CN102544277B - 发光器件和具有该发光器件的照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光器件和具有该发光器件的照明系统。发光器件包括：第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上的包括至少两个超晶格结构的界面层、在界面层上的有源层以及在有源层上的第二导电类型半导体层。邻近有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光器件和具有该发光器件的照明系统。
背景技术
由于薄膜生长技术和器件材料的发展，诸如使用III-V族或II-VI族化合物半导体材料的发光二极管或激光二极管等的发光器件实现诸如红、绿、蓝的各种颜色的光以及紫外光，并且通过使用荧光材料或通过颜色混合实现白光。此外，与诸如荧光灯和白炽灯等的常规光源相比，该发光器件具有如下优点，诸如低功耗、半永久性寿命、很快的响应速度、稳定且环保。
因此，这些发光器件正越来越多地应用于：光学通信单元的发射模块；发光二极管背光源，该发光二极管背光源替代冷阴极荧光灯(CCFL)构成液晶显示(LCD)装置的背光源；使用白光发光二极管替代荧光灯或白炽灯的照明设备；车辆的头灯；以及交通灯。
发明内容
实施例提供一种改进了其发光效率的发光器件和具有该发光器件的照明系统。
在一个实施例中，发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近第一导电类型半导体层的界面层，该界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，该有源层邻近界面层；以及第二导电类型半导体层，该第二导电类型半导体层邻近有源层，其中在同一方向上堆叠第一导电类型半导体层、界面层、有源层以及第二导电类型半导体层，第一和第二半导体层是不同的导电类型，邻近有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙。
超晶格结构的能带隙可以在朝着有源层的方向上减小。
形成超晶格结构之间的边界的量子墙的能带隙可以阶梯式地减小。
界面层可以包括两个到十个超晶格结构。
形成超晶格结构之间的边界的量子墙能带隙可以在朝着有源层的方向上倾斜地减少。
在超晶格结构的每一个中具有最大能带隙的层的能带隙可以小于超晶格结构之间的量子墙的能带隙。
邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙可以小于或者等于第一导电类型半导体层的能带隙。
邻近有源层的超晶格结构的能带隙可以大于或者等于有源层的能带隙。
第一导电类型半导体层可以是N型半导体层，并且第二导电类型半导体层可以是P型半导体层。
在另一实施例中，发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近第一导电类型半导体层的界面层，该界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，该有源层邻近界面层；以及第二导电类型半导体层，该第二导电类型半导体层邻近有源层，其中在同一方向上堆叠第一导电类型半导体层、界面层、有源层以及第二导电类型半导体层，第一和第二半导体层具有不同的导电类型，邻近有源层的超晶格结构的In含量大于邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构的In含量。
超晶格结构的In含量可以在朝着有源层的方向上增加。
在超晶格结构中的每一个中，具有不同In含量的第一层和第二层可以被重复至少两次。
超晶格结构可以具有AlxInyGa1-x-yN(在这里，0≤x，y≤1)的组成式。
形成超晶格结构之间的边界的量子墙的In含量可以阶梯式地增加。
形成超晶格结构之间的边界的量子墙的In含量在朝着有源层的方向上倾斜地增加。
在超晶格结构中的每一个中具有最小In含量的层的In含量可以大于超晶格结构之间的量子墙的In含量。
邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构的In含量可能大于或者等于第一导电类型半导体层的In含量。
邻近有源层的超晶格结构的In含量可能小于或者等于有源层的In含量。
在又一实施例中，照明系统包括：发光器件封装，其中的每一个发光器件封装包括：封装主体；在封装主体上的第一引线框和第二引线框；以及发光器件，该发光器件电连接到第一引线框和第二引线框；和电路板，该电路板将电流提供到发光器件封装，其中发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近第一导电类型半导体层的界面层，该界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，该有源层邻近界面层；以及第二导电类型半导体层，该第二导电类型半导体层邻近有源层，其中在同一方向上堆叠第一导电类型半导体层、界面层、有源层以及第二导电类型半导体层，第一和第二半导体层具有不同的导电类型，邻近有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近第一导电类型半导体层超晶格结构的能带隙。
附图说明
可以参考下面的附图详细地描述布置和实施例，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1A和图1B是根据实施例的发光器件的截面图；
图2是示出根据一个实施例的发光器件的能带隙的视图；
图3是示出常规的发光器件的能带隙的视图；
图4是示出图3中所示的发光器件根据注入电流的发光效率的曲线图；
图5A和图5B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的发光结构中的电子和空穴的分布的曲线图；
图6A和图6B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的有源层中的电子和空穴的分布的曲线图；
图7A和图7B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的有源层中的自发光发射速率的曲线图；
图8是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件根据注入电流的发光度的曲线图；
图9是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件根据注入电流的发光效率的曲线图；
图10至图12是示出根据其它实施例的发光器件的能带隙的视图；
图13是根据一个实施例的发光器件封装的截面图；
图14是示出具有根据一个实施例的发光器件封装的头灯的视图；以及
图15是示出具有根据一个实施例的发光器件封装的显示设备的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述实施例。
将会理解的是，当诸如层(膜)、区域、图案或者结构的一个元件被称为是在诸如衬底、层(膜)、区域、焊盘或者图案的另一元件“上”或者“下”时，它可以直接在该元件上/下，并且还可以存在一个或者多个中间元件。当元件被称为是在“上”或者“下”时，基于该元件可以包括“在元件下”以及“在元件上”。
在附图中，为了方便和描述的清楚，各层的厚度或者尺寸可以被夸大、省略，并且/或者被示意性地示出。此外，各个元件的尺寸不表示其实际尺寸。
图1A和图1B是根据实施例的发光器件的截面图。图1A示出水平型发光器件并且图1B示出竖直型发光器件。图2是示出根据一个实施例的发光器件的能带隙的视图。
在这些实施例或者其它的实施例中，发光器件可以是半导体发光器件，例如，发光二极管。
参考图1A，根据一个实施例的发光器件包括：衬底100；和发光结构120，该发光结构120设置在衬底100上并且包括设置有开口的表面的第一导电类型半导体层122、有源层124以及第二导电类型半导体层126。
衬底100可以包括光透射材料，例如，蓝宝石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3或者GaAs。可以在衬底100的上表面上形成不平坦部分。
缓冲层(未示出)设置在这样的氮化物半导体和衬底100之间以减少晶格失配和材料之间的热膨胀系数的差。低温度生长的GaN层或者AlN层可以被用作缓冲层(未示出)。
可以单独设置第一导电类型半导体层122或者进一步设置有在其下面设置的未掺杂的半导体层，但是第一导电类型半导体层122的结构不限于此。
例如，第一导电类型半导体层122可以是N型半导体层，并且该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)组成式的半导体材料，例如，从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN等构成的组中选择的一个，并且掺杂诸如Si、Ge、Sn、Se、Te等的N型掺杂物。
设置未掺杂的半导体层以提高第一导电类型半导体层122的结晶度。除了未掺杂的半导体层没有掺杂有N型掺杂物而从而具有比第一导电类型半导体层122低的导电性之外，未掺杂的半导体层可以等同于第一导电类型半导体层。
有源层124可以设置在第一导电类型半导体层122上。例如，有源层124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并且包括从由量子线结构、量子点结构、单量子阱结构以及多量子阱(MQW)结构构成的组中选择的至少一种结构。
有源层124可以通过在由第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126供应的电子和空穴的复合期间产生的能量来产生光。
第二导电类型半导体层126可以设置在有源层124上。例如，第二导电类型半导体层126可以是P型半导体层，并且P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，从由GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN构成的组中选择的一个，并且掺杂诸如Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等的P型掺杂物。
在此，不同于上面的描述，第一导电类型半导体层122可以是P型半导体层并且第二导电类型半导体层126可以是N型半导体层。此外，是N型或者P型半导体层的第三导电类型半导体层(未示出)可以设置在第一导电类型半导体层122上。因此，根据本实施例的发光器件可以包括从由np结、pn结、npn结以及pnp结结构组成的组中选择的至少一种结构。
此外，第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126中的掺杂物的掺杂浓度可以是均匀的或者非均匀的。即，多个半导体层的结构可以是不同的，但是不限于上面的描述。
第一电极150设置在第一导电类型半导体层122的开口的表面上，并且第二电极160设置在第二导电类型半导体层126上。在此，第一电极150和第二电极160可以分别具有单层结构或多层结构，该结构包括从由铝(Al)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)以及金(Au)构成的组中选择的至少一个。
图1A中所示的水平型发光器件是使用MESA蚀刻从第二导电类型半导体层126到第一导电类型半导体层122的一部分来进行蚀刻，并且其设置有设置在第一导电类型半导体层122的暴露的表面上的第一电极150。图1B中所示的竖直型发光器件设置有设置在第二导电类型半导体层126上的欧姆层130和反射层140。
欧姆层130可以包括从由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、镓锌氧化物(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-GaZnO(AGZO)、In-GaZnO(IGZO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf构成的组中选择的至少一个，但是不限于此。
反射层140可以设置在欧姆层130上。反射层140可以形成为单层结构或者多层结构，该结构包括从由Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf以及其合金构成的组中选择的至少一个。
铝或者银有效地反射从有源层140产生的光，从而能够极大地改进发光器件的光提取效率。
导电支撑构件180可以设置在反射层140上。导电支撑构件180可以选择性地包括铜(Cu)、金(Au)、铜合金、镍(Ni)、Cu-W以及载流子晶圆(例如，GaN、Si、Ge、GaAs、ZnO、SiGe、SiC、Ga2O3等)。可以使用共晶金属通过电化学金属沉积方法或者结合方法可以形成导电支撑构件180。
连接层170设置在导电支撑构件180和反射层140之间。连接层170可以包括阻挡金属或者结合金属，例如，从由Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag以及Ta构成的组中选择的至少一个。可以通过结合不同的连接层来形成连接层170，但不限于此。
不平坦部分可以设置在第一导电类型半导体层122的表面上。可以使用光增强化学蚀刻(PEC)方法或者掩模图案执行蚀刻工艺来形成第一导电类型半导体层122表面上的不平坦部分。此不平坦部分用作增加从有源层124产生的光的外部提取效率，并且可以具有规则的或者不规则的周期。
在根据实施例的发光器件中，将具有不同能带隙的多个超晶格结构按照能带隙大小的顺序设置为靠近有源层124，从而冷却注入到有源层124的电子以降低电子的能态。参考图2，上述发光器件设置有在第一导电类型半导体层122和有源层124之间的界面层。
第一导电类型半导体层122可以是N型半导体层并且用作电子注入层，并且第二导电类型半导体层126可以是P型半导体层并且用作空穴注入层。在此，在上面已经参考图1A和图1B描述了第一导电类型半导体层122和第二导电类型半导体层126。
界面层包括至少两个超晶格结构。尽管图2将界面层示出为包括三个超晶格结构，但是界面层可以包括十个或者更少的超晶格结构。在各个超晶格结构中，具有不同能带隙的两个层(第一和第二层)被重复至少两次，并且图2将第一和第二层示出为重复三次。上面具有不同能带隙的两个层形成超晶格结构。在超晶格结构中，具有不同In含量的两个层(第一和第二层)可以被重复至少两次。
超晶格结构包括具有上述组分的氮化物半导体层，并且通过改变其In含量可以更改其能带隙。超晶格结构具有AlxInyGa1-x-yN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)的组成式并且可以改变In的含量，如上所述。此外，量子墙设置在邻接的超晶格结构之间。在此，量子墙具有0.5～30nm的厚度。
在图1中所示的水平型发光器件的情况下，超晶格的能带隙在从第一导电类型半导体层(即，电子注入层)122朝向有源层124的方向上减小。超晶格结构的各个层(第一和第二层)可以具有0.5～20nm的厚度。在各个超晶格结构(第一至第三超晶格结构)的每一个中，具有不同能带隙的两个氮化物半导体层，即，第一层和第二层，可以被重复两至四十次。
通过在从第一导电类型半导体层朝向有源层的方向上增加界面层中的In含量可以形成能带隙的上述变化。即，第二超晶格结构中的In含量可以大于第一超晶格结构中的In含量，并且第三超晶格结构中的In含量可以大于第二超晶格结构中的In含量。
邻近第一导电类型半导体层的超晶格结构，即，图2中的第一超晶格结构的能带隙，可以小于或者等于第一导电类型半导体层(电子注入层)的能带隙，并且电子可以容易地在从第一导电类型半导体层朝向超晶格结构的方向上前进。邻近第一导电类型半导体层(电子注入层)的超晶格结构的In含量可以大于或者等于第一导电类型半导体层的In含量。
邻近有源层(量子阱层)的超晶格结构，即，图2中的第三超晶格结构的能带隙，可以大于或者等于有源层的能带隙，并且电子可以容易地在从超晶格结构到有源层的方向上前进。在此，邻近有源层的超晶格结构的In含量可以小于或者等于有源层的In含量。
当电子被从电子注入层注入到上述的发光器件时，电子首先被注入到具有比电子注入层(第一导电类型半导体层)低的能态的第一超晶格结构中。即，在图1A和图1B中所示的实施例的情况下，当电子被从第一导电类型半导体层122注入到发光器件时，在注入到有源层124之前电子被注入到第一超晶格结构。
被注入到第一超晶格结构的电子经过第一超晶格结构，然后被注入到具有较低能态的第二超晶格结构。被注入到第二超晶格结构的电子失去与第一超晶格结构和第二超晶格结构之间的能态差相对应的能量，从而被冷却。
其后，在经过第二超晶格结构时其能态在量子力学上被降低的电子被注入到具有更低能态的第三超晶格结构。在此，在经过邻近具有多个量子阱结构的有源层的第三超晶格结构时被充分冷却的具有充分低的能态的注入的电子在量子力学上注入到有源层中的量子阱。
在此，因为第三超晶格结构的能态可以等于或者类似于量子阱的能态且被注入量子阱中的电子在能量方面被充分地冷却，所以在量子力学上电子越过有源层中的量子阱而侵入空穴注入层的概率很低。
因此，根据实施例的发光器件的界面层冷却从电子注入层注入的具有高能态的电子并且将电子有效地注入到有源层，从而去除泄漏到空穴注入层的电子的数量从而改进发光器件的发光效率。此外，界面层改善水平分布函数和压缩应力松弛函数，从而提高在高注入电流区域中操作的大面积且高输出器件的发光效率。
图3是示出常规的发光器件的能带隙的视图。
在常规的发光器件中，超晶格结构设置在电子注入层和有源层之间，并且通过交替地重复具有不同能带隙的两个层来形成超晶格结构。这样的超晶格结构可以水平地将注入电流有效地分布在具有低能带隙的层中。
在此，通过重复地堆叠具有不同能带隙的两个层而形成的超晶格结构在量子力学中具有能量微带。因为这样的微带的能带隙充分地大于量子阱的能带隙，所以通过微带被注入到量子阱的电子具有足够高的能量，从而可以经过量子阱且泄漏到空穴注入层。
这样注入的电子的泄漏可能导致发光效率根据注入电流的增加而降低，如图4中所示。
因此，必要的是，充分冷却被注入到量子阱中的电子以降低电子的能态。图2中所示的具有界面层的发光器件通过多个超晶格结构有效地冷却具有高能态的被注入的电子以减少被注入的电子到空穴注入层的泄漏，从而提高在高注入电流区域中操作的高输出器件的发光效率并且改善水平分布函数和压缩应力松弛函数。
图5A和图5B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的发光结构中的电子和空穴分布的图。
在根据实施例的发光器件中，如图5A中所示，有源层包括具有In015GaN/GaN结构的3个量子墙/量子阱，并且量子墙和量子阱分别具有3nm的厚度和10nm的厚度。界面层包括：第一超晶格结构，包括具有n-In0.03GaN/n-GaN的结构的10个第一/第二层；第二超晶格结构，包括具有n-In0.06GaN/n-GaN结构的10个第一/第二层；以及第三超晶格结构，包括具有n-In0.10GaN/GaN结构的10个第一/第二层，并且各个层具有2nm的厚度。
在常规的发光器件中，如图5B中所示，超晶格结构包括具有n-In0.03GaN/n-GaN结构的20对第一/第二层，并且各个层具有2nm的厚度。此外，有源层包括具有In0.15GaN/GaN结构的3个量子墙/量子阱，并且量子墙和量子阱分别具有3nm的厚度和10nm的厚度。
根据本实施例的发光器件在有源层中具有均匀的电子和空穴分布，从而期待发光效率的改进。
图6A和图6B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的有源层中的电子和空穴的分布的曲线图。
在常规的发光器件中，如图6B中所示，空穴密度远远小于三个量子阱中的电子密度。另一方面，在根据实施例的发光器件中，如图6A中所示，电子和空穴被均匀地分布在三个量子阱中。
图7A和图7B是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件的有源层中的自发光发射速率的曲线图。很显然，根据实施例的发光器件的光发射速率，特别地，第二和第三量子阱处的光发射速率得到改进。
图8是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件根据注入电流的发光度的曲线图。很显然，与常规的发光器件相比，在600A/m的注入电流处根据实施例的发光器件的发光度提高了35％。
图9是示出根据实施例的发光器件和常规的发光器件根据注入电流的发光效率的图。很显然，与常规的发光器件相比，在600A/m的注入电流处根据实施例的发光器件的发光效率提高了35％。
图10至图12是示出根据另一实施例的发光器件的能带隙的视图。
参考图10，形成各个超晶格结构(第一、第二以及第三超晶格结构)之间边界的量子阱的能带隙在朝着有源层的方向上减小。即，形成第二和第三超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙小于形成第一和第二超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙。此外，形成第三超晶格结构和有源层之间边界的量子墙的能带隙小于形成第二和第三超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙。
上述能带隙允许从电子注入层注入的电子容易地在朝着有源层的方向上前进。
参考图10，在超晶格结构中的每一个中具有大的能带隙的层的能带隙小于形成相对应的超晶格结构和邻接的超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙。可以通过在超晶格结构中的每一个中具有小的In含量的层的In含量大于上述超晶格结构之间的量子墙的In含量来形成这样的能带隙。因此，电子可以容易地在一个超晶格结构中移动，从而均匀地分布。
参考图11，各个超晶格结构之间的量子阱的能带隙阶梯式地减小。在此，能带隙在朝着有源层的方向上减小。可以通过在朝着有源层的方向上阶梯式地增加超晶格结构之间的量子墙的In含量来形成能带隙的这样的构造。
尽管前面的实施例示出超晶格结构之间的量子墙的能带被竖直地或者几乎竖直地减小到超晶格结构中的邻接的超晶格结构的能带，但是此实施例不同于前面的实施例在于：形成超晶格结构之间边界的量子墙的能带阶梯式地减小。在此，尽管图11示出量子墙呈现具有一个台阶的阶梯式的能带，但是量子墙可以具有含有两个或者更多个台阶的阶梯式的能带。
参考图12，各个超晶格结构之间的量子阱的能带隙在朝着有源层的方向上倾斜地减小。尽管图11中所示的实施例示出超晶格结构之间的量子墙的能带隙阶梯式地减少，但是本实施例不同于前一实施例在于超晶格结构之间的量子墙的能带隙倾斜地减小。可以通过形成超晶格结构之间边界的量子墙的In含量在朝着有源层的方向上倾斜地增加来形成这样的能带隙。
在图11和图12中所示的实施例中，形成超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙可以有助于电子在朝着有源层的方向上移动，并且减少电子在相反方向(即，朝着电子注入层的方向)上的移动。
图13是根据一个实施例的发光器件封装的截面图。
根据本实施例的发光器件封装300包括：封装主体310；第一引线框321和第二引线框322，该第一引线框321和第二引线框322安装在封装主体310上；发光器件360，该发光器件360安装在封装主体310上并且电连接到第一引线框321和第二引线框322；以及模制部分350，该模制部分350覆盖发光器件360的外表面或者侧表面。
封装主体310可以包括诸如硅、合成树脂或者金属的材料。封装主体310包括在发光器件360周围的倾斜的平面，从而增加光提取效率。
第一引线框321和第二引线框322相互电隔离，并且将电力提供到发光器件360。此外，第一引线框321和第二引线框322可以用来反射由发光器件360产生的光以增加发光效率，并且用来将由发光器件360产生的热散发到外部。
发光器件300可以安装在封装主体310上，或者安装在第一引线框321和第二引线框322上。发光器件360可以通过引线结合方法、倒装芯片结合方法或者管芯结合方法中的一个方法电连接到第一引线框321和第二引线框322。在本示例中，发光器件360通过导电性附着层330连接到第一引线框321，并且通过布线340结合到第二引线框322。
模制部分350可以包围发光器件360以保护发光器件360。此外，模制部分350可以包括荧光体355，因此改变从发光器件360发射的光的波长。
上述发光器件封装300可以包括来自于根据上述实施例的发光器件当中的一个发光器件或者多个发光器件，但是不限于此。
根据本实施例的多个发光器件封装的阵列可以安装在基板上，并且诸如导光板、棱镜片、扩散片等的光学构件可以设置在发光器件封装的光路上。发光器件封装、基板以及光学构件可以用作照明单元。根据另一实施例，根据上述实施例的发光器件或者发光器件封装可以组成显示设备、指示设备或者照明系统，并且例如，照明系统可以包括灯或者街灯。在下文中，将描述头灯或者背光单元，作为具有上述发光器件封装的照明系统的示例。
图14是示出具有根据一个实施例的发光器件封装的头灯的视图。
在根据本实施例的头灯400中，由发光器件模块401发射的光被反射器402和灯罩403反射，并且然后穿透透镜404，从而传播到车辆前面的区域。
尽管在附图中未示出，但是可以设置电路板将电流提供给头灯400内的发光器件模块401。
发光器件模块401的发光器件封装可以包括多个发光器件，但是不限于此。
图15是示出具有根据一个实施例的发光器件封装的显示装置的视图。
如图15中所示，根据此实施例的显示装置500包括：光源模块；反射板520，该反射板520设置在底盖510上；导光面板540，该导光面板540设置在反射板520的前面以将从光源模块发射的光导向显示装置500的前部；第一棱镜片550和第二棱镜片540，该第一棱镜片550和第二棱镜片540设置在导光面板540的前面；面板570，该面板570设置在第二棱镜片560的前面；以及滤色片580，该滤色片580设置在面板570的前面。
光源模块包括设置在电路板530上的发光器件封装535。在此，PCB可以用作电路板530，并且可以使用参考图13描述的发光器件封装535。
底盖510可以容纳显示装置500内的组件。如图15中所示，反射板520可以被设置为单独的组件，或者通过使用具有高反射率的材料涂覆导光面板540的后表面或者底盖510的前表面来设置。
反射板520可以包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的具有高反射率且可以以超薄的方式使用的材料。
导光面板540散射从发光器件封装模块发射的光以将光均匀地分布在液晶显示装置的整个屏幕。因此，导光面板540包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或者聚乙烯(PE)的具有高折射率和高透射率的材料。此外，如果省略导光面板540，则可以实现空气导向型的显示装置。
第一棱镜片550包括在支撑膜的一个表面上的光透射性和弹性聚合物，并且该聚合物可以具有其中重复多个三维结构的棱镜层。在此，如图15中所示，可以以其中重复脊和谷的条纹的方式设置多个图案。
形成在第二棱镜片560的支撑膜的一个表面上的脊和谷的方向可以垂直于形成在第一棱镜片550的支撑膜的一个表面上的脊和谷的方向。这用来在面板570的所有方向上均匀地分布从光源模块和反射板520透射的光。
尽管本实施例将光学片示出为包括第一棱镜片550和第二棱镜片560，但是光学片可以包括其它组合，例如微透镜阵列、扩散片和透镜阵列的组合，或者一个棱镜片和透镜阵列的组合。
可以设置液晶显示面板作为面板570，或者可以设置要求有光源的其它类型的显示装置来替代液晶显示面板。
面板570具有这样的结构，其中液晶层位于两个玻璃主体之间并且偏振板分别安装在玻璃主体上以利用光的偏振。在此，液晶层具有在液体和固体之间的中间属性，其中像液体一样具有流动性的有机分子(即，液晶)被规则地排列，并且通过外部电场使用分子排列的变化来显示图像。
在显示装置中使用的液晶显示面板被设置为有源矩阵，从而使用晶体管作为调节供应给各个像素的电压的开关。
滤色片580设置在面板570的前表面上。滤色片580仅透射来自于由面板570投射的光中的红、绿以及蓝光以显示可以显示的图像。
根据上面的描述很显然，根据一个实施例的发光器件已改进的发光效率。
虽然已经参考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许多其它落入本公开原理的精神和范围内的修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题的组合布置的组成部件和/或布置中，可以做出各种变化和修改。除了组成部件和/或布置方面的变化和修改之外，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 (26)
1.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，
所述超晶格结构的能带隙在朝着所述有源层的方向上减小，以及
形成所述超晶格结构之间边界的量子墙的能带隙阶梯式地减小。
2.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，
所述超晶格结构的能带隙在朝着所述有源层的方向上减小，以及
形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的能带隙在朝着所述有源层的方向上倾斜地减小。
3.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，
所述超晶格结构的能带隙在朝着所述有源层的方向上减小，以及
在所述超晶格结构的每一个中具有最大能带隙的层的能带隙小于所述超晶格结构之间的量子墙的能带隙。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述界面层包括两个到十个超晶格结构。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙小于或者等于所述第一导电类型半导体层的能带隙。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙大于或者等于所述有源层的能带隙。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光器件，其中所述第一导电类型半导体层是N型半导体层，并且所述第二导电类型半导体层是P型半导体层。
8.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的铟含量大于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的铟含量，
所述超晶格结构的铟含量在朝着所述有源层的方向上增加，以及
形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的铟含量阶梯式地增加。
9.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的铟含量大于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的铟含量，
所述超晶格结构的铟含量在朝着所述有源层的方向上增加，以及
形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的铟含量在朝着所述有源层的方向上倾斜地增加。
10.一种发光器件，包括：
第一导电类型半导体层；
邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；
有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及
第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，其中：
在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的铟含量大于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的铟含量，
所述超晶格结构的铟含量在朝着所述有源层的方向上增加，以及
在所述超晶格结构中的每一个中具有最小铟含量的层的铟含量大于所述超晶格结构之间的量子墙的铟含量。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的发光器件，其中，
在所述超晶格结构中的每一个中，具有不同铟含量的第一层和第二层被重复至少两次。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的发光器件，其中所述超晶格结构具有AlxInyGa1-x-yN，在这里，0≤x，y≤1的组成式。
13.根据权利要求8至10中任一项所述的发光器件，其中邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的铟含量大于或者等于所述第一导电类型半导体层的铟含量。
14.根据权利要求8至10中任一项所述的发光器件，其中邻近所述有源层的超晶格结构的铟含量小于或者等于所述有源层的铟含量。
15.一种照明系统，包括：
发光器件封装，每一个发光器件封装包括：封装主体；第一引线框和第二引线框，所述第一引线框和第二引线框设置在所述封装主体上；以及发光器件，所述发光器件电连接到所述第一引线框和第二引线框；和
电路板，所述电路板将电流供应给所述发光器件封装，
其中所述发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，
其中在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，以及
形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的能带隙阶梯式地减小。
16.一种照明系统，包括：
发光器件封装，每一个发光器件封装包括：封装主体；第一引线框和第二引线框，所述第一引线框和第二引线框设置在所述封装主体上；以及发光器件，所述发光器件电连接到所述第一引线框和第二引线框；和
电路板，所述电路板将电流供应给所述发光器件封装，
其中所述发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，
其中在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，以及
形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的能带隙在朝着所述有源层的方向上倾斜地减小。
17.一种照明系统，包括：
发光器件封装，每一个发光器件封装包括：封装主体；第一引线框和第二引线框，所述第一引线框和第二引线框设置在所述封装主体上；以及发光器件，所述发光器件电连接到所述第一引线框和第二引线框；和
电路板，所述电路板将电流供应给所述发光器件封装，
其中所述发光器件包括：第一导电类型半导体层；邻近所述第一导电类型半导体层的界面层，所述界面层包括至少两个超晶格结构；有源层，所述有源层邻近所述界面层；以及第二导电类型半导体层，所述第二导电类型半导体层邻近所述有源层，
其中在同一方向上堆叠所述第一导电类型半导体层、所述界面层、所述有源层以及所述第二导电类型半导体层，
所述第一和第二半导体层具有不同的导电类型，
邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙小于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙，以及
在所述超晶格结构的每一个中具有最大能带隙的层的能带隙小于所述超晶格结构之间的量子墙的能带隙。
18.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的能带隙小于或者等于所述第一导电类型半导体层的能带隙。
19.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中邻近所述有源层的超晶格结构的能带隙大于或者等于所述有源层的能带隙。
20.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中邻近所述有源层的超晶格结构的铟含量大于邻近所述第一导电类型半导体层的超晶格结构的铟含量。
21.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中所述超晶格结构的铟含量在朝着所述有源层的方向上增加。
22.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中，在所述超晶格结构中的每一个中，具有不同铟含量的第一层和第二层被重复至少两次。
23.根据权利要求15至17中的任意一项所述的照明系统，其中所述超晶格结构具有AlxInyGa1-x-yN，在这里，0≤x，y≤1的组成式。
24.根据权利要求15所述的照明系统，其中形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的铟含量阶梯式地增加。
25.根据权利要求16所述的照明系统，其中形成所述超晶格结构之间的边界的量子墙的铟含量在朝着所述有源层的方向上倾斜地增加。
26.根据权利要求17所述的照明系统，其中在所述超晶格结构中的每一个中具有最小铟含量的层的铟含量大于所述超晶格结构之间的量子墙的铟含量。
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| KR102160776B1 (ko) * | 2014-03-27 | 2020-09-29 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
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| KR102175346B1 (ko) * | 2014-10-21 | 2020-11-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 발광 소자 패키지 |
| FR3028670B1 (fr) * | 2014-11-18 | 2017-12-22 | Commissariat Energie Atomique | Structure semi-conductrice a couche de semi-conducteur du groupe iii-v ou ii-vi comprenant une structure cristalline a mailles cubiques ou hexagonales |
| KR102251238B1 (ko) * | 2015-01-15 | 2021-05-12 | 엘지이노텍 주식회사 | 자외선 발광소자 및 조명시스템 |
| CN105182463A (zh) * | 2015-08-14 | 2015-12-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种导光板及显示装置 |
| CN106601878B (zh) * | 2016-11-24 | 2019-05-10 | 广东天成之星照明科技有限公司 | 一种具有高光效的led制备方法 |
| CN107359228B (zh) * | 2017-06-30 | 2019-05-07 | 华灿光电股份有限公司 | 一种发光二极管的外延片及其制备方法 |
| CN115020559A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-06 | 淮安澳洋顺昌光电技术有限公司 | 一种发光二极管及其外延结构 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078602A (en) * | 1996-02-12 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Separate confinement heterostructured semiconductor laser device having high speed characteristics |
| CN1528037A (zh) * | 2001-03-28 | 2004-09-08 | ���ǻ�ѧ��ҵ��ʽ���� | 氮化物半导体元件 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5561679A (en) | 1995-04-10 | 1996-10-01 | Ontario Hydro | Radioluminescent semiconductor light source |
| EP2273572B1 (en) | 1998-03-12 | 2015-04-29 | Nichia Corporation | A nitride semiconductor device |
| JP4119158B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2008-07-16 | 三菱電機株式会社 | 傾斜状多重量子バリアを用いた半導体発光素子 |
| JP4739851B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-08-03 | スタンレー電気株式会社 | 表面実装型半導体装置 |
| KR100674862B1 (ko) * | 2005-08-25 | 2007-01-29 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광 소자 |
| EP1883121B1 (en) * | 2006-07-26 | 2019-03-06 | LG Electronics Inc. | Nitride-based semiconductor light emitting device |
| KR100850950B1 (ko) * | 2006-07-26 | 2008-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 질화물계 발광 소자 |
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| AU2007287560A1 (en) * | 2006-08-24 | 2008-02-28 | Boehringer Ingelheim Pharma Gmbh & Co. Kg | Process for preparing pramipexole dihydrochloride tablets with high storage stability |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078602A (en) * | 1996-02-12 | 2000-06-20 | Nec Corporation | Separate confinement heterostructured semiconductor laser device having high speed characteristics |
| CN1528037A (zh) * | 2001-03-28 | 2004-09-08 | ���ǻ�ѧ��ҵ��ʽ���� | 氮化物半导体元件 |
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