的波长带,那么荧光片可以包括黄色荧光体。在这样的情况下,从发光模块1230发射的光通过荧光片从而光被视为白光。
连接端子1220电连接至发光模块1230以将电力提供给发光模块1230。参考图15,连接端子1220具有与外部电源插座螺纹耦合的形状,但是实施例不限于此。例如,能够以插入外部电源的插头的形式制备连接端子1220,或者通过布线将连接端子1220连接至外部电源。
根据如上所述的照明系统,导光构件、扩散片、聚光片、亮度增强片以及荧光片中的至少一个被设置在从发光模块发射的光的路径中,从而能够实现想要的光学效果。
如上所述,照明系统包括具有优秀的发光效率的发光器件或者发光器件封装,使得照明系统能够表现优异的光效率。
在本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中,在各处出现的这类短语不必都表示相同的实施例。此外,当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时,都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本领域技术人员所能够想到的。
虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例,但是应该理解,本领域的技术人员可以想到多个其它修改和实施例,这将落入本发明原理的精神和范围内。更加具体地,在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主要内容组合布置的组成部件和/或布置中,各种变化和修改都是可能性。除了组成部件和/或布置中的变化和修改之外,对于本领域的技术人员来说,替代使用也将是显而易见的。
Claims (15)
1.一种发光器件,包括:
发光结构,所述发光结构包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层上的有源层、在所述有源层上的第二导电半导体层、在所述第二导电半导体层上的超晶格结构层、以及在所述超晶格结构层上的第三导电半导体层;
在所述发光结构上的透光电极层;
第一电极,所述第一电极连接到所述第一导电半导体层;
第二电极,所述第二电极电连接到在所述发光结构上的所述透光电极层;以及
绝缘层,所述绝缘层从所述第二电极的下部延伸到所述第二导电半导体层的上部。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述绝缘层的顶表面直接地接触所述第二电极和所述透光电极层。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述绝缘层的至少一部分在垂直方向上重叠所述第二电极。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第二电极包括电极焊盘和从所述电极焊盘分支的分支。
5.根据权利要求4所述的发光器件,其中所述绝缘层被布置在所述电极焊盘下方。
6.根据权利要求5所述的发光器件,其中所述绝缘层被布置在所述分支下方。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述绝缘层包括从由SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、MgF2、ZrO2、TaBO3以及TiOx组成的组中选择的至少一个。
8.根据权利要求1所述的发光器件,进一步包括在所述绝缘层上的金属材料,其中所述金属材料与所述第二导电半导体层、所述第三导电半导体层以及所述超晶格结构层形成非欧姆接触。
9.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述绝缘层具有多层结构,其中重复堆叠具有第一折射率的第一层和具有不同于所述第一折射率的第二折射率的第二层至少一次。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其中所述第一和第二层的厚度满足λ/4nm,其中λ是从所述有源层发射的光的波长,n是所述第一层或者所述第二层的折射率,并且m是自然数。
11.根据权利要求9所述的发光器件,其中所述第一层包括从由SiO2和MgF2组成的组中选择的至少一个,并且所述第二层包括从由TiO2、Si3N4、ZrO2以及TaBO3组成的组中选择的至少一个。
12.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述超晶格结构层包括交替地堆叠的GaN层和AlGaN层。
13.根据权利要求1所述的发光器件,其中所述第三导电半导体层包括n型半导体或者p型半导体。
14.一种发光器件封装,包括:
主体;
在所述主体上的第一和第二电极层;
根据权利要求1至13中的任何一项所要求的发光器件,所述发光器件电连接到在所述主体上的所述第一和第二电极层;以及
成型构件,所述成型构件围绕所述主体上的所述发光器件。
15.一种照明系统,包括:
基板;和
至少一个根据权利要求1至13中的任何一项所要求的发光器件,所述至少一个发光器件安装在所述基板上以用作光源。
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