DE102009018603A1 - Leuchtvorrichtungen, dieselben enthaltende Pakete und Systeme und Herstellungsverfahren derselben - Google Patents

Leuchtvorrichtungen, dieselben enthaltende Pakete und Systeme und Herstellungsverfahren derselben Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Leuchtvorrichtung (1) eines Vertikaltyps und auf Hochdurchsatzverfahren zum Herstellen der Leuchtvorrichtung (1) gerichtet. Diese Leuchtvorrichtungen (1) können verwendet werden in einer Vielfalt von Leuchtpaketen, die in Leuchtsystemen angeordnet sein können. Die Leuchtvorrichtungen (1) sind derart ausgebildet, dass die Lichtemissionseffizienz und/oder die Wärmeableitung maximiert ist. Andere Verbesserungen beinhalten eine eingebettete Zenerdiode zum Schut

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht das Vorrecht der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2008-0038970 , eingereicht am 25. April 2008, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich Leuchtvorrichtungen, Pakete und Systeme, die die Leuchtvorrichtungen enthalten, und Verfahren zum Fabrizieren der Leuchtvorrichtungen und der Pakete, die dieselben enthalten. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Licht emittierende Vorrichtungen, wie zum Beispiel Licht emittierende Dioden und Halbleiterlaser.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Leuchtvorrichtungen, wie zum Beispiel Licht emittierende Dioden und Halbleiterlaser, haben eine Vielfalt von Verwendungen. Licht emittierende Dioden („LED”) haben insbesondere als ein Resultat von bestimmten Vorteilen gegenüber Glühlichtkolben und Fluoreszenzlichtern ein bedeutsames Interesse erlangt. Diese Vorteile umfassen eine erhöhte Lebensdauer und niedrigere Elektrizitätserfordernisse. Viele LCD-Bildschirme nutzen beispielsweise LED. Zusätzlich zu Verwendungen bei Licht können LED ferner für eine Sterilisation und Desinfektion verwendet werden. Halbleiterlaser, wie zum Beispiel Laserdioden, haben ähnlicherweise ein bedeutsames Interesse erlangt, da dieselben bei einer Vielfalt von Anwendungen verwendet werden können. Halbleiterlaser können beispielsweise bei Laserdruckern, CD/DVD-Spielern und beim optischen Rechnen verwendet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf Leuchtvorrichtungen gerichtet, die ein leitfähiges Substrat haben. Diese Leuchtvorrichtungen können zum (i) Emittieren von Licht primär in mindestens eine vorbestimmte Richtung, (ii) Erhöhen der Emission von reflektiertem Licht oder (iii) thermischen Leiten von Wärme weg von der Leuchtvorrichtung oder einer Kombination derselben fähig sein.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein erstes allgemeines Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung gerichtet. Das Verfahren weist ein Bilden von mindestens einer Leuchtstruktur an einem ersten Substrat, ein Bilden einer gemusterten Isolationsschicht an der Leuchtstruktur, wobei die Isolationsschicht eine Ausnehmung, die einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht freilegt, aufweist, ein Bilden einer Schicht einer ersten Elektrode in der Ausnehmung und an mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht, ein Befestigen von mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode an einem zweiten leitfähigen Substrat, ein Entfernen des ersten Substrats, um mindestens eine Oberfläche der ersten Mantelschicht freizulegen, und ein Bilden einer zweiten Elektrode an einer freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht der Leuchtstruktur auf. Die Leuchtstruktur weist eine erste Mantelschicht, von der mindestens ein Abschnitt an dem ersten Substrat ist, eine aktive Schicht an der ersten Mantelschicht, eine zweite Mantelschicht an der aktiven Schicht und mindestens eine geneigte Seitenoberfläche, die die freigelegten Seiten der ersten Mantelschicht, der aktiven Schicht und der zweiten Mantelschicht aufweist, auf. Das Verfahren kann ferner ein Separieren des zweiten Substrats und von Regionen um die Leuchtstruktur aufweisen, um mindestens eine Leuchtvorrichtung zu bilden, die mindestens eine Leuchtstruktur aufweist.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das erste allgemeine Verfahren ferner den Schritt eines Bildens von mindestens einer Rille, die mindestens die zweite Mantelschicht und die aktive Schicht separiert, während dieselbe mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht liefert, aufweisen, wobei ein Ab schnitt der Rille einen Hauptabschnitt der Leuchtstruktur definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille einen Nebenabschnitt der Leuchtstruktur definiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann (i) die Ausnehmung in der Isolationsschicht an dem Hauptabschnitt der Leuchtstruktur gebildet werden, und (ii) der Schritt des Bildens einer zweiten Elektrode modifiziert sein, um ein Bilden einer zweiten Elektrode an der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts aufzuweisen. Mehr als eine gerade Rille und/oder eine oder mehrere gekrümmte Rillen können in der Leuchtstruktur gebildet werden, um einen Nebenabschnitt eines Inseltyps der Leuchtstruktur zu liefern.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das erste allgemeine Verfahren ferner den Schritt eines Bildens einer konvexen Struktur aus der ersten Mantelschicht aufweisen, und die zweite Elektrode kann dann an der konvexen Struktur gebildet werden. Dieser zusätzliche Schritt kann auf jedes der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele angewendet werden. Dieser zusätzliche Schritt kann beispielsweise auf das gerillte Ausführungsbeispiel, das in dem vorhergehenden Absatz beschrieben ist, angewendet werden, indem eine konvexe Struktur aus der ersten Mantelschicht des Hauptabschnitts der Leuchtstruktur gebildet wird.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das erste allgemeine Verfahren (und eines der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele) durch Nutzen eines zweiten leitfähigen Substrats, das eine Zener-Diode aufweist, die eine dotierte Region des leitfähigen Substrats aufweist, modifiziert sein, wobei die dotierte Region einen zu dem Leitfähigkeitstyp des zweiten leitfähigen Substrats entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp Typ hat, und wobei lediglich die dotierte Region in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Elektrode ist.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein zweites allgemeines Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung, die ein Durchgangsloch hat, gerichtet. Dieses Verfahren weist ein Bilden von mindestens einer Leuchtstruktur an einem ersten Substrat, wobei die Leuchtstruktur eine erste Mantelschicht an dem ersten Substrat, eine aktive Schicht an der ersten Mantelschicht, eine zweite Mantelschicht an der aktiven Schicht, wobei mindestens eine Seitenoberfläche die freigelegten Seiten der Schichten aufweist, und mindestens eine Rille, die mindestens die zweite Mantelschicht und die aktive Schicht separiert, während dieselbe mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht liefert, aufweist, wobei ein Abschnitt der Rille einen Hauptabschnitt der Leuchtstruktur definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille einen Nebenabschnitt der Leuchtstruktur definiert, ein Bilden einer gemusterten Isolationsschicht an der Leuchtstruktur, wobei die Isolationsschicht eine Ausnehmung aufweist, um einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht in dem Hauptabschnitt der Leuchtstruktur freizulegen, ein Bilden einer gemusterten Schicht einer ersten Elektrode in der Ausnehmung und an mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht, wobei die Schicht der ersten Elektrode in der Rillenregion diskontinuierlich ist, um den Nebenabschnitt von dem Hauptabschnitt elektrisch zu trennen, ein Bilden eines isolierten Durchgangslochkontakts, der sich von der Schicht der ersten Elektrode zu der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur erstreckt, ein Befestigen mindestens eines Abschnitts einer Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode an einem zweiten leitfähigen Substrat, wobei das zweite leitfähige Substrat eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht aufweist, die einen ersten Abschnitt für eine Befestigung an der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, die der Ausnehmung entspricht, und einen zweiten Abschnitt für eine elektrische Kommunikation mit dem Durchgangslochkontakt hat, ein Entfernen des ersten Substrats, um mindestens eine Oberfläche der ersten Mantelschicht freizulegen, und ein Separieren des zweiten Substrats und von Regionen um die Leuchtstruktur auf, um mindestens eine Leuchtvorrichtung, die mindestens eine Leuchtstruktur aufweist, zu bilden.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das zweite allgemeine Verfahren derart modifiziert sein, dass das zweite leitfähige Substrat (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region hat, und (ii) eine zweite dotierte Region, die sich durch das zweite leitfähige Substrat erstreckt, aufweist, wobei der erste Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf der ersten dotierten Region des zweiten leitfähigen Substrats angeordnet ist und an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, die der Ausnehmung entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf und innerhalb der zweiten dotierten Region des leitfähigen Substrats angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur berührt.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das zweite allgemeine Verfahren modifiziert sein, derart, dass das zweite leitfähige Substrat (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region hat, und (ii) einen isolierten Durchgangslochkontakt, der sich durch das zweite leitfähige Substrat erstreckt, aufweist, wobei der erste Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf und innerhalb der ersten dotierten Region des leitfähigen Substrats angeordnet ist und an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf dem Durchgangslochkontakt des leitfähigen Substrats angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur berührt.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf Leuchtvorrichtungen gerichtet, die aus einem der im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren oder einer Kombination von irgendwelchen Schritten derselben erhalten werden.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf eine erste allgemeine Leuchtvorrichtung gerichtet. Dies Leuchtvorrichtung weist eine Leuchtstruktur, die eine Licht emittierende erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche, die in einem Winkel verglichen zu der zweiten Oberfläche geneigt ist, eine aktive Schicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat, eine erste Mantelschicht an der ersten Oberfläche der aktiven Schicht, die ferner die erste Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, und eine zweite Mantelschicht an der zweiten Oberfläche der aktiven Schicht, die ferner die zweite Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, hat, eine Isolationsschicht an mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche und der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur, wobei die isolierende Schicht eine Ausnehmung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht freilegt, erste und zweite Elektroden, die mit der Leuchtstruktur verbunden sind, wobei die erste Elektrode in einer elektrischen Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht ist und auf mindestens einem wesentlichen Abschnitt der Isolations schicht angeordnet ist, und ein leitfähiges Substrat auf, das an mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der ersten Elektrode befestigt ist.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die erste allgemeine Vorrichtung ferner eine Rille entlang der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur aufweisen, um einen Hauptabschnitt der Leuchtstruktur und einen Nebenabschnitt der Leuchtstruktur zu liefern, wobei die Rille mindestens die zweite Mantelschicht und die aktive Schicht der Leuchtstruktur separiert, während dieselbe mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht liefert, und wobei sich die zweite Elektrode an einer ersten Oberfläche des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur befindet. Mehr als eine gerade Rille und/oder eine oder mehrere gekrümmte Rillen können in der Leuchtstruktur gebildet sein, um einen Nebenabschnitt eines Inseltyps der Leuchtstruktur zu liefern.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die erste allgemeine Vorrichtung eine erste Mantelschicht, die einen konvexförmigen Linsenabschnitt hat, aufweisen. Diese zusätzliche Strukturbegrenzung kann in einem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst sein. Der Hauptabschnitt der gerillten Vorrichtung kann beispielsweise einen Abschnitt der ersten Mantelschicht aufweisen, der eine konvexe Form hat.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eines der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele ein leitfähiges Substrat haben, das ferner eine Zener-Diode aufweist. Die Zener-Diode kann eine dotierte Region des leitfähigen Substrats aufweisen, wobei lediglich die dotierte Region in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Elektrode ist.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf eine zweite allgemeine Leuchtvorrichtung gerichtet. Diese Vorrichtung weist eine Leuchtstruktur, die eine Licht emittierende erste Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche und eine zweite Oberfläche hat, eine gemusterte Isolationsschicht an der zweiten Oberfläche und bei mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche der Leuchtstruktur, wobei die Isolationsschicht eine Ausnehmung aufweist, die einen Abschnitt der zweiten Oberfläche freilegt, ein Substrat, das die Leuchtstruktur trägt, eine erste elektrische Leitung zur Verbindung mit einer Leistungsquelle, eine zweite elektrische Leitung zur Verbindung mit der Leistungsquelle, eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden der ersten Oberfläche der Leuchtstruktur mit der ersten elektrischen Leitung, und eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur mit der zweiten elektrischen Leitung und zum Reflektieren von Licht, das auf mindestens eine Seitenoberfläche der Leuchtstruktur auftrifft, auf. Die Einrichtung zum Reflektieren von Licht kann ferner funktionieren, um Wärme von der Leuchtstruktur wegzuleiten.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf eine dritte allgemeine Leuchtvorrichtung gerichtet. Diese Vorrichtung weist eine Leuchtstruktur, die eine Licht emittierende erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche, die in einem Winkel verglichen zu der zweiten Oberfläche geneigt ist, eine aktive Schicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat, eine erste Mantelschicht an der ersten Oberfläche der aktiven Schicht, die die erste Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, eine zweite Mantelschicht an einer zweiten Oberfläche der aktiven Schicht, die die zweite Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, und mindestens eine Rille hat, die mindestens die zweite Mantelschicht und die aktive Schicht separiert, während dieselbe mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht liefert, wobei ein Abschnitt der Rille einen Hauptabschnitt der Leuchtstruktur definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille einen Nebenabschnitt der Leuchtstruktur definiert, eine Isolationsschicht an mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche und der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur, wobei die isolierende Schicht eine Ausnehmung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht des Hauptabschnitts der Leuchtstruktur freilegt, eine gemusterte Schicht einer ersten Elektrode in der Ausnehmung und an mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht, wobei die Schicht der ersten Elektrode in der Rillenregion diskontinuierlich ist, einen isolierten Durchgangslochkontakt, der sich von der Schicht der ersten Elektrode zu der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur erstreckt, ein leitfähiges Substrat auf, das an der ersten Elektrode befestigt ist, wobei das leitfähige Substrat eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht aufweist, die einen ersten Abschnitt für eine Be festigung an der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung entspricht, und einen zweiten Abschnitt für eine elektrische Kommunikation mit dem Durchgangslochkontakt hat.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die dritte allgemeine Leuchtvorrichtung ein leitfähiges Substrat aufweisen, das (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region hat, und (ii) eine zweite dotierte Region, die sich durch das zweite leitfähige Substrat erstreckt, aufweist, wobei der erste Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf und innerhalb der ersten dotierten Region des leitfähigen Substrats angeordnet ist und an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf der zweiten dotierten Region des leitfähigen Substrats angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur berührt.
  • Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann die dritte allgemeine Leuchtvorrichtung ein leitfähiges Substrat aufweisen, das (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region hat, und (ii) einen isolierten Durchgangslochkontakt, der sich durch das zweite leitfähige Substrat erstreckt, aufweist, wobei der erste Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf der ersten dotierten Region des leitfähigen Substrats angeordnet ist und an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf dem Durchgangslochkontakt des leitfähigen Substrats angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur berührt.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein erstes allgemeines Leuchtpaket gerichtet, das eine der im Vorhergehenden beschriebenen Leuchtvorrichtungen aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Leuchtpaket eine Anbringungsbasis, die eine erste leitfähige Region und eine zweite leitfähige Region aufweist, eine Leuchtvorrichtung, die auf der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis angeordnet ist, wobei die Leuchtvorrichtung eine Leuchtstruktur, die eine Licht emittierende erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche, die verglichen mit der zweiten Oberfläche in einem Winkel geneigt ist, eine aktive Schicht, die eine erste und eine zweite Oberfläche hat, eine erste Mantelschicht an der ersten Oberfläche der aktiven Schicht, die die erste Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, und eine zweite Mantelschicht an der zweiten Oberfläche der aktiven Schicht, die die zweite Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, hat, eine Isolationsschicht an mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche und der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur, wobei die isolierende Schicht eine Ausnehmung aufweist, die mindestens einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht freilegt, erste und zweite Elektroden, die mit der Leuchtstruktur verbunden sind, wobei die erste Elektrode in der Ausnehmung und auf mindestens einem Großteil der Isolationsschicht ist, und ein leitfähiges Substrat, das an mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der ersten Elektrode und der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis befestigt ist, einen ersten Draht, der die zweite Elektrode der Leuchtvorrichtung und die zweite leitfähige Region der Anbringungsbasis verbindet, auf. Eine der im Vorhergehenden beschriebenen Leuchtvorrichtungen (und ihre Variationen) kann bei dem Anspruch des ersten allgemeinen Pakets verwendet sein.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist das erste allgemeine Leuchtpaket eine Anbringungsbasis auf, die ferner eine dritte leitfähige Region, eine vierte leitfähige Region, mindestens ein erstes Durchgangsloch, das die erste leitfähige Region und die dritte leitfähige Region verbindet, und mindestens ein zweites Durchgangsloch, das die zweite leitfähige Region und die vierte leitfähige Region verbindet, hat.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das erste allgemeine Leuchtpaket (das alle der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele von Leuchtvorrichtungen aufweist) eine Leuchtvorrichtung aufweisen, die ein leifähiges Substrat mit einer Zener-Diode hat, die eine nicht dotierte Region und eine dotierte Region des leitfähigen Substrats aufweist, wobei die dotierte Region einen zu dem Leitfähigkeitstyp des zweiten leitfähigen Substrats entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp hat, und wobei lediglich die dotierte Region in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Elektrode ist, wobei das zweite leitfähige Substrat ferner eine gemusterte leitfähige Zwi schenschicht aufweist, die einen ersten Abschnitt, der an und innerhalb der dotierten Region des leitfähigen Substrats gebildet ist, aufweist, und wobei mindestens ein Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode an den ersten Abschnitt der leitfähigen Zwischenschicht gebunden ist, um eine elektrische Kommunikation zwischen der Schicht der ersten Elektrode und dem ersten Abschnitt der Zwischenschicht zu liefern, und wobei der erste Draht die zweite Elektrode der Leuchtvorrichtung mit der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis elektrisch verbindet, und ein zweiter Draht die leitfähige Zwischenschicht mit der zweiten leitfähigen Region der Anbringungsbasis elektrisch verbindet.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein zweites allgemeines Leuchtpaket gerichtet, das eine Leuchtvorrichtung aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Leuchtpaket eine Anbringungsbasis, die eine erste leitfähige Region und eine zweite leitfähige Region aufweist, eine Leuchtvorrichtung, die auf der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis angeordnet ist, wobei die Leuchtvorrichtung eine Leuchtstruktur, die eine erste Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche und eine zweite Oberfläche hat, wobei die mindestens eine Seite verglichen zu der zweiten Oberfläche in einem Winkel geneigt ist, wobei die Leuchtstruktur eine aktive Schicht, die eine erste Seitenoberfläche und eine zweite Seitenoberfläche hat, eine erste Mantelschicht an der ersten Seitenoberfläche der aktiven Schicht, die die erste Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, und eine zweite Mantelschicht an einer zweiten Oberfläche der aktiven Schicht, die die zweite Oberfläche der Leuchtstruktur liefert, und mindestens eine Rille aufweist, die mindestens die zweite Mantelschicht und die aktive Schicht separiert, während dieselbe mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der Mantelschicht liefert, wobei ein Abschnitt der Rille einen Hauptabschnitt der Leuchtstruktur definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille einen Nebenabschnitt der Leuchtstruktur definiert, eine Isolationsschicht, die an mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche und der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur gebildet ist, wobei die isolierende Schicht eine Ausnehmung aufweist, um mindestens einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht freizulegen, eine gemusterte Schicht einer ersten Elektrode, die in der Ausnehmung an mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht gebildet ist, wobei die Schicht der ersten Elektrode in dem Rillenabschnitt dis kontinuierlich ist, einen Durchgangslochkontakt, der sich von der Schicht der ersten Elektrode zu der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur erstreckt, und ein leitfähiges Substrat, das an mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der ersten Elektrode befestigt ist, aufweist, wobei das leitfähige Substrat eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht und eine erste dotierte Region aufweist, wobei die gemusterte leitfähige Zwischenschicht einen ersten Abschnitt, der positioniert ist, um an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung entspricht, befestigt zu sein, und einen zweiten Abschnitt, der positioniert ist, um in einer elektrischen Kommunikation mit dem Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur zu sein, hat, und wobei die erste dotierte Region einen zu dem Leitfähigkeitstyp des zweiten leitfähigen Substrats entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp hat, und positioniert ist, um in einer elektrischen Kommunikation mit dem Durchgangslochkontakt des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur und der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis zu sein, und einen Draht, der den ersten Abschnitt der leitfähigen Zwischenschicht mit der zweiten leitfähigen Region der Anbringungsbasis elektrisch verbindet, auf.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist das zweite allgemeine Leuchtpaket eine Leuchtvorrichtung auf, die ein zweites leitfähiges Substrat hat, das anstatt der ersten dotierten Region einen Durchgangslochkontakt aufweist, wobei sich der Durchgangslochkontakt durch das zweite leitfähige Substrat erstreckt und positioniert ist, um in einer elektrischen Kommunikation mit dem ersten Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht, dem Durchgangsloch des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur und der ersten leitfähigen Region der Anbringungsbasis zu sein.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann eines der hierin beschriebenen Pakete ferner eine Verkapselung, die die Leuchtvorrichtung bedeckt oder mindestens Leuchtstoff oder eine Kombination derselben aufweisen.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf Leuchtsysteme gerichtet, die eines der hierin beschriebenen Leuchtpakte aufweisen. Diese Pakete können ferner in Arrays gebildet sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorhergehenden und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, wenn dieselbe in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, ohne weiteres offensichtlich.
  • Es zeigen:
  • 1A–1H ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Fertigen einer Leuchtvorrichtung;
  • 2A ein Verfahren zum Verarbeiten einer Mehrzahl von ersten Substraten;
  • 2B bestimmte Eigenschaften von verschiedenen Materialien, die beim Bilden des p-n-Übergangs von LED nützlich sind;
  • 3 und 4 zwei Ausführungsbeispiele einer Leuchtvorrichtung, die aus dem durch die 1A–1H dargestellten Verfahren erhalten werden können;
  • 5 eine Querschnittsansicht von den in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen;
  • 6A–6C ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Fertigen einer Leuchtvorrichtung;
  • 7, 9 und 10 drei Ausführungsbeispiele einer Leuchtvorrichtung, die aus den durch die 6A–6C dargestellten Verfahren erhalten werden können;
  • 8 eine Querschnittsansicht des in 7 dargestellten Ausführungsbeispiels;
  • 11A–11D ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Fertigen einer Leuchtvorrichtung;
  • 11E eine Variation des in 11A–11B dargestellten Verfahrens;
  • 12 und 14 zwei Ausführungsbeispiele einer Leuchtvorrichtung, die aus den durch die 11A–11D dargestellten Verfahren erhalten werden können;
  • 13 ein anderes Beispiel einer Leuchtvorrichtung, die aus dem durch 11E dargestellten Verfahren erhalten werden kann;
  • 15 ein Schaltungsdiagramm, das eine Leuchtvorrichtung, die eine Zener-Diode hat, darstellt;
  • 16A und 16B zwei Ausführungsbeispiele einer Leuchtvorrichtung, die eine Zener-Diode hat;
  • 17 ein Ausführungsbeispiel eines Leuchtpakets;
  • 18 eine Querschnittsansicht des in 17 dargestellten Ausführungsbeispiels;
  • 19 und 20 zwei Ausführungsbeispiele eines Leuchtpakets, das eine Zener-Diode hat;
  • 21A und 21B zwei zusätzliche Ausführungsbeispiele von Leuchtpaketen, die eine Zener-Diode haben;
  • 22 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Leuchtpakets;
  • 23A–23D zusätzliche Ausführungsbeispiele von Leuchtpaketen;
  • 24–26 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Arrays von Leuchtpaketen; und
  • 27–31 verschiedene Ausführungsbeispiele von Systemen, die eines oder mehrere Leuchtpakete oder Arrays von Leuchtpaketen haben.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt sein und sollte nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsbeispiele begrenzt aufgefasst werden. Die Ausführungsbeispiele sind vielmehr derart vorgesehen, dass die Offenbarung der vorliegenden Erfindung gründlich und vollständig ist, und werden den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung Fachleuten vollständig vermitteln. Die Prinzipien und Merkmale dieser Erfindung können in variierten und zahlreichen Ausführungsbeispielen ausgeführt sein, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In den Zeichnungen können die relativen Größen von Schichten und Regionen für eine Deutlichkeit übertrieben dargestellt sein. Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgerecht. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen durch die Zeichnungen hindurch gleiche Elemente, es sei denn, dass es anders angegeben ist.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet die Wendung „Musterungsverfahren” oder „gemustertes Element” (wobei das ”Element” eine besondere Schicht, Region oder ein Element sein kann) ein Bilden eines vorbestimmten Musters der Schicht, Region oder des Elements. Ein solches vorbestimmtes Muster kann beispielsweise durch Verwenden einer Kombination der folgenden Schritte erhalten werden: mindestens einen Abschei dungsschritt und mindestens einen Fotomaskierungsschritt; mindestens einen Ätzschritt; und/oder mindestens einen Fotomaskenentfernungsschritt. Zwei Beispiele eines Musterungsverfahrens umfassen die folgende Kombination von Schritten: (i) einen Abscheidungsschritt, dann einen Fotomaskierungsschritt, dann einen Ätzschritt und dann einen Fotomaskenentfernungsschritt. Bei einem anderen Beispiel bedeutet die Wendung „Abscheidung und Musterung” ein Musterungsverfahren, das mindestens einen Abscheidungsschritt, einen Fotomaskierungsschritt, einen Ätzschritt und einen Fotomaskenentfernungsschritt aufweist. Mehrere Maskierungs-, Abscheidungs- und/oder Ätzschritte können verwendet werden, um das gewünschte Muster der besonderen Schicht, Region oder des Elements zu erhalten. Nicht begrenzende Beispiele von Abscheidungsverfahren umfassen PVD, CVP (einschließlich ALD), ein Plattieren (zum Beispiel ein Elektroplattieren und ein stromloses Plattieren) und ein Beschichten (zum Beispiel ein Schleuderbeschichten und Spritzbeschichten).
  • Wie hierin verwendet, bedeutet der Term „leuchtend” Licht emittierend. Die Wendung Leuchtvorrichtung bedeutet beispielsweise eine Licht emittierende Vorrichtung. Nicht begrenzende Beispiele von Leuchtvorrichtungen umfassen eine Licht emittierende Diode („LED”) und einen Laser. Obwohl alle hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele angesichts einer LED beschrieben sind, können alle Ausführungsbeispiele zu einem Laser, zum Beispiel einer LED, die eine reflektierende erste Elektrode und eine halbtransparente Spiegelschicht (die ferner als ein Ausgangskoppler bekannt ist) zu der Licht emittierenden Oberfläche hat, gewandelt werden.
  • Wie hierin verwendet, kann, wenn auf ein Element oder eine Schicht als „an bzw. auf”, „verbunden mit” und/oder „gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer Schicht Bezug genommen ist, das Element oder die Schicht direkt an bzw. auf, verbunden mit und/oder gekoppelt mit dem anderen Element oder der Schicht sein oder dazwischen liegende Elemente oder Schichten können anwesend sein. Im Gegensatz dazu können, wenn auf ein Element als „direkt an bzw. auf”, „direkt verbunden mit” und/oder „direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer Schicht Bezug genommen ist, keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten anwesend sein. Wie hierin verwendet, kann der Term „und/oder” eine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Gegenstände aufweisen.
  • Obwohl die Terme erste(r, s), zweite(r, s) etc. ferner hierin verwendet sein können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Terme begrenzt sein. Diese Terme können verwendet werden, um ein Element, eine Komponente, eine Region, eine Schicht und/oder einen Abschnitt von einem anderen Element, einer anderen Region, Schicht und/oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Ein erstes Element, eine erste Komponente, eine erste Region, eine erste Schicht und/oder ein erster Abschnitt, die im Folgenden erörtert sind, können beispielsweise als zweites Element, zweite Komponente, zweite Region, zweite Schicht und/oder ein zweiter Abschnitt benannt sein, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Räumlich relative Terme, wie zum Beispiel „unter”, „unterhalb”, „niedriger”, „oberhalb”, „obere” und dergleichen können verwendet sein, um die Beziehung eines Elements und/oder eines Merkmals zu einem anderen Element(en) und/oder anderen Merkmal(en), wie beispielsweise in den Fig. dargestellt ist, zu beschreiben. Es versteht sich von selbst, dass die räumlich relativen Terme lediglich unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtungen bei der Verwendung und/oder einem Betrieb zusätzlich zu der in den Fig. dargestellten Orientierung umfassen sollen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Fig. gekippt wird, dann sind Elemente, die als „unterhalb” und/oder „unter” anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben sind, „oberhalb” der anderen Elemente oder Merkmale orientiert. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (zum Beispiel 90 Grad gedreht oder bei anderen Orientierungen), und die hierin verwendeten räumlich relativen Beschreibungen können entsprechend interpretiert werden.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck eines Beschreibens von besonderen Ausführungsbeispielen und soll nicht die Erfindung begrenzen. Wie hierin verwendet sollen die Singularterme „eine(r, s)” und „der, die, das” ebenfalls die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass es der Zusammenhang deutlich anders angibt. Es versteht sich ferner von selbst, dass die Terme „weist auf” und/oder „aufweisend”, wenn diese in dieser Beschreibung verwendet sind, die Anwesenheit von erwähnten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit und/oder Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen.
  • Alle Terme (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Terme), die hierin verwendet sind, können die gleich Bedeutung haben, wie sie üblicherweise durch gewöhnliche Fachleute verstanden wird, es sei denn, dass es anders definiert ist. Es versteht sich ferner von selbst, dass Terme, wie zum Beispiel dieselben, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, als eine Bedeutung habend interpretiert werden sollten, die mit deren Bedeutung in dem Zusammenhang dieser Beschreibung und der relevanten Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten und/oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden, es sei denn, dass es ausdrücklich hierin so definiert ist.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Querschnittsdarstellungen, die schematische Darstellungen von idealisierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind, beschrieben. Als solches sind Variationen von den Formen der Darstellungen als Resultat von beispielsweise Herstellungsverfahren und/oder -toleranzen zu erwarten. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollten somit nicht als auf die besonderen Formen von Regionen, die hierin dargestellt sind, begrenzt aufgefasst werden, sondern Abweichungen hinsichtlich der Formen umfassen, die beispielsweise aus dem Herstellen resultieren. Eine Region, die beispielsweise als ein Rechteck dargestellt ist, wird typischerweise abgerundete oder gekrümmte Merkmale haben. Die in den Figuren dargestellten Regionen sind hinsichtlich der Natur einer Vorrichtung schematisch und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen.
  • Die im Folgenden gelieferten Ausführungsbeispiele liefern allgemein Leuchtvorrichtungen, die ein leitfähiges Substrat haben. Diese Leuchtvorrichtungen können fähig sein, (i) Licht hauptsächlich in einer vorbestimmten Richtung zu emittieren, (ii) im Wesentlichen die Emission von reflektiertem Licht zu erhöhen, oder (iii) Wärme von der Leuchtvorrichtung thermisch wegzuleiten, oder zu einer Kombination derselben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps unter Verwendung von Hochdurchsatzverfahren gerichtet. 1A–1H sind Querschnittsansichten, die das Verfahren für eine einzelne Leuchtvorrichtung darstellen. Wie es für Fachleute gut verständlich ist, können eine Mehrzahl von Leuchtvorrichtungen zusammen an einem einzelnen Substrat hergestellt werden, und mehrere Substrate können auf einmal hergestellt werden, wie es in 2 dargestellt ist.
  • Das Verfahren kann eine vorgeformte, mehrschichtige, Licht emittierende Heterostruktur, wie es in 1A dargestellt ist, nutzen. Die vorgeformte Heterostruktur kann gemäß gewünschten Spezifikationen erhalten werden oder hergestellt werden. Beispiele von nützlichen Herstellungsverfahren für die Heterostrukturen können in dem US-Patent Nr. 5,777,350 , erteilt an Nakamura et al., mit dem Titel „Nitride Semiconductor Light-Emitting Device”, dem US-Patent Nr. 6,040,588 , erteilt an Koide et al., mit dem Titel „Semiconductor Light-Emitting Device”, dem US-Patent Nr. 5,959,307 , erteilt an Nakamura et al., mit dem Titel „Nitride Semiconductor Device”, dem US-Patent Nr. 5,753,939 , erteilt an Sassa et al., mit dem Titel „Light-Emitting Semiconductor Device Using a Group III Nitride Compound and Having a Contact Layer Upon Which an Electrode is Formed”, dem US-Patent Nr. 6,172,382 , erteilt an Nagahama et al., mit dem Titel „Nitride Semiconductor Light-Emitting and Light-Receiving Devices” und dem US-Patent Nr. 7,112,456 , erteilt an Park et al., mit dem Titel „Vertical GAN Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the Same”, gefunden werden, wobei jedes der Patente hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Die vorgeformte Heterostruktur weist typischerweise mindestens ein erstes Substrat 100, eine erste Mantelschicht 112a, eine aktive Schicht 114a und eine zweite Mantelschicht 116a auf.
  • Das erste Substrat 100 ist typischerweise ein Dielektrikum oder ein Halbleiter. Beispiele von nützlichen Materialien für das erste Substrat 100 umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Saphir (Al2O3), ZnO, Si, SiC, GaAs, GaP, Mischungen derselben und Legierungen davon. Es wird bevorzugt, ein Substrat zu nutzen, das eine gute Gitteranpassung an die erste Mantelschicht 112a hat.
  • Die erste Mantelschicht 112a, die zweite Mantelschicht 116a und die aktive Schicht 114a weisen typischerweise eine Form von GaN oder InGaN auf, die durch die chemische Formel InxAlyGa(1-x-y)N ausgedrückt sind, wobei 0 ≤ x ≤ 1 und 0≤ y ≤ 1. Nützliche Materialien umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, dementsprechend AlGaN und InGaN. Andere nützliche Materialien sind in 2B dargestellt. Die Mantelschichten und die aktive Schicht können ferner mit verschiedenen Materialien dotiert sein. Die erste Mantelschicht 112a kann beispielsweise ein Si-dotiertes n-Typ-InGaN sein, und die zweite Mantelschicht 116a kann ein Mg-dotiertes p-Typ-InGaN sein. Die erste Mantelschicht 112a und die zweite Mantelschicht 116a haben ferner typischerweise entgegengesetzte Leitfähigkeitstypen, und die Leitfähigkeitstypen der Schichten können ausgetauscht werden. Wenn beispielsweise die erste Mantelschicht ein n-Typ ist, ist die zweite Mantelschicht ein p-Typ und umgekehrt. Für Zwecke dieses Ausführungsbeispiels ist die erste Mantelschicht 112a als n-Typ bezeichnet, und die zweite Mantelschicht 116a ist als p-Typ bezeichnet.
  • Die aktive Schicht 114a erzeugt durch Rekombinieren eines Elektrons und eines Lochs in einem p-n-Übergang Licht. Die Frequenz (oder Wellenlänge) eines emittierten Lichts und daher die Farbe desselben hängen von der Bandlückenenergie der Materialien, die den p-n-Übergang bilden, ab und können infrarot, sichtbar oder ultraviolett sein. Die aktive Schicht weist mindestens einen Potenzialtopf und eine Potenzialbarriere auf, die einen einzelnen Quantentopf bilden. Die aktive Schicht kann ferner eine Mehrzahl von Quantentöpfen aufweisen, um einen Mehrquantentopf zu liefern. Lichtemittiercharakteristika können durch Dotieren der Potenzialbarriere mit einer Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus B, Al, P, Si, Mg, Zn, Mn, Se oder einer Kombination derselben besteht, angepasst werden. Bevorzugte Dotiermaterialien umfassen Al, Si oder eine Kombination derselben.
  • Die erste Mantelschicht 112a, die aktive Schicht 114a und die zweite Mantelschicht 116a können an dem ersten Substrat 100 durch ein Verfahren, das Fachleuten bekannt ist, aufeinander folgend gebildet werden. Diese Schichten können beispielsweise durch eine MOCVD (= metal organic chemical vapor deposition = metallorganische chemische Dampfabscheidung), ein Flüssigphasenepitaxialaufwachsen, Hydrid-Dampfphasenepitaxialaufwachsen, ein Molekurlarstrahlepitaxialaufwachsen und/oder ein metallorganisches Dampfphasenepitaxialaufwachsen an dem Substrat gebildet werden. Danach kann ein Wärmebehandlungsverfahren durchgeführt werden, um die p-Typ-Mantelschicht zu aktivieren. Typische Wärmebehandlungstemperaturen betragen etwa 400°C bis etwa 800°C. Wenn beispielsweise die zweite Mantelschicht 116a InxAlyGa(1-x-y)N dotiert mit Mg ist, wird angenommen, dass der Wasserstoff, der dem Mg zugeordnet ist, entfernt werden kann, um bessere p-Typ-Charakteristika zu liefern. Der resultierende Heteroübergang (zum Beispiel die p-n-Übergangsregionen, die durch die erste und die zweite Mantelschicht in oder nahe der aktiven Schicht gebildet sind) liefert bei Raumtemperatur eine hohe Injektionseffizienz.
  • Die mehrschichtige Licht emittierende Heterostruktur, die in 1A dargestellt ist, wird einem Musterungsverfahren ausgesetzt, um eine Leuchtstruktur 110, die mindestens eine Seitenwand 113 und eine obere Oberfläche 115 hat, wie in 1B dargestellt ist, zu bilden. Das Musterungsverfahren kann einen oder mehrere Maskierungs- und Ätzschritte aufweisen. Es ist vorzuziehen, die Leuchtstruktur zu mustern, so dass dieselbe eine Form hat, die die Lichtemittiereffizienz erhöht, indem zum Beispiel (i) innere Reflexionen von Photonen, (ii) der Austrittswinkel/-weg der Photonen nach der Reflexion oder (iii) beide verbessert werden. Mindestens eine Seitenwandoberfläche 113 der Leuchtstruktur, die in 1B dargestellt ist, ist beispielsweise winklig, um die Lichtreflexion und -emission zu verbessern. Es wird insbesondere bevorzugt, einen Winkel α zwischen einer imaginären Linie, die mit der oberen Oberfläche 115 zusammenfällt, und der Seitenwandoberfläche 113, wie in 1B dargestellt ist, zu bilden, derart, dass der Oberflächenbereich der oberen Oberfläche 115 kleiner als der Oberflächenbereich der aktiven Schicht 114 ist. Der Winkel α ist vorzugsweise größer als etwa 30°, jedoch kleiner als oder gleich 90° und bevorzugter zwischen etwa 40° bis etwa 70°.
  • Der Winkel α kann konstant sein oder kontinuierlich variieren, um entweder teilweise oder vollständig konkave oder konvexe Seitenwandformen zu bilden. Nicht begrenzende Beispiele von gemusterten Formen für die Leuchtstruktur 110 umfassen ferner eine invertierte Parabel, eine invertierte abgestumpfte Parabel, einen Stumpf eines Kegels (das heißt einen abgestumpften Kegel), einen Stumpf einer Pyramide (das heißt eine abgestumpfte Pyramide) und eine Kombination derselben.
  • Nach einem Bilden der Leuchtstruktur wird eine isolierende Schicht 120 (zum Beispiel, um eine elektrische Isolation vorzusehen) an der Leuchtstruktur 110 gebildet, wie es in 1C dargestellt ist. Die isolierende Schicht 120 kann an der Leuchtstruktur 110 konform gebildet werden, um elektrische Kurzschlüsse zwischen dem p-Typ- und n-Typ-Regionen über die erste Elektrode 140, wie hierin im Folgenden beschrieben ist, zu verhindern. Es wird ferner angenommen, dass die isolierende Schicht 120 eine zusätzliche Strukturstütze für die Leuchtstruktur liefert. Eine isolierende Schicht 120 ist ferner vorzugsweise thermisch leitfähig (zum Beispiel durch eine Wahl von Materialien oder durch Nutzen einer sehr dünnen Schicht), derart, dass Wärme zu der Schicht der ersten Elektrode 140 und weg von der Leuchtstruktur 110 transportiert werden kann. Die isolierende Schicht ist ferner vorzugsweise transparent, zum Beispiel ausreichend lichtdurchlässig, um zu erlauben, dass Licht durch dieselbe geht und durch die später gebildete erste Elektrode reflektiert wird, wie im Folgenden beschrieben ist. Die Transparenz des Materials, das bei der isolierenden Schicht verwendet wird, wird ferner von der Dicke der Schicht, zum Beispiel wird eine dünnere Schicht transparenter sein, und der Wellenlänge des emittierten Lichts abhängen. Die Dicke der isolierenden Schicht 120 ist dementsprechend vorzugweise von etwa 10 Å bis etwa 1 μm und vorzugsweise von etwa 1000 Å bis etwa 3000 Å, wobei die Dicke konstant sein kann oder abhängig von Herstellungsverfahren und -variationen darin variieren kann. Es sei die Stufenbedeckung der geneigten Seitenwandoberfläche 113 bemerkt. Nützliche Materialien für die isolierende Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, SiO2, SiNx, ZnO, Al2O3, AlN und eine Kombination derselben.
  • Die isolierende Schicht 120 kann durch ein in der Technik bekanntes Verfahren gebildet werden. Bei einem Beispiel kann die isolierende Schicht 120 bei einem Zwei- Schritt-Verfahren gebildet werden. Die erste isolierende Schicht, wie zum Beispiel SiO2, kann als ein Lückenfüller genutzt werden. Dann kann eine zweite isolierende Schicht, die eine höhere Ätzselektivität als die erste isolierende Schicht hat, an der ersten isolierenden Schicht gebildet werden. Danach können ein Musterungs- und Ätzungsverfahren verwendet werden, um eine gewünschte Dicke und Form der isolierenden Schicht 120 zu bilden.
  • Die isolierende Schicht 120 kann alternativ auf jede Art und Weise gebildet werden, um elektrische Kurzschlüsse zwischen den p-Typ- und n-Typ-Regionen über die erste Elektrode 140 zu verhindern, wie im Folgenden erörtert ist. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann beispielsweise die isolierende Schicht 120 gebildet werden, um lediglich die erste Mantelschicht 112 und die freigelegten Seitenoberflächen einer aktiven Schicht 114, zum Beispiel durch Bilden einer gemusterten isolierenden Schicht, zu bedecken. Bei noch einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel kann die isolierende Schicht 120 gebildet werden, um lediglich die Abschnitte zu bedecken, an denen die später gebildete erste Elektrode gebildet wird. Eine gemusterte isolierende Schicht 120 kann beispielsweise lediglich an der zweiten Mantelschicht 116 und den freigelegten Seitenoberflächen der aktiven Schicht 114 gebildet werden, wenn eine gemusterte erste Elektrode 140 an der gemusterten isolierenden Schicht gebildet wird. Bei noch einer anderen Alternative kann der Verfahrensschritt eines Bildens der isolierenden Schicht ausgelassen werden, wenn eine gemusterte erste Elektrode 140 (die im Folgenden beschrieben ist) lediglich an der zweiten Mantelschicht 115 gebildet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden elektrische Kurzschlüsse verhindert, da die erste Elektrode 140 weder die aktive Schicht 114 noch die erste Mantelschicht berührt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die gemusterte erste Elektrode 140 unter Nutzung einer Fotomaske an der gebildeten Leuchtstruktur 110 und dann Plattieren der ersten Elektrode 140 gebildet werden.
  • Die Isolationsschicht wird, um mindestens eine Ausnehmung 121 zu umfassen, zum Beispiel durch ein Musterungsverfahren gebildet, um einen Abschnitt der Oberfläche der zweiten Mantelschicht 116 freizulegen, wodurch eine elektrische Kommunikation zwischen der zweiten Mantelschicht 116 und der später gebildeten ersten Elektrode 140, die im Folgenden beschrieben ist, erlaubt wird. Obwohl 1C lediglich eine Ausnehmung 121 darstellt, kann mehr als eine Ausnehmung gebildet werden, und die Ausnehmung kann eine Vielfalt von geometrischen Formen, zum Beispiel ein Ring, haben. Zuletzt kann die Ausnehmung 121 irgendwo entlang der oberen Oberfläche 115 der Leuchtstruktur 110 entlang der einen oder den mehreren Seitenwandoberflächen 113 der Leuchtstruktur 110 die aktive Schicht 114 hinunter oder in einer Kombination derselben gebildet werden. Ein Erhöhen des für eine elektrische Kommunikation zwischen der zweiten Mantelschicht 116 und der später gebildeten ersten Elektrode 140 verfügbaren Oberflächenbereichs kann vorteilhaft sein.
  • Die isolierende Schicht ist vorzugsweise transparent, zum Beispiel ausreichend lichtdurchlässig, um zu erlauben, dass Licht durch dieselbe geht und durch die später gebildete erste Elektrode reflektiert wird, was im Folgenden beschrieben ist. Die Transparenz des Materials, das bei der isolierenden Schicht verwendet wird, hängt von der Dicke der Schicht, eine dünnere Schicht wird beispielsweise transparenter sein, und der Wellenlänge des emittierten Lichts ab. Nützliche Materialien für die isolierende Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, SiO2, SiNx, ZnO, Al2O3, AlN und Kombinationen derselben.
  • Nach dem Bilden der isolierenden Schicht wird eine Schicht einer ersten Elektrode 140 über der isolierenden Schicht 120 und in der Ausnehmung 121 der isolierenden Schicht gebildet, wie es teilweise in 1D dargestellt ist. Es wird angenommen, dass, da die Schicht der ersten Elektrode 140 in einer thermischen Kommunikation mit der Oberfläche 115 der zweiten Mantelschicht und mindesten einem Abschnitt der mindestens einen Seitenwandoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 sein kann, die Schicht der ersten Elektrode 140 eine verbesserte Leitung von Wärme weg von der Leuchtstruktur liefern kann.
  • Wenn alternativ die isolierende Schicht 120 auf eine Art und Weise gebildet wird, um elektrische Kurzschlüsse zwischen p-Typ- und n-Typ-Regionen über die erste Elektrode 140 zu verhindern, kann die Schicht der ersten Elektrode 140 an den freigelegten Abschnitten der zweiten Mantelschicht 116 der Leuchtstruktur 110 und optional ferner an einem Abschnitt der isolierenden Schicht 120 gebildet werden. Wenn beispielsweise eine gemusterte isolierende Schicht 120 über lediglich der ersten Mantelschicht 112 und den freigelegten Seitenoberflächen einer aktiven Schicht 114 gebildet wird, kann die erste Elektrode 140 an der zweiten Mantelschicht 115 und optional an einem Abschnitt der isolierenden Schicht 120 gebildet werden. Wenn eine gemusterte isolierende Schicht ähnlicherweise lediglich an der zweiten Mantelschicht 116 und den freigelegten Seitenoberflächen der aktiven Schicht 114 gebildet wird, dann wird eine gemusterte erste Elektrode 140 an der gemusterten isolierenden Schicht 120 gebildet, die erste Elektrode wird beispielsweise nicht an der ersten Mantelschicht 112 gebildet. Diese alternativen Ausführungsbeispiele verbessern ferner eine Wärmeleitung, da die erste Elektrode 140 in einer thermischen Kommunikation mit mindestens der Oberfläche der zweiten Mantelschicht 115 und mit mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 ist.
  • Die Schicht der ersten Elektrode 140 kann ein elektrisch leitfähiges Material sein. Nicht begrenzende Beispiele von nützlichen Materialien umfassen ITO (Indium-Zinn-Oxid), Cu, Ni, Cr, Ag, Al, Au, Ti, Pt, V, W, Mo, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Es wird jedoch bevorzugt, ein reflektierendes Material für die Schicht der ersten Elektrode 140 zu nutzen, um Licht durch die Isolationsschicht 120 zu reflektieren und im Wesentlichen die Lichtemittiereffizienz zu erhöhen. Beispiele von nützlichen reflektierenden Materialien umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Ag, Al, Pt oder Legierungen derselben, um die Lichtemittiereffizienz zu erhöhen. Die kontinuierliche Schicht der ersten Elektrode 140 kann dementsprechend einer oder beiden der folgenden zwei zusätzlichen Funktionen dienen: (1) einem elektrischen Kontakt und (ii) einem Reflektor von Licht.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine ohmsche Schicht 130 innerhalb der Ausnehmung 121, zum Beispiel durch eine gemusterte Abscheidung vor dem Bilden der Schicht der ersten Elektrode 140, wie in 1D dargestellt ist, gebildet werden. Nützliche Materialien für die ohmsche Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ITO, ZnO, Ag, Cu, Ti, W, Al, Au, Pt, Ni, In2O3, SnO2, Zn, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Bevorzugte Materialien für die ohmsche Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Zn, Ni, Ag, Ti, W, Pt, ITO, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Eine Wärmebehandlung kann ferner durchgeführt werden, um die ohmsche Schicht zu aktivieren. Die Wärmebehandlung kann typischerweise bei etwa 400°C vor einem Bilden der Schicht der ersten Elektrode durchgeführt werden.
  • Obwohl es nicht dargestellt ist, können zusätzliche Schichten auf der Schicht der ersten Elektrode hinzugefügt werden. Zusätzliche Schichten können beispielsweise hinzugefügt werden, um die erste Elektrode zu schützen oder die Leuchtstruktur 110 mit einer zusätzlichen Strukturstärke zu versehen.
  • Nach einem Bilden der Schicht der ersten Elektrode 140 umfasst ein optionales Verfahren eine Musterung (zum Beispiel eine Kombination eines Maskierungs- und Ätzschrittes) der Bereiche 111, die jede Leuchtstruktur 110 separieren, um separierte Leuchtstrukturen 110, wie in 1E dargestellt ist, zu liefern. In den Bereichen 111, die die Leuchtstruktur 110 umgeben, werden dementsprechend die Schicht der ersten Elektrode 140, die Isolationsschicht 120 und die erste Mantelschicht 112 entfernt, um das erste Substrat 100 freizulegen. Dieser Musterungsschritt kann jedoch weggelassen werden oder zu einer späteren Zeit, zum Beispiel nach einem Transport zu dem zweiten Substrat oder während einer Separation des zweiten Substrats, durchgeführt werden. Wenn eine Musterung der Bereiche 111 um die Leuchtstruktur 110 nach einem Transport zu dem zweiten Substrat 200 durchgeführt wird, wird die Musterung an der ersten Mantelschicht 112 durchgeführt, was in einer lokalen Entfernung von mindestens der ersten Mantelschicht 112 resultiert. Wenn eine Musterung der Bereiche um die Leuchtstruktur 110 nach einem Transport zu dem zweiten Substrat 200 durchgeführt wird, ist es ferner vorzuziehen, ferner die isolierende Schicht und die Schicht der ersten Elektrode 140 lokal zu entfernen.
  • Nach einem Bilden der Schicht der ersten Elektrode (davon ausgehend, dass der Schritt einer Musterung der Bereiche um die Leuchtstruktur nicht durchgeführt wird) wird mindestens ein Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode 140 (zum Beispiel die äußersten Abschnitte, die der oberen Oberfläche 115 der Leuchtstruktur entsprechen) an ein zweites Substrat 200, wie in 1F dargestellt ist, gebondet. Ein Bondverfahren, das in der Technik bekannt ist, kann genutzt werden. Nicht begrenzende Beispiele von Bondverfahren umfassen ein eutektisches Bonden (zum Beispiel unter Verwendung von Au, Sn, Ag, Pb, Mischungen derselben und Legierungen derselben), ein Löten, ein Gold-Silizium-Bonden und ein Haftmittelbonden. Leitfähige Haftmittelschichten, die in dem US-Patent Nr. 7,112,456 , erteilt an Park et al., mit dem Titel „Vertical GAN Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the Same”, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist, beschrieben sind, sind ebenfalls nützlich.
  • Das zweite Substrat 200 ist vorzugsweise leitfähig (typischerweise p-Typ-Silizium für eine erste n-Typ-Mantelschicht), um eine elektrische Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht 116, zum Beispiel über die erste Elektrode und optional die ohmsche Schicht, zu erlauben. Nützliche Materialien für das zweite Substrat umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Si, verspanntes Si, eine Si-Legierung, Si-Al, SOI (Silizium auf Isolator), SiC, SiGe, SiGeC, Ge, eine Ge-Legierung, GaAs, InAs, Gruppe-III-V-Halbleiter, Gruppe-II-VI-Halbleiter, Kombinationen derselben und Legierungen derselben.
  • Wie in 1F dargestellt ist, kann das zweite Substrat ferner eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht 210 aufweisen, um das Bonden zwischen dem zweiten Substrat 200 und der Schicht der ersten Elektrode 140 zu verbessern, zum Beispiel den Verzug in dem ersten Substrat und/oder dem zweiten Substrat zu kompensieren. Die gemusterte leitfähige Zwischenschicht 210 wird an dem zweiten Substrat 200 vor dem Bonden des zweiten Substrats 200 an mindestens einen Abschnitt der ersten Elektrode 140 (zum Beispiel den äußersten Abschnitten, die der oberen Oberfläche 115 der Leuchtstruktur entsprechen) zu dem zweiten Substrat 200 gebildet, wie es in 1F dargestellt ist. Die leitfähige Zwischenschicht 210 wird gemustert, um mit der Bondoberfläche (oder Oberflächen) der Schicht der ersten Elektrode 140 im Wesentlichen ausgerichtet zu sein und zu derselben zu passen. Die Zwischenschicht 210 (die typischerweise für ein eutektisches Bonden verwendet wird) kann niedrigere Reflexionscharakteristika als die erste Elektrode haben. Nützliche Materialien für die Zwischenschicht 210 umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Sn, Al, Pb, Cr, Ti, W, Kombinationen derselben und Legierungen derselben. Wenn beispielsweise Au-Sn als die Zwischenschicht 210 verwendet wird, kann ein Bonden über ein thermisches Verfahren (zum Beispiel bei etwa 200°C bis etwa 400°C) durchgeführt werden und optional Druck nutzen. Die Zwischenschicht kann ferner eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten sein, wobei zum Beispiel jede Schicht ein unterschiedliches Material oder eine unterschiedliche Legierung hat.
  • Ein anderer optionaler zusätzlicher Verfahrensschritt ist ein Dünnen des zweiten leitfähigen Substrats 200 auf eine gewünschte Dicke vor dem Entfernen des ersten Substrats 100, da es schwierig ist, das zweite leitfähige Substrat nach einem Entfernen des ersten Substrats 100 zu dünnen. Das zweite leitfähige Substrat kann beispielsweise durch ein CMP-Verfahren, ein Schleifverfahren, ein Ätzverfahren oder eine Kombination derselben gedünnt werden.
  • Der Transport zu dem zweiten Substrat wird abgeschlossen, wenn das erste Substrat 100 entfernt ist, um die erste Mantelschicht 112 freizulegen, wie es in 1G dargestellt ist. Das erste Substrat kann unter Verwendung eines Verfahrens, das Fachleuten bekannt ist, entfernt werden. Ein Laser kann beispielsweise genutzt werden, um das erste Substrat zu separieren, wie es in dem US-Patent Nr. 7,112,456 , erteilt an Park et al., mit dem Titel „Vertical GaN Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the Same”, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen, vorgesehen ist. Wenn ein Laser genutzt wird, ist es vorzuziehen, das erste Substrat 100 (zum Beispiel durch ein CMP, Schleifen und/oder Ätzen) vor dem Nutzen des Lasers zuerst zu dünnen und/oder zu polieren. Bei einem anderen Beispiel kann das erste Substrat 100 unter Verwendung eines chemischen Verfahrens, zum Beispiel eines chemischen Abhebens (CLO; CLO = chemical lift-off) entfernt werden. Ein Beispiel eines geeigneten CLO-Verfahrens ist in Ha et al., „The Fabrication of Vertical Light-Emitting Diodes Using Chemical Lift-Off Process", IEEE Photonics Technology Letters, Band 20, Nr. 3, S. 175–77 (1. Februar 2008) und dem US-Patent Nr. 4,846,931 , erteilt an Gmitter, mit dem Titel „Method for Lifting-Off Epitaxial Films”, bereitgestellt, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind.
  • Nach dem Entfernen des ersten Substrats wird eine zweite Elektrode 150 an der freigelegten ersten Mantelregion 112, wie in 1H dargestellt ist, gebildet. Da die zweite Elektrode vorzugsweise geformt ist, um eine Störung einer Lichtemission zu minimieren, hat die zweite Elektrode 150 typischerweise im Vergleich zu dem Oberflächenbereich der ersten Mantelregion 112 im Wesentlichen einen kleineren Oberflächenbereich. Die zweite Elektrode kann unter Verwendung eines Verfahrens, das Fachleuten bekannt ist, gebildet werden. Die zweite Elektrode kann beispielsweise unter Verwendung (i) einer Abscheidung (zum Beispiel einer CVD, einem Zerstäuben bzw. Sputtern etc. des zweiten Elektrodenmaterials) und eines Musterungsverfahrens oder (ii) eines Fotoresist-Abhebeverfahrens gebildet werden.
  • Die zweite Elektrode 150 kann ferner verschiedene Konfigurationen haben, um ein Stromausbreiten zu verbessern. Die zweite Elektrode kann beispielsweise (i) nahe mindestens einer Kante der ersten Mantelregion, (ii) in der Form eines Rahmens, der an der Kante der ersten Mantelregion gebildet ist, und/oder (iii) gebildet sein, um eine Mehrzahl von kleineren Elektroden aufzuweisen.
  • Nützliche Materialien für die zweite Elektrode 150 umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ITO (Indium-Zinn-Oxid), Cu, Ni, Cr, Au, Ti, Pt, Al, V, W, Mo, Ag, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Die zweite Elektrode 150 kann als eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten gebildet sein, wobei jede Schicht zum Beispiel ein unterschiedliches Material oder eine unterschiedliche Legierung hat. Die zweite Elektrode 150 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das mindestens halbtransparent ist.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine ohmsche Schicht (nicht dargestellt) zwischen der Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 und der zweiten Elektrode 150 gebildet werden. Nützliche Materialien für die ohmsche Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ITO, ZnO, Zn, Ti, Pt, Al, Ni, In2O3, SnO2, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Bevorzugte Materialien für die ohmsche Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ITO, Ti, Pt, Ni, Mischungen derselben und Legierungen derselben. Eine Wärmebehandlung kann ferner durchgeführt werden, um die ohmsche Schicht zu aktivieren. Die Wärmebehandlung wird typischerweise vor dem Bilden der zweiten Elektrode 150 bei etwa 400°C durchgeführt.
  • Obwohl es nicht in 1H dargestellt ist, kann ferner eine leitfähige Schicht zu der Oberfläche der ersten Mantelschicht, um das Stromausbreiten zu verbessern, zum Beispiel vor dem Befestigen der zweiten Elektrode 150, hinzugefügt werden. Die hierin im Vorhergehenden beschriebene ohmsche Schicht kann ferner als die leitfähige Schicht dienen. Es wird bevorzugt, eine transparente leitfähige Schicht, wie zum Beispiel ITO (Indium-Zinn-Oxid), zu verwenden.
  • Die freigelegte Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 kann ferner vor einem Befestigen der zweiten Elektrode 150 texturiert werden (nicht gezeigt), um die Lichtemittiereffizienz zu erhöhen. Eine Oberflächentexturierung kann auf eines der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele angewandt sein. Um die Befestigung der zweiten Elektrode 150 an der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 zu verbessern, kann der Bereich der ersten Mantelschicht 112 (in dem die Elektrode 150 befestigt ist) frei von einer Oberflächentexturierung sein. Es wird angenommen, dass eine Oberflächentexturierung die Totalreflexion reduziert, die aus dem Unterschied des Brechungsindex zwischen der ersten Mantelschicht und Luft resultiert. Eine Oberflächentexturierung kann durch ein bekanntes Verfahren, das Fachleuten bekannt ist, vorgenommen werden. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist die Verwendung eines nassen Ätzmittels, wie zum Beispiel KOH.
  • Nachdem die zweite Elektrode gebildet ist, können das zweite Substrat 200 und die Bereiche um die Leuchtstruktur separiert werden, um mindestens eine Leuchtvorrichtung 1 zu bilden, die mindestens eine Leuchtstruktur 110 aufweist, wie es in 1H dargestellt ist. Ein Verfahren, das Fachleuten bekannt ist, kann verwendet werden, um das zweite Substrat 200 und die Bereiche um die Leuchtstruktur zu separieren. Nicht begrenzende Beispiele von Verfahren zum Separieren des zweiten Substrats und der Bereiche um die Leuchtstruktur umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ein Lasersägen, ein Blattsägen, ein Diamantschneiden, ein Ätzen und Kombinationen derselben.
  • Der im Vorhergehenden beschriebene „optionale Verfahrensschritt” einer Musterung der Bereiche 111 um die Leuchtstruktur (wie es beispielsweise im Vorhergehenden in Bezug auf 1E beschrieben ist) kann vor oder gleichlaufend mit dem Verfahrensschritt eines Separierens des zweiten Substrats in einzelne Leuchtvorrichtungen, wie es in 1G und 1H dargestellt ist, durchgeführt werden. Die Bereiche um die Leuchtstruktur können beispielsweise gemustert werden (zum Beispiel eine Kombination von mindestens einem Maskierungs- und Ätzschritt), um die erste Mantelschicht 112, die isolierende Schicht 120 und die Schicht der ersten Elektrode 140 lokal zu entfernen. Danach kann das zweite Substrat beispielsweise durch zum Beispiel Lasersägen separiert werden.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner auf eine Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps gerichtet, die an einem leitfähigen Substrat gebildet ist. Eine solche Leuchtvorrichtung kann gemäß dem Hochdurchsatzverfahren, das im Vorhergehenden beschrieben ist, hergestellt werden.
  • 3–5 stellen zwei Ausführungsbeispiele der Leuchtvorrichtung 1 eines Vertikaltyps dar. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel, das ein im Wesentlichen quadratförmiges oberes Profil hat, dar, und 5 ist eine Querschnittsdarstellung der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele entlang einer Achse A-A. Obwohl diese Ausführungsbeispiele in Bezug auf die Form des oberen Profils oder die Form der Leuchtstruktur 110 beschrieben sind, sollen diese Bezugnahmen lediglich Bezugnahmen auf das obere Profil oder die Gesamtform der Leuchtstruktur 110 sein. Die Leuchtvorrichtungen, die hierin beschrieben sind, sind dementsprechend nicht auf diese Formen begrenzt und können jede gewünschte äußere Gesamtform haben.
  • Bei den in 3–5 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Leuchtvorrichtung 1 eines Vertikaltyps (i) eine mehrschichtige, Licht emittierende Leuchtstruktur 110, die eine erste Oberfläche 109, eine zweite Oberfläche 115 und mindestens eine Seitenoberfläche 113 hat, (ii) eine isolierende Schicht 120, die die zweite Oberfläche 115 und mindestens einen Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 bedeckt, (iii) eine erste und eine zweite Elektrode (140 bzw. 150), die mit der Leuchtstruktur 110 verbunden sind, und (iv) ein leitfähiges Substrat 200, das an die erste Elektrode 140 gebunden ist, auf. Die Leuchtvorrichtung 1 kann ferner eine Zwischenschicht 210 zwischen der ersten Elektrode 140 und dem leitfähigen Substrat 200, um das Bonden zu verbessern, zum Beispiel den Verzug in dem leitfähigen Substrat zu kompensieren, und eine ohmsche Region 130 aufweisen, die gelegen ist, um die zweite Oberfläche 115 der Leuchtstruktur 110 und die erste Elektrode 140 zu berühren, wobei zum Beispiel die ohmsche Region in einer Ausnehmung innerhalb der isolierenden Schicht 120 platziert sein kann.
  • Die mehrschichtige Licht emittierende Leuchtstruktur 110 weist eine erste Mantelschicht 112, eine aktive Schicht 114 und eine zweite Mantelschicht 116 auf. Die Leuchtstrukturen dieses Ausführungsbeispiels sind vorzugsweise geformt, um die Lichtemittiereffizienz zu erhöhen, indem zum Beispiel (i) eine innere Reflexion von Licht, (ii) der Austrittswinkel/-weg des Lichts nach einer Reflexion oder (ii) beides verbessert wird. Mindestens eine Seitenwandoberfläche 113 der Leuchtstruktur, die in 5 dargestellt ist, kann beispielsweise winklig sein, um die Lichtreflexion zu verbessern. Es wird insbesondere bevorzugt, einen inneren Winkel α zwischen einer imaginären Linie, die mit der zweiten Oberfläche 115 und der Seitenwandoberfläche 113 zusammenfällt, wie es in 5 dargestellt ist, zu bilden, derart, dass der obere Oberflächenbereich der ersten Oberfläche 109 größer als der obere Oberflächenbereich der aktiven Schicht 114 ist. Der Winkel α ist vorzugsweise größer als etwa 30°, jedoch kleiner als oder gleich 90° und bevorzugter zwischen etwa 40° bis etwa 70°. Der Winkel α kann konstant sein oder kontinuierlich variieren, um entweder teilweise oder gänzlich konkave oder konvexe Seitenwandformen zu bilden. Nicht begrenzende Beispiele von Formen für die Leuchtstruktur 110 umfassen beispielsweise eine Parabel, eine abgestumpfte Parabel, einen invertierten Stumpf eines Kegels (das heißt einen abgestumpften Kegel), einen invertierten Stumpf einer Pyramide (das heißt eine abgestumpfte Pyramide) und eine Kombination derselben. 3 und 4 stellen jeweils beispielsweise eine Leuchtstruktur 110 dar, die die Form eines invertierten Stumpfes einer Pyramide (zum Beispiel eine im Wesentlichen quadratische Basis hat) und einen Stumpf einer länglichen Pyramide hat (zum Beispiel eine im Wesentlichen rechtwinklige Basis hat).
  • Die freigelegte Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 kann ferner texturiert sein (nicht gezeigt), wie es im Vorhergehenden beschrieben ist. Eine Oberflächentexturierung kann ferner in ausgewählten Bereichen, zum Beispiel in Bereichen, in denen die zweite Elektrode 150 an der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 befestigt ist, verhindert werden.
  • Die isolierende Schicht verhindert elektrische Kurzschlüsse zwischen den p-Typ- und n-Typ-Regionen über die erste Elektrode 140, was im Folgenden beschrieben ist. Es wird angenommen, dass die isolierende Schicht ferner eine zusätzliche Strukturstütze für die Leuchtstruktur 110 liefert. Eine isolierende Schicht 120 ist ferner vorzugsweise thermisch leitfähig (zum Beispiel durch eine Wahl von Materialien oder durch Nutzen einer sehr dünnen Schicht), derart, dass eine Wärme zu der Schicht der ersten Elektrode 140 und weg von der Leuchtstruktur 110 transportiert werden kann. Die isolierende Schicht ist ferner vorzugsweise transparent, zum Beispiel ausreichend lichtdurchlässig, um Licht zu erlauben, durch dieselbe zu gehen und durch die später gebildete erste Elektrode, die im Folgenden beschrieben ist, reflektiert zu werden. Die Transparenz des Materials, das bei der isolierenden Schicht verwendet ist, wird ferner von der Dicke der Schicht – eine dünnere Schicht wird beispielsweise transparenter sein – und der Wellenlänge des emittierten Lichts abhängen. Nützliche Materialien für die isolierende Schicht umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, SiO2, SiNx, ZnO, Al2O3, AlN und Kombinationen derselben.
  • Wie in 5 dargestellt ist, kann die isolierende Schicht 120 die zweite Oberfläche 115 und die ganze Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 bedecken. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die isolierende Schicht 120 die zweite Oberfläche 115 und mindestens einen Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 bedecken, bedeckt beispielsweise mindestens die zweite Mantelschicht 116 und die aktive Schicht 114. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die isolierende Schicht 120 lediglich die erste Mantelschicht 112 und die freigelegten Seitenoberflächen der aktiven Schicht 114 bedecken, indem beispielsweise eine gemusterte isolierende Schicht 120 gebildet wird. Bei noch einer anderen Alternative ist die isolierende Schicht optional und kann entfernt werden, wenn sich die erste Elektrode lediglich bis hinauf zu den Seiten der zweiten Mantelschicht 116 erstreckt, zum Beispiel wenn die erste Elektrode nicht in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Mantelschicht 112 oder der aktiven Schicht 114 ist.
  • Die isolierende Schicht weist ferner mindestens eine Ausnehmung 121, die die zweite Mantelschicht 116 der Leuchtstruktur 110 freilegt, um eine elektrische Kommunikation durch die isolierende Schicht zu erlauben, auf. Obwohl es nicht dargestellt ist, können eine oder mehrere Ausnehmungen 121 (i) an einem außermittigen Ort entlang der zweiten Oberfläche 115, (ii) entlang der zweiten Oberfläche 115 der Leuchtstruktur 110 und der Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110, jedoch unterhalb der aktiven Schicht 114, (iii) entlang einer oder mehreren Seitenoberflächen 113, jedoch unterhalb der aktiven Schicht 114 oder einer Kombination derselben positioniert sein. Diese alternativen Orte für eine Ausnehmung 121 können nützlich sein, um den Stromfluss zu verbessern. Die isolierende Schicht 120 ist vorzugsweise transparent, zum Beispiel ausreichend lichtdurchlässig, um zu erlauben, dass mindestens etwas Licht durch dieselbe geht.
  • Die erste und die zweite Elektrode (140 bzw. 150) sind in einer elektrischen Kommunikation mit der Leuchtstruktur 110. Die erste Elektrode 140 ist insbesondere in einer elektrischen Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht 116 der Leuchtstruktur 110, und die zweite Elektrode 150 ist in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Mantelschicht 112 der Leuchtstruktur 110.
  • Die erste Elektrode 140 ist dementsprechend von der aktiven Schicht 114 und der ersten Mantelschicht 112 elektrisch getrennt. Eine elektrische Trennung der ersten Elektrode 140 kann erhalten werden, indem sich die erste Elektrode entlang der Seitenoberfläche 113 erstreckt, jedoch nicht bis zu der aktiven Schicht 114 der Heterostruktur hinaufreicht, zum Beispiel lediglich entlang der zweiten Oberfläche 115 oder entlang der zweiten Oberfläche 115 und einem Teil der Seitenoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110. Eine elektrische Trennung kann alternativ durch Nutzen einer isolierenden Schicht, wie in 5 dargestellt ist und im Vorhergehenden in der Beschreibung der isolieren den Schicht für dieses Ausführungsbeispiel und in dem Abschnitt des Verfahrens zum Herstellen beschrieben ist, erhalten werden.
  • Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die erste Elektrode 140 einen Abschnitt der isolierenden Schicht bedecken, solange ein Teil der ersten Elektrode in einer elektrischen Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht 116 durch die Ausnehmung 121 der isolierenden Schicht 120 ist. Die erste Elektrode 140 kann beispielsweise im Wesentlichen alles der isolierenden Schicht 120, wie in 5 dargestellt ist, bedecken. Es wird angenommen, dass die isolierende Schicht und die erste Elektrode ferner einen Strukturstütze für die Leuchtstruktur 110 liefern können. Wenn alternativ eine gemusterte isolierende Schicht 120 lediglich die erste Mantelschicht 112 und die freigelegten Seitenoberflächen der aktiven Schicht 114 bedeckt, kann die erste Elektrode 140 an der zweiten Mantelschicht 115 und optional an einem Abschnitt der isolierenden Schicht 120 gebildet werden. Wenn ähnlicherweise eine gemusterte isolierende Schicht lediglich die zweite Mantelschicht 116 und die freigelegten Seitenoberflächen der aktiven Schicht 114 bedeckt, dann bedeckt eine gemusterte erste Elektrode 140 die gemusterte isolierende Schicht 120, die erste Elektrode ist beispielsweise nicht an der ersten Mantelschicht 112 gebildet.
  • Im Hinblick auf die zweite Elektrode 150 sind die Größe und Form gewählt, um einen Stromfluss zu maximieren, während eine Störung des Lichts, das von der Leuchtstruktur 110 emittiert wird, minimiert ist. Die zweite Elektrode 150 kann dementsprechend verschiedene Konfigurationen haben, um ein Stromausbreiten zu verbessern und/oder eine Störung des emittierten Lichts zu verringern. Die zweite Elektrode 150 kann beispielsweise (i) nahe mindestens einer Kante der ersten Mantelschicht 112, (ii) in der Form eines Rahmens, der an der Kante der ersten Mantelschicht gebildet ist, (iii) um eine Mehrzahl von kleineren Elektroden zu umfassen, oder einer Kombination derselben gebildet sein. Obwohl es nicht in 1H dargestellt ist, kann ferner eine leitfähige Schicht der ersten Oberfläche 109 der ersten Mantelschicht 112 hinzugefügt sein, um das Stromausbreiten zu verbessern. Es wird bevorzugt, eine transparente leitfähige Schicht, wie zum Beispiel ITO (Indium-Zinn-Oxid) zu verwenden.
  • Die Leuchtvorrichtung 1 weist ferner ein leitfähiges Substrat 200, das mindestens an einen Abschnitt der ersten Elektrode 140 gebunden ist, auf, wodurch eine elektrische Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht 116 erlaubt wird. Ein Bondverfahren, das in der Technik bekannt ist, kann genutzt werden. Nicht begrenzende Beispiele von Bondverfahren umfassen ein eutektisches Bonden, ein Löten, ein Gold-Silizium-Bonden und ein Haftmittelbonden. Nützlich sind ferner leitfähige Haftmittelschichten, wie sie in dem US-Patent Nr. 7,112,456 , erteilt an Park et al., mit dem Titel „Vertical GAN Light Emitting Diode and Method for Manufacturing the Same”, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist, beschrieben sind.
  • Das leitfähige Substrat 200 kann ferner eine leitfähige Zwischenschicht 210 aufweisen, um das Bonden mit der ersten Elektrode 140 zu verbessern, zum Beispiel den Verzug in dem ersten Substrat und/oder dem zweiten Substrat zu kompensieren. Die Zwischenschicht 210 (die typischerweise für ein eutektisches Bonden verwendet wird) kann niedrigere Reflexionscharakteristika als die erste Elektrode haben. Die Zwischenschicht kann eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten sein, wobei zum Beispiel jede Schicht ein unterschiedliches Material oder eine unterschiedliche Legierung hat.
  • Weitere Details (zum Beispiel wie dieselbe herzustellen ist und Materialbestandteile) über die Leuchtvorrichtung 1 und ihre verschiedenen Teile (zum Beispiel die Leuchtstruktur 110, die erste und die zweite Elektrode 140, 150, das leitfähige Substrat 200 etc.) können in den im Vorhergehenden beschriebenen Abschnitten über das Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung gefunden werden.
  • Wie in 5 dargestellt ist, wird angenommen, dass die Leuchtvorrichtung 1, die in 5 dargestellt ist, die Lichtemission bedeutsam verbessern kann, insbesondere wenn eine transparente Isolationsschicht 120 und eine reflektierende erste Elektrode 140 genutzt sind. Zusätzlich zu Lichtstrahlen, die von dem aktiven Bereich direkt emittiert werden (zum Beispiel ein Lichtstrahl L1), erlauben die winkligen Seitenoberflächen 113 der Leuchtvorrichtung 1, das mindestens einmal reflektiertes Licht (zum Beispiel ein Lichtstrahl L2) und zweimal reflektiertes Licht (zum Beispiel ein Lichtstrahl L3) von der Heterostruktur emittiert werden. Die Richtungsbündelung des emittierten Lichts kann dementsprechend im Wesentlichen gesteuert werden, während die Menge eines total emittierten Lichts wesentlich erhöht wird. Es wird ferner angenommen, dass, da die Schicht der ersten Elektrode 140 in einer thermischen Kommunikation mit der zweiten Oberfläche 115 der Mantelschicht und mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenwandoberfläche 113 der Leuchtstruktur 110 ist, die Schicht der ersten Elektrode 140 eine verbesserte Leitung von Wärme weg von der Leuchtstruktur 110 und in das leitfähige Substrat 200 liefern kann. Dieser Kühleffekt kann wesentlich sein, da die Schicht der ersten Elektrode 140 ferner einen bedeutsamen Kontaktbereich mit dem leitfähigen Substrat 200 hat.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung gerichtet, wobei die zweite Elektrode 150 (zum Beispiel die obere Elektrode) an einem Ort vorgesehen ist, der Licht, das von der Heterostruktur emittiert wird, nicht stört. Eine solche Konfiguration kann durch Bilden einer gerillten Leuchtstruktur, wie durch 6A–6C dargestellt ist, erhalten werden. Dieses Verfahren ist eine Variation des hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahrens zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps. Die allgemeinen Schritte des Verfahrens sind dementsprechend im Wesentlichen gleich und auf das vorliegende Ausführungsbeispiel in gleicher Weise anwendbar, außer spezifischer Änderungen, die im Folgenden beschrieben sind. Das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels wird beispielsweise den folgenden Verfahrensschritten unterzogen: (i) Bilden der Leuchtstruktur; (ii) Bilden der Isolationsschicht, die eine Ausnehmung hat; (iii) Bilden der ersten Elektrode und einer optionalen ohmschen Schicht; (iv) optionale Musterung der Bereiche um die Leuchtstruktur (was zu einer späteren Zeit durchgeführt werden kann); (v) Bonden der ersten Elektrodenoberfläche an ein zweites leitfähiges Substrat; (vi) Entfernen des ersten Substrats; (vii) Bilden einer zweiten Elektrode; und (viii) Separieren des zweiten Substrats in einzelne Leuchtvorrichtungen. Alle Variationen im Hinblick auf die isolierende Schicht 120 und die erste Elektrode 140, die im Vorhergehenden für die früheren Ausführungsbeispiele (zum Beispiel bezogen auf 1A–1H und 3–5) beschrieben sind, sind ähnlicherweise in gleicher Weise auf dieses Ausführungsbeispiel anwendbar.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die vorgeformte, mehrschichtige Licht emittierende Heterostruktur (die in 1A dargestellt ist) einem Musterungsverfahren ausgesetzt, um eine Leuchtstruktur 110, die mindestens eine Rille 118, die mindestens die zweite Mantelschicht 116 und die aktive Schicht 114 der Leuchtstruktur 110 separiert, hat, zu bilden, wie es in 6A dargestellt ist. Ein Abschnitt der Rille definiert die Seitenoberfläche 113b eines Hauptabschnitts 110a der Leuchtstruktur 110, und ein anderer Abschnitt der Rille definiert die Seitenoberfläche 117 eines Nebenabschnitts 110b der Leuchtstruktur 110. Mindestens ein Abschnitt der ersten Mantelschicht 112 verbleibt daher als eine kontinuierliche Schicht, um eine elektrische Kommunikation zwischen dem Nebenabschnitt 110b und dem Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur zu liefern. Die Seitenoberfläche 113b und/oder die Seitenoberfläche 117 kann, wie im Vorhergehenden in Bezug auf das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben ist, winklig sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel emittiert lediglich der Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur Licht. Obwohl 6A–6B eine gerade Rille 118 darstellen, kann die Rille ebenfalls gekrümmt sein.
  • Wie durch 6B und 6C dargestellt ist, können die verbleibenden Verfahrensschritte dieses Ausführungsbeispiels im Wesentlichen (außer der Bildung der zweiten Elektrode) gleich den Verfahrensschritten bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung sein, wobei das Verfahren hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Eine isolierende Schicht 120 (einschließlich einer Ausnehmung 121) wird beispielsweise gebildet, um sich der Form der Leuchtstruktur anzugleichen, die isolierende Schicht wird zum Beispiel ferner in der Rille 118 gebildet. Die isolierende Schicht 120 weist ferner eine Ausnehmung 121, die durch ein Musterungsverfahren gebildet werden kann, auf. Eine Schicht einer ersten Elektrode 140 wird danach an der isolierenden Schicht 120 (einschließlich der Region, die der Rille entspricht) und in der Ausnehmung 121, wie in 6B dargestellt ist, gebildet. Eine ohmsche Schicht 130 kann alternativ in der Ausnehmung 121 gebildet werden, wie es in 6B ferner dargestellt ist. Danach wird ein zweites leitfähiges Substrat 200 (das optional eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht 210 haben kann) an mindestens einen Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode 140 gebunden, und das erste Substrat 100 wird entfernt, wie es teilweise in 6C dargestellt ist. Das leifähige Sub strat 200 kann weiterhin ferner eine gemusterte Zwischenschicht 210 aufweisen, um das Bonden zwischen dem leitfähigen Substrat 200 und der Schicht einer ersten Elektrode 140 zu verbessern.
  • Im Gegensatz zu dem hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren bildet jedoch das Verfahren dieses Ausbildungsbeispiels die zweite Elektrode 150 an der ersten Mantelschicht 112 des Nebenabschnitts 110b der Leuchtstruktur, wie es in 6C dargestellt ist. Die zweite Elektrode 150 (die auf dem Nebenabschnitt 110b angeordnet ist) stört dementsprechend nicht das Licht, das von dem Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur 100 emittiert wird. Die zweite Elektrode 150 kann daher aus einem leitfähigen Material hergestellt sein, das für eine erste Mantelschicht 112 einsatzfähig ist (kann zum Beispiel ein transparentes Material, ein lichtundurchlässiges Material oder ein nicht transparentes Material sein), und die zweite Elektrode 150 kann sich über einen Abschnitt oder die ganze Oberfläche der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur 110b erstrecken.
  • Obwohl es nicht in 6C dargestellt ist, kann weiterhin ferner eine leitfähige Schicht der Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 des Hauptabschnitts 110a und optional des Nebenabschnitts 100b der Leuchtstruktur 110 hinzugefügt werden, um ein Stromausbreiten zu verbessern, zum Beispiel vor einem Befestigen der zweiten Elektrode 150. Es wird ferner bevorzugt, eine transparente leitfähige Schicht, wie zum Beispiel ITO (Indium-Zinn-Oxid), zu verwenden, da diese leitfähige Schicht den Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur 110 bedecken wird.
  • Nach dem Bilden der zweiten Elektrode 150 können das zweite Substrat 200 und die Bereiche um die Leuchtstruktur separiert werden, um mindestens eine Leuchtvorrichtung 2 zu bilden, die mindestens eine Leuchtstruktur 110, wie in 6C dargestellt ist, aufweist. Ein Fachleuten bekanntes Verfahren kann verwendet werden, um das zweite Substrat und die Bereiche um die Leuchtstruktur zu separieren. Nicht begrenzende Beispiele von Verfahren zum Separieren des zweiten Substrats und der Bereiche um die Leuchtstruktur umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, ein Lasersägen, ein Blattsägen, ein Diamantschneiden, ein Ätzen und Kombinationen derselben.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner auf eine Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die an einem leitfähigen Substrat gebildet ist, gerichtet, wobei die obere Elektrode nicht das Licht, das primär in mindestens einer vorbestimmten Richtung emittiert wird, stört. Eine solche Leuchtvorrichtung kann gemäß dem Hochdurchsatzverfahren, das hierin im Vorhergehenden beschrieben ist, für eine Leuchtvorrichtung, die eine gerillte Leuchtstruktur hat, hergestellt werden. Alle Details (zum Beispiel Materialien, eine Konfiguration etc.) die hierin in dem im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren vorgesehen sind, sind ferner auf dieses Ausführungsbeispiel anwendbar.
  • 7 und 8 stellen ein Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung 2, die einen Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a und einen Nebenabschnitt 110b zum Befestigen der zweiten Elektrode 120 hat, dar. Als ein Resultat stört die zweite Elektrode 150 nicht die Lichtemission. 8 ist eine Querschnittsansicht der Leuchtvorrichtung 2 entlang einer Achse B-B, die in 7 dargestellt ist. Wie in 7 und 8 dargestellt ist, ist die zweite Elektrode 150 an einem im Wesentlichen rechtwinkligen (oberes Profil) Nebenabschnitt 110b der leitfähigen Leuchtstruktur gebildet. Eine Rille 118 definiert einen Hauptabschnitt 110a und einen Nebenabschnitte 110b der Leuchtstruktur 110. Auf die Abschnitte der Leuchtvorrichtung 2, die den Abschnitten der Leuchtstruktur 110 entsprechen, wird dementsprechend jeweils als der „Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung” und der „Nebenabschnitt der Leuchtvorrichtung” Bezug genommen.
  • Die Rille 118 separiert mindestens die aktive Schicht 114 und die zweite Mantelschicht 120 (und optional einen Teil der ersten Mantelschicht 112) der Leuchtstruktur 110. Als ein Resultat ist mindestens ein Teil der ersten Mantelschicht durch die Leuchtstruktur 110 hindurch kontinuierlich. Da die zweite Elektrode 150 an der ersten Mantelschicht 112 in dem Nebenabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 befestigt ist, wird eine Elektrizität entlang der kontinuierlichen ersten Mantelschicht 112 (oder entlang der Oberfläche derselben) fließen und sich innerhalb des Hauptabschnitts der Leuchtvorrichtung 2, in dem Licht erzeugt werden wird, verteilen.
  • Außer hinsichtlich der Abwesenheit der zweiten Elektrode 150 ist der Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 (der dem Hauptabschnitt 110a entspricht) im Wesentlichen ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 1, die in 5 dargestellt ist. Sowohl die Details als auch Variationen der Leuchtvorrichtung 1 sind dementsprechend in gleicher Weise auf den Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 anwendbar. Der Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 weist beispielsweise (i) eine mehrschichtige, Licht emittierende Leuchtstruktur 110, die eine erste Oberfläche 109, eine zweite Oberfläche 115 und mindestens eine Seitenoberfläche 113a (oder eine Seitenoberfläche 113b, die einen Teil der Rille 118 bildet) hat, (ii) eine isolierende Schicht 120, die eine Ausnehmung 121 hat und die zweite Oberfläche 115 und mindestens einen Abschnitt der Seiten 113a, 113b der Leuchtstruktur bedeckt, (iii) eine erste Elektrode 140, die mit dem Hauptabschnitt der Leuchtstruktur 110 verbunden ist, und (iv) ein leitfähiges Substrat 200 auf, das an die erste Elektrode 140 gebunden ist. Der Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 kann ferner eine ohmsche Region 130, die gelegen ist, um die zweite Oberfläche 115 der Leuchtstruktur 110 und die zweite Elektrode 140 zu berühren, aufweisen, die ohmsche Region 130 kann beispielsweise in einer Ausnehmung innerhalb der isolierenden Schicht 1200 platziert sein. Die Leuchtvorrichtung 2 kann ferner eine Zwischenschicht 210 aufweisen, um das Bonden zu verbessern, zum Beispiel den Verzug in dem leitfähigen Substrat 200 zu kompensieren.
  • Die freigelegte Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 des Hauptabschnitts 110a kann weiterhin ferner texturiert (nicht gezeigt) werden, bevor die zweite Elektrode 150 an der ersten Mantelschicht 112 des Nebenabschnitts 110b der Leuchtstruktur befestigt wird, um die Lichtemittiereffizienz zu verbessern. Um die Befestigung der zweiten Elektrode 150 an der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht 112 des Nebenabschnitts 110b zu verbessern, kann der Bereich der ersten Mantelschicht 112 des Nebenabschnitts 110b, an dem die zweite Elektrode 150 befestigt ist, frei von einer Texturierung sein. Es wird angenommen, dass die Oberflächentexturierung die Totalreflexion reduziert, die aus dem Unterschied des Brechungsindex zwischen der ersten Mantelschicht 112 des Hauptabschnitts 110a und Luft resultiert. Eine Oberflächentexturierung kann durch ein bekanntes Verfahren, das Fachleuten bekannt ist, vorgenommen werden.
  • Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist die Verwendung eines nassen Ätzmittels, wie zum Beispiel KOH.
  • Wie in 8 dargestellt ist, weist der Nebenabschnitt 110b der Leuchtvorrichtung 2 eine zweite Elektrode 150 in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten Mantelschicht 112 auf. Die zweite Elektrode 150 kann sich über einen Abschnitt oder die ganze Oberfläche der ersten Mantelschicht des Nebenabschnitts der Leuchtstruktur 110b erstrecken. Die zweite Elektrode kann beispielsweise eine Halbmondform haben, um eine Stromverteilung zu verbessern. Der Nebenabschnitt 110b der Leuchtvorrichtung 2 weist dementsprechend ferner eine Isolationsschicht 120 und optional die Schicht der ersten Elektrode 140 auf. Obwohl der Nebenabschnitt der Leuchtvorrichtung 2 keine Schicht einer ersten Elektrode 140 erfordert, kann es bequemer sein, dieselbe während eines Hochdurchsatzverarbeitens zu umfassen.
  • Es wird angenommen, dass die Leuchtvorrichtung 2, die in 7 und 8 dargestellt ist, die Lichtemission bedeutsam verbessern kann, wenn die zweite Elektrode 150 in einer nicht störenden Position platziert ist, und insbesondere, wenn eine transparente Isolationsschicht 120 und eine reflektierende erste Elektrode 140 benutzt sind. Lichtstrahlen werden zusätzlich direkt von dem aktiven Bereich emittiert (zum Beispiel ein Lichtstrahl L1), die winkligen Seitenoberflächen 113 der Leuchtvorrichtung 1 erlauben mindestens, dass ein einmal reflektiertes Licht (zum Beispiel ein Lichtstrahl L2) und ein zweimal reflektiertes Licht (zum Beispiel ein Lichtstrahl L3) von der Heterostruktur emittiert werden. Die Richtungsbündelung des emittierten Lichts kann dementsprechend im Wesentlichen gesteuert werden, während die Menge eines total emittierten Lichts bedeutsam erhöht wird. Es wird ferner angenommen, dass, da die Schicht der ersten Elektrode 140 in einer thermischen Kommunikation mit der zweiten Oberfläche 115 der Mantelschicht und mindestens einem Abschnitt von mindestens einer Seitenwandoberfläche 113 des Hauptabschnitts 110a der Leuchtstruktur ist, die Schicht der ersten Elektrode 140 eine verbesserte Leitung von Wärme weg von der Leuchtstruktur 110 und in das leitfähige Substrat 200 liefern kann. Dieser Kühleffekt kann wesentlich sein, da die Schicht der ersten Elektrode 140 ferner einen bedeutsamen Kontaktbereich mit dem leitfähigen Substrat 200 hat.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Herstellen der gerillten Leuchtstruktur modifiziert sein, um eine Leuchtvorrichtung 3 herzustellen, die eine zweite Elektrode 150, die an einem im Wesentlichen quadratischen (oberes Profil) Nebenabschnitt 110d der Leuchtstruktur 110 (zum Beispiel durch zwei Rillen 118 definiert) in einem Eckquadranten, wie in 9 dargestellt ist, gebildet ist, hat. Betrachtet von einem oberen Profil ist dementsprechend der im Wesentlichen quadratische Nebenabschnitt 110b in einem Eckquadranten einer Leuchtvorrichtung, die ein quadratförmiges oberes Profil hat, gebildet. Bei einer anderen Variation dieses Ausführungsbeispiels kann die Leuchtvorrichtung 3 mehr als einen im Wesentlichen quadratischen Nebenabschnitt (nicht gezeigt), zum Beispiel einen in gegenüberliegenden Eckquadranten oder einen in jedem Eckquadranten, haben. Bei diesen alternativen Ausführungsbeispielen kann die vorgeformte, mehrschichtige, Licht emittierende Heterostruktur gemustert sein, um eine Leuchtstruktur, die eine Mehrzahl von Rillen hat, zu bilden.
  • Bei einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel kann eine Leuchtvorrichtung 4 einen Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur, der in einem mittigen Ort der Leuchtstruktur 110 gesehen von einem oberen Profil und in 10 dargestellt gebildet ist, aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel können vier Rillen in einer Quadratformation (oder eine einzelne Rille in einer kreisförmigen Formation) benutzt werden, um den Nebenabschnitt 110b als eine Insel an einem mittigen Ort der Leuchtstruktur 110 zu bilden. Da die zweite Elektrode 150 an dem Nebenabschnitt 110b gebildet ist, kann der mittige Ort derselben helfen, die Stromverteilung nach außen in einer radialen Richtung von der Mitte zu dem äußeren Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur 110 zu erhöhen. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die isolierende Schicht eine Ausnehmung (und optional eine ohmsche Schicht), die eine im Wesentlichen quadratische Form hat, die der Form des Hauptabschnitts entspricht.
  • Obwohl alle Formen, auf die hierin im Vorhergehenden Bezug genommen ist, quadratisch oder rechtwinklig sind, sind andere Formen ebenfalls für einen Teil der Leuchtvorrichtungen, die hierin im Vorhergehenden beschrieben sind, möglich. Die Nebenabschnitte der Leuchtstruktur können beispielsweise eine kreisförmige oder ovale Form eines oberen Profils haben. Bei diesem Beispiel wird eine einzelne Rille eine kreisförmige oder ovale Form haben.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eine Vertikaltyps, die eine Linse, wie in 11A–11D dargestellt ist, hat, gerichtet. Dieses Verfahren ist eine Variation der hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps und einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Rille hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Abschnitt der ersten Mantelschicht genutzt, um die Linse zu bilden. Es wird angenommen, dass die Krümmung der Linse die Lichtemittiereffizienz durch Reduzieren des Austrittskegelwinkels erhöht, was ein Phänomen ist, das aus dem Unterschied der Brechungsindizes zwischen der ersten Mantelschicht und Luft resultiert.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel nutzt das Verfahren eine vorgeformte, mehrschichtige, Licht emittierende Heterostruktur, wie in 11A dargestellt ist. Ähnlich zu der vorgeformten Heterostruktur, die in Bezug auf 1A beschrieben ist, weist die vorgeformte Heterostruktur dieses Ausführungsbeispiels, die in 11A dargestellt ist, mindestens ein erstes Substrat 100, eine erste Mantelschicht 111a, eine aktive Schicht 114a und eine zweite Mantelschicht 116a auf. Die vorgeformte Heterostruktur bei diesem Ausführungsbeispiel hat jedoch eine erste Mantelschicht 111a, die wesentlich dicker ist, um den Linsenabschnitt zu kompensieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, betrachtet von einem oberen Profil, die Dicke der ersten Mantelschicht 111a typischerweise größer als etwa ein Zehntel der Länge der kürzesten Seite (oder der kürzeste Durchmesser) der ersten Oberfläche 109 der Leuchtstruktur 110, an der die Linse gebildet werden wird. Bei den hierin im Vorhergehenden beschriebenen gerillten Leuchtvorrichtungen ist lediglich die erste Oberfläche 109 des Hauptabschnitts 110a zum Bestimmen der kürzesten Seite (oder des kürzesten Durchmessers) relevant. Eine solche dicke erste Mantelschicht 111a kann durch ein Verfahren, das Fachleuten bekannt ist, wie zum Beispiel eine Dampfphasenepitaxie, erhalten werden.
  • Die anderen Verfahrensschritte sind im Wesentlichen gleich den Verfahrensschritten der hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps und einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Rille hat. Das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels ist beispielsweise den folgenden Verfahrensschritten unterzogen: (i) Bilden der Leuchtstruktur; (ii) Bilden der Isolationsschicht, die eine Ausnehmung hat; (iii) Bilden der ersten Elektrode und einer optionalen ohmschen Schicht; (iv) optionale Musterung der Bereiche um die Leuchtstruktur (was zu einer späteren Zeit durchgeführt werden kann); (v) Bonden der Oberfläche der ersten Elektrode an ein zweites leitfähiges Substrat; (vi) Entfernen des ersten Substrats; (vii) Bilden einer zweiten Elektrode; und (viii) Separieren des zweiten Substrats in einzelne Leuchtvorrichtungen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel weist jedoch das Verfahren ferner einen zusätzlichen Schritt eines Bildens einer Linse 119 aus der ersten Mantelschicht 111, wie in 11C dargestellt ist, auf. Nach dem Verfahrensschritt eines Entfernens des ersten Substrats ist die erste Mantelschicht 111 freigelegt, wie es in 11B dargestellt ist. Ein Musterungsverfahren würde danach an der ersten Mantelschicht 111 unter Verwendung eines geformten Fotoresistmusters durchgeführt, um die Linse 119 aus der ersten Mantelschicht 111 zu bilden und die Bereiche um die Linse zu definieren, wie es in 11B und 11C dargestellt ist. Ein Beispiel eines Musterverfahrens, um die Linse zu bilden, ist in Stern et al., „Dry etching for coherent refractive microlens arrays", Optical Engineering, Band 33, Nr. 11, S. 3547–51 (Nov. 1994), und dem US Patent Nr. 5,948,281 , erteilt an Okazaki et al., am 7. September 1999, mit dem Titel „Microlens array and method of forming same and solid-state image pickup device and method of manufacturing same”, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind, beschrieben.
  • Obwohl 11A bis 11D eine konvexe Linse darstellen, kann die erste Mantelschicht 111 in eine gewünschte Form geformt sein, um das gewünschte Licht emittierende Muster zu erhalten. Bei einer Variation des vorhergehenden Verfahrensschritts kann beispielsweise eine Mehrzahl von Linsen 119 durch Abändern des Linsenform musters, um eine Mehrzahl von kleineren Linsen zu liefern, wie es in 11E dargestellt ist, erhalten werden.
  • Nach einem Bilden der mindestens einen Linse wird die zweite Elektrode 150 an der Linse (oder einer Mehrzahl von Linsen), die auf der ersten Mantelschicht 111 hergestellt ist, wie in 11D dargestellt ist und hierin im Vorhergehenden beschrieben ist, gebildet. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Leuchtvorrichtung eine Rille hat, kann die zweite Elektrode 150 an der ersten Mantelschicht 111 des Nebenabschnitts der Leuchtvorrichtung gebildet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf eine Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps gerichtet, die an einem leitfähigen Substrat gebildet ist, wobei die Leuchtvorrichtung eine Linse aufweist. Eines der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele kann eine Linse, wie hierin beschrieben ist, aufweisen. Eine solche Leuchtvorrichtung kann gemäß dem Hochdurchsatzverfahren, das hierin im Vorhergehenden für eine Leuchtvorrichtung, die eine Linse hat, beschrieben ist, hergestellt werden.
  • 12–14 stellen drei Variationen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Linse, die aus der ersten Mantelschicht 111 gebildet ist, hat, dar. 12 und 13 stellen jeweils Leuchtvorrichtungen, die eine große Linse und eine Mehrzahl von kleineren Linsen haben, dar. In 12 weist die Leuchtvorrichtung 5 eine Leuchtstruktur, die eine einzelne Linse 119 hat, auf, wobei die zweite Elektrode 150 an die Linse gebunden ist. In 13 weist die Leuchtvorrichtung 6 eine Leuchtstruktur auf, die eine Mehrzahl von Linsen 119 hat, wobei die zweite Elektrode 150 an eine Gruppe von sich mittig befindenden kleinen Linsen gebondet ist. Der Bereich, in dem die zweite Elektrode gebunden ist, kann alternativ flach, zum Beispiel ohne Linsen, sein. Diese Leuchtstrukturen weisen ferner eine erste Elektrode 140, die an ein leitfähiges Substrat 200 gebunden ist, auf. Das leitfähige Substrat kann ferner eine Zwischenschicht 210, um die Bindung zu verbessern, zum Beispiel einen Verzug in dem leitfähigen Substrat 200 zu kompensieren, aufweisen.
  • 14 stellt ähnlicherweise eine Leuchtvorrichtung 7 dar, die eine Rille 118, die einen Hauptabschnitt 110a und einen Nebenabschnitt 110b der Leuchtvorrichtung definiert, hat. Der Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung weist eine Linse 119 auf, und der Nebenabschnitt der Leuchtvorrichtung weist die zweite Elektrode 150 auf. Wie hierin im Vorhergehenden erörtert ist, stört bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Elektrode 150 nicht ein Licht, das von dem Hauptabschnitt der Leuchtvorrichtung emittiert wird. Die zweite Elektrode 150 kann dementsprechend aus einem gewünschten leitfähigen Material hergestellt sein und kann jede Form annehmen, zum Beispiel kann die zweite Elektrode 150 die ganze Oberfläche der ersten Mantelschicht in dem Nebenabschnitt der Leuchtvorrichtung bedecken. Obwohl es nicht in 13 dargestellt ist, kann die Leuchtvorrichtung 7 ferner eine Stromausbreitschicht an der Oberfläche der ersten Mantelschicht und optional der Oberfläche der Linse 119 aufweisen.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine eingebettete Zener-Diode innerhalb des leitfähigen Substrats 200 hat, gerichtet. Obwohl die Ausführungsbeispiele hierin das leitfähige Substrat als typischerweise ein p-Typ-Substrat aufweisend beschreiben, das mindestens eine n-Typ-dotierte Region hat, kann das leitfähige Substrat ein n-Typ-Substrat sein, das mindestens eine p-Typ-dotierte Region hat. Alle Ausführungsbeispiele hierin können zusätzlich ferner eine erste Mantelschicht, die einen Linsenabschnitt hat, wie hierin im Vorhergehenden vorgesehen ist, aufweisen. Obwohl ferner Leuchtvorrichtungen, die hierin im Vorhergehenden beschrieben sind, genutzt sind, kann jede geeignete Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps eingesetzt werden, wodurch die eingebettete Zener-Diode in dem leitfähigen Substrat 200 genutzt wird.
  • 15 liefert ein Schaltungsdiagramm, das die Funktionsaspekte der Leuchtvorrichtung und der Zener-Diode darstellt. Das leitfähige Substrat 200 ist mit einer Verbindung dotiert, die einen Leitfähigkeitstyp hat, der dem Leitfähigkeitstyp des leitfähigen Substrats entgegengesetzt ist. Wenn beispielsweise ein p-Typ-Substrat 200 verwendet ist, sind ausgewählte Abschnitte des Substrats mit einer n-Typ-Verbindung und umgekehrt dotiert, um die Zener-Diode zu erzeugen. Die dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200 werden dann in eine elektrische Kommunikation mit der zweiten Mantelschicht 116 einer Leuchtstruktur 110 platziert, die den gleichen Halbleitertyp wie das leitfähige Substrat 200 hat. Eine n-Typ-dotierte Region des leitfähigen Substrats 200 ist beispielsweise in einer elektrischen Kommunikation mit der p-Typ-Mantelschicht 116 einer Leuchtstruktur 110 platziert. Es wird angenommen, dass die Zener-Diode die Leuchtstruktur 110 vor schädlichen Stößen einer Gegenvorspannung, zum Beispiel vor einer elektrostatischen Entladung, effektiv schützt.
  • 16A stellt ein Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung 8, die eine Zener-Diode aufweist, dar. Die Leuchtvorrichtung 8, die in 16A dargestellt ist, ist im Wesentlichen ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 1, die in 5 dargestellt ist. Die Leuchtvorrichtung 8 weist jedoch eine Zener-Diode, die ein leitfähiges p-Typ-Substrat 200b aufweist, das eine n-Typ-dotierte Region 205 hat, auf. Die erste Mantelschicht 111b ist ferner ein n-Typ, und die zweite Mantelschicht ist ein p-Typ. Wenn dementsprechend schädliche Gegenvorspannungen in die n-Typ-dotierte Region 205 eintreten, werden dieselben harmlos in das p-Typ-Substrat 200b fließen und die Leuchtstruktur 110 schützen. Wenn eine Zwischenschicht 210 verwendet wird, wie in 16A dargestellt ist, ist die Zwischenschicht lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der dotierten Region 205, das heißt die Zwischenschicht 210 sollte nicht die nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200b berühren.
  • 16B stellt ähnlicherweise ein anderes Ausführungsbeispiel einer Leuchtvorrichtung 9, die eine Zener-Diode aufweist, dar. Die Leuchtvorrichtung 9, die eine Rille, die in 16B dargestellt ist, hat, ist im Wesentlichen ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 2, die in 8 dargestellt ist. Die Leuchtvorrichtung 9 weist jedoch eine Zener-Diode auf, die ein leifähiges p-Typ-Substrat 200b und eine n-Typ-dotierte Region 205 aufweist. Die erste Mantelschicht 112b ist ferner von einem n-Typ, und die zweite Mantelschicht 116b ist von einem p-Typ. Wenn dementsprechend schädigende Gegenvorspannungen in die dotierte Region 205 eintreten, werden dieselben harmlos in das p-Typ-Substrat fließen und die Leuchtstruktur 110 schützen. Wenn eine Zwischenschicht 211 verwendet ist, wie in 16B dargestellt ist, sollte die Zwischenschicht lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der dotierten Region 205 sein, das heißt die Zwi schenschicht 211 sollte die nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200b nicht berühren.
  • Diese Leuchtvorrichtungen 8 und 9 können durch Umfassen von zusätzlichen Verfahrensschritten in den hierin im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps und einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Rille hat, erhalten werden. Die zusätzlichen Verfahrensschritte können das Folgende umfassen: (i) ein Dotieren des leitfähigen Substrats mit dem geeigneten Dotierstoff (zum Beispiel ein zu dem Substrat entgegengesetzter Leitfähigkeitstyp) in ausgewählten Regionen, die in einer elektrischen Kommunikation mit dem Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung 121 in einer isolierenden Schicht 120 entspricht, sind; (ii) ein optionales Bilden einer gemusterten leitfähigen Zwischenschicht 210 (und 211 für die Leuchtvorrichtung, die eine Rille hat) an den dotierten Regionen 205 des leitfähigen Substrats 200; (iii) Ausrichten und Befestigen der dotierten Regionen 205 oder der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht 210 (die den dotierten Regionen 205 entspricht), wobei der Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode der Ausnehmung 121 in der isolierenden Schicht 120 entspricht; und eine Kombination der Schritte derselben. Die gemusterte leitfähige Zwischenschicht 210 wird vorzugsweise innerhalb der dotierten Regionen 205 gebildet, um nicht in einer Berührung (oder in einer direkten elektrischen Kommunikation) mit den nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 210 zu sein.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf Leuchtpakete (das heißt Chipmaßstabpakete) gerichtet, die die Leuchtvorrichtungen eines Vertikaltyps, die hierin im Vorhergehenden beschrieben sind, aufweisen. Diese Pakete können in einem einsatzfähigen Leuchtsystem durch Verbinden der Pakete mit einer Leistungsquelle genutzt werden. Da die Richtungsbündelung des emittierten Lichts im Wesentlichen in den Leuchtpaketen, die hierin beschrieben sind, gesteuert werden kann, kann ein Chipmaßstabpacken im Wesentlichen vereinfacht werden. Obwohl übliche Pakete (die zum Beispiel einen Reflektor oder eine reflektierende Seite und Rückoberflächen aufweisen) verwendet sein können, ist ein solch übliches Packen nicht erforderlich, da die Leuchtpakete, die hierin beschrieben sind, bereits fähig sind, die Richtungsbündelung des emittierten Lichts im Wesentlichen zu steuern. Leuchtpakete können in zwei große Kategorien geteilt werden: eingekapselt und nicht eingekapselt. Wie hierin verwendet, ist die Bezugsziffer 300 eine Anbringungsbasis, die ein Substrat ist, das mindestens zwei leitfähige Regionen zum Zuführen von Elektrizität zu der Leuchtvorrichtung hat. Nicht begrenzende Beispiele einer Anbringungsbasis umfassen eine Schaltungsplatte oder eine gedruckte Schaltungsplatte. Auf die Bezugsziffer 300 wird hier jedoch zur Einfachheit als eine Schaltungsplatte Bezug genommen.
  • 17 und 18 stellen ein Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 10 dar, das eine Leuchtvorrichtung 1, die an eine erste leitfähige Region 310 (ferner ein Kontakt genannt) an einer Schaltungsplatte 300 gebunden ist, aufweist. Die Schaltungsplatte 300 weist ferner eine zweite leitfähige Region 320 (ferner ein Kontakt genannt) an der Schaltungsplatte 300 auf, und ein Draht 330 liefert eine elektrische Kommunikation (zum Beispiel ein Drahtbonden) zwischen der zweiten Elektrode 150 und der zweiten leitfähigen Region 320. Dieses Ausführungsbeispiel erfordert lediglich eine elektrische Verbindung eines Drahts 330, da die zweite elektrische Verbindung durch das leitfähige Substrat 200 mittels einer leitfähigen Zwischenschicht 210, wenn benutzt, geliefert wird. Obwohl die Leuchtvorrichtung 1 im Wesentlichen gleich der Vorrichtung, die in 5 dargestellt ist, ist, kann jede der hierin im Vorhergehenden beschriebenen Leuchtvorrichtungen für die Leuchtvorrichtung 1 bei diesem Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
  • 19, 21, 21A und 21B stellen verschiedene Ausführungsbeispiele eines nicht eingekapselten Leuchtpakets, das eine Leuchtvorrichtung, die eine Zener-Diode hat, aufweist, dar. Obwohl diese Ausführungsbeispiele die Verwendung von Leuchtvorrichtungen, die hierin im Vorhergehenden beschrieben sind, beschreiben, kann jede geeignete Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps eingesetzt werden, wodurch die eingebettete Zener-Diode in dem leitfähigen Substrat 200 genutzt wird.
  • 19 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 11 dar, das eine Leuchtvorrichtung 8, die eine Zener-Diode hat, aufweist, wobei die Vorrichtung an eine erste leitfähige Region 310 an einer Schaltungsplatte 300 ge bunden ist. Die Leuchtvorrichtung 8 hat ein leitfähiges p-Typ-Substrat 200b mit einer n-Typ-dotierten Region 205. Eine leitfähige Zwischenschicht 210 (i) verbessert das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (der Leuchtstruktur 110) und dem zweiten p-Typ-Substrat 200b und (ii) bedeckt (oder berührt) mindestens einen Abschnitt der n-Typ-dotierten Region 205 des leitfähigen p-Typ-Substrats 200b. Die Zwischenschicht 210 ist lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der dotierten Region 205, das heißt, die Zwischenschicht 210 sollte nicht die nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200b berühren. Ein erster Draht 330 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen einer zweiten Elektrode 150 (der Leuchtstruktur 110) und der erste leitfähigen Region 310, und ein zweiter Draht 332 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen der leitfähigen Zwischenschicht 210 und einer zweiten leitfähigen Region 320 an der Schaltungsplatine 300.
  • 20 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 12 dar, das eine Leuchtvorrichtung 9, die eine Zener-Diode hat, aufweist, wobei die Vorrichtung an eine erste leitfähige Region an einer Schaltungsplatte 300 gebunden ist. Die Leuchtvorrichtung 9 weist eine Leuchtstruktur 110, die einen Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a und einen Nebenabschnitt 110b, auf dem eine zweite Elektrode 150 angeordnet ist, aufweist. Die Leuchtvorrichtung 9 hat ferner ein leitfähiges p-Typ-Substrat 200b mit einer n-Typ-dotierten Region 205, wie es im Wesentlichen in 16B dargestellt ist. Eine erste leitfähige Zwischenschicht 210 (i) verbessert das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (die sich auf dem Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur 110 befindet) und dem leitfähigen p-Typ-Substrat 200b und (ii) bedeckt (oder berührt) mindestens einen Abschnitt der n-Typ-dotierten Region 205 eines leitfähigen p-Typ-Substrats 200b. Die Zwischenschicht 210 ist lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der dotierten Region 205, das heiß, die Zwischenschicht 210 sollte die nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200b nicht berühren. Eine zweite leitfähige Zwischenschicht 211 verbessert das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (die sich auf dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 befindet) und dem p-Typ-Substrat 200b. Die erste und die zweite leitfähige Zwischenschicht 210, 211 können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Es ist vorzuziehen, eine Lücke zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Zwischenschicht 210, 211 vorzusehen. Ein erster Draht 330 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen einer zweiten Elektrode 150 (die sich auf dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 befindet) und der ersten leitfähigen Region 310, und ein zweiter Draht 332 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen der leitfähigen Zwischenschicht 210 und einer zweiten leitfähigen Region 320 an der Schaltungsplatte 300.
  • Das Leuchtpaket 11 (das in 19 dargestellt ist) und das Leuchtpaket 12 (das in 20 dargestellt ist) können auf im Wesentlichen eine ähnliche Weise genutzt werden. Das Leuchtpaket 11 und das Leuchtpaket 12 werden durch eine Platzierung einer Vorwärtsvorspannung auf dem Leuchtpaket, zum Beispiel Platzieren einer negativen Vorspannung auf der ersten leitfähigen Region 310 und einer positiven Vorspannung auf der zweiten leitfähigen Region 320, aktiviert. Die Elektronen fließen von der ersten leitfähigen Region 310 über einen ersten Draht 330 zu der zweiten Elektrode 150, wie es durch die gestrichelten Pfeile auf der linken Seite von 19 und 20 dargestellt ist. Wenn eine Gegenvorspannung auf dem Leuchtpaket, zum Beispiel durch Platzieren einer positiven Vorspannung auf der ersten leitfähigen Region 310 und einer negativen Vorspannung auf der zweiten leitfähigen Region 320, platziert wird, werden Elektronen von der zweiten leitfähigen Region 320 zu der leitfähigen Zwischenschicht 210 fließen. Wenn die Spannung der Gegenvorspannung eine bestimmte Durchbruchspannung (zum Beispiel gefährliche Pegel einer elektrostatischen Entladung) erreicht, erlaubt die Zener-Diode (das heißt die n-Typ-dotierte Region 205 und das leitfähige p-Typ-Substrat 200b) einen Fluss von Elektronen durch die n-Typ-dotierte Region 205 und das leitfähige p-Typ-Substrat 200b, und dieselben treten durch die erste leitfähige Region 310 aus, wodurch die Leuchtvorrichtung 8, 9 geschützt wird.
  • 21A stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 13, das eine modifizierte Leuchtvorrichtung 9', die eine Zener-Diode hat, aufweist, wobei die Vorrichtung an eine erste leitfähige Region 310 an einer Schaltungsplatte 300 gebunden ist. Die Leuchtvorrichtung 9' weist eine Leuchtstruktur 110, die einen Licht emittierenden Hauptabschnitt 110a und einen Nebenabschnitt 110b, auf dem eine zweite Elektrode 150 angeordnet ist, hat, auf, wie es im Wesentlichen in 16B für das Leuchtpaket 9 dargestellt ist. Diese Leuchtvorrichtung 9' ist jedoch modifiziert, da (i) dieselbe einen Durchgangslochkontakt 145 in dem Nebenabschnitt der Leuchtstruktur anstatt einer zweiten Elektrode 150 aufweist, und (ii) die Schicht der ersten Elektrode 140 in dem Bereich zwischen dem Hauptabschnitt 110a und dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 entfernt ist. Das Durchgangsloch 145 berührt und erstreckt sich von der ersten n-Typ-Mantelschicht 112b zu dem Äußeren der isolierenden Schicht 120. Das Durchgangsloch 145 kann ein mittiges leitfähiges Material und optional eine äußere Isolationsschicht (nicht gezeigt) aufweisen. Durchgangslöcher können durch ein Verfahren, das in der Technik bekannt ist, gebildet werden. Nicht begrenzende Beispiele von akzeptablen Verfahren zum Bilden von Durchgangslöchern können in dem US-Patent Nr. 6,916,725 , erteilt am 12. Juli 2005 an Yamaguchi, mit dem Titel „Method for Manufacturing Semiconductor Device, and Method for Manufacturing Semiconductor Module”, dem US-Patent Nr. 7,193,297 , erteilt am 20. März 2007 an Yamaguchi, mit dem Titel „Semiconductor Device, Method for Manufacturing the Same, Circuit Substrate and Electronic Device” und dem US-Patent Nr. 7,214,615 , erteilt am 8. Mai 2007 an Miyazawa, mit dem Titel „Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, circuit substrate and electronic apparatus”, die alle hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind, gefunden werden.
  • Die Leuchtvorrichtung 9' hat ferner ein leitfähiges p-Typ-Substrat 200b mit einer ersten n-Typ-dotierten Region 205 und einer zweiten n-Typ-dotierten Region 206. Eine erste leitfähige Zwischenschicht 210 (i) verbessert das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (die sich auf dem Hauptabschnitt 110a der Leuchtstruktur 110 befindet) und dem leitfähigen p-Typ-Substrat 200b und (ii) bedeckt (oder berührt) mindestens einen Abschnitt der ersten n-Typ-dotierten Region 205 des leitfähigen p-Typ-Substrats 200b. Eine zweite leitfähige Zwischenschicht 211 (i) verbessert ähnlicherweise das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (die sich auf dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 befindet) und dem leitfähigen p-Typ-Substrat 200b und (ii) bedeckt (oder berührt) mindestens einen Abschnitt der zweiten n-Typ-dotierten Region 206 des leitfähigen p-Typ-Substrats 200b. Die Zwischenschicht 210 ist lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der ersten n- Typ-dotierten Region 205, das heißt die Zwischenschicht 210 sollte nicht die nicht dotierten Regionen des leitfähigen Substrats 200b berühren, und die Zwischenschicht 211 ist lediglich in einer elektrischen Kommunikation mit der zweiten n-Typ-dotierten Region 206. Die erste und die zweite leitfähige Zwischenschicht 210, 211 können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Lücke zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Zwischenschicht 210, 211 vorgesehen. Das Durchgangsloch 145 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen der ersten n-Typ-Mantelschicht 112b (die sich in dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 befindet) und der ersten leitfähigen Region 310 über die zweite leitfähige Zwischenschicht 211 und die zweite n-Typ-dotierte Region 206 des leitfähigen Substrats 200b, und ein Draht 332 liefert eine elektrische Kommunikation zwischen der leitfähigen Zwischenschicht 210 und einer zweiten leitfähigen Region 320 an der Schaltungsplatte 300.
  • 21B stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 14 dar, das eine modifizierte Leuchtvorrichtung 9'', die eine Zener-Diode hat, aufweist, wobei die Vorrichtung an eine erste leitfähige Region 310 an einer Schaltungsplatte 300 gebunden ist. Das Leuchtpaket 14 dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen ähnlich zu dem Leuchtpaket 13, das in 21A dargestellt ist. Die Beschreibung für das Leuchtpaket 13, das hierin im Vorhergehenden erörtert ist, ist dementsprechend ferner auf das Leuchtpaket 14 anwendbar. Das leitfähige p-Typ-Substrat 200b der Leuchtvorrichtung 14 hat jedoch anstatt einer zweiten n-Typ-dotierten Region 206 einen Durchgangslochkontakt 212. Der Durchgangslochkontakt 212 kann ein mittiges leitfähiges Material und optional eine äußere Isolationsschicht (nicht gezeigt) aufweisen. Als ein Resultat (i) verbessert die zweite leitfähige Zwischenschicht 211 das Bonden zwischen einer Oberfläche einer ersten Elektrode 140 (die sich an dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 befindet) und dem leitfähigen p-Typ-Substrat 200b und (ii) ist in einer elektrischen Kommunikation (oder einer Berührung) mit dem Durchgangslochkontakt 211 in dem leitfähigen p-Typ-Substrat 200b.
  • Die Leuchtvorrichtungen 9' (die in 21A dargestellt ist) und 9'' (die in 21B dargestellt ist) können durch Modifizieren der hierin im Vorhergehenden beschrie benen Verfahren zum Herstellen (i) einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Rille hat (Leuchtvorrichtung 2, die in 8 dargestellt ist) und (ii) einer Leuchtvorrichtung eines Vertikaltyps, die eine Rille und eine Zener-Diode hat (Leuchtvorrichtung 8, die in 16B dargestellt ist), erhalten werden. Zwei gemeinsame zusätzliche Verfahrensschritte für beide Leuchtvorrichtungen 9' und 9'' können folgendes umfassen: (i) ein lokales Entfernen der Schicht der ersten Elektrode 140 von mindestens einem Abschnitt des Rillenbereichs 118 (zum Beispiel dem Bereich zwischen dem Hauptabschnitt 110a und dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110), um die Schicht der ersten Elektrode 140 des Hauptabschnitts 100a von dem Nebenabschnitt 100b zu lösen oder ein Bilden einer gemusterten Schicht einer ersten Elektrode, die in dem Rillenbereich 118 gelöst ist; und (ii) ein Bilden eines Durchgangslochkontakts 145 (zum Beispiel ein Bilden eines Durchgangslochs hinauf zu der ersten Mantelschicht 112 und Füllen des Durchgangslochs mit einem leitfähigen Material) in dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 vor oder nach einem Bilden der Schicht der ersten Elektrode, wie es in 6B dargestellt ist. Diese zusätzlichen Schritte werden vor dem Bonden an das zweite leitfähige Substrat 200 durchgeführt.
  • Der Verfahrensschritt zum „lokalen Entfernen und Lösen der Schicht der ersten Elektrode 140 von mindestens einem Abschnitt des Rillenbereichs 118” wird durchgeführt, um eine elektrische Kommunikation durch die Schicht der ersten Elektrode 140 zwischen dem Nebenabschnitt 110b und dem Hauptabschnitt 100a der Leuchtstruktur 110 zu verhindern, wodurch elektrische Kurzschlüsse innerhalb der Vorrichtung verhindert werden. Ein alternatives Verfahren weist dementsprechend ein Bilden einer gemusterten Schicht einer ersten Elektrode 140 auf, wobei die gemusterte Schicht der ersten Elektrode eine separate Schicht der ersten Elektrode 140 für den Hauptabschnitt 100a und eine separate Schicht einer ersten Elektrode 140 für den Nebenabschnitt 100b ist, wodurch eine elektrische Kommunikation zwischen den Haupt- und Nebenabschnitten der Leuchtstruktur verhindert wird. Bei einem weiteren alternativen Verfahren kann die gemusterte Schicht der ersten Elektrode 140 lediglich an dem Hauptabschnitt 100a und nicht an dem Nebenabschnitt 110b gebildet werden.
  • Für die Leuchtvorrichtung 9' (21A) können zusätzliche Verfahrensschritte das Folgende umfassen: (i) Dotieren (zum Beispiel durch Ionenimplantation) einer zusätzlichen Region 206 (die dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur entspricht) des leitfähigen Substrats 200b zusätzlich zu dem im Vorhergehenden beschriebenen Dotieren der Region 205 vor einem Bonden des leitfähigen Substrats; (ii) optionales Bilden von gemusterten leitfähigen Zwischenschichten 210 und 211 innerhalb der dotierten Regionen 205 und 206 des leitfähigen Substrats 200b; (iii) Ausrichten und Befestigen der gemusterten leitfähigen Zwischenschichten 210 und 211 (die den dotierten Regionen 205 und 206 entsprechen) an dem Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung 121 in der isolierenden Schicht 120 und dem Durchgangslochkontakt 145 entspricht; und eine Kombination der Schritte derselben. Mindestens ein Abschnitt des Dotierverfahrens für die dotierte Region 206 kann simultan mit dem Dotierverfahren für die dotierte Region 205 durchgeführt werden, und/oder das Dotierverfahren für die dotierte Region 206 kann in einem separaten Verfahrensschritt durchgeführt werden. Das leitfähige Substrat 200b kann ferner in einem späteren Stadium (zum Beispiel nach einem Bonden) gedünnt werden, um einer dotierten Region 206 zu erlauben, auf beiden Seiten eines leitfähigen Substrats 200b freigelegt zu werden.
  • Für die Leuchtvorrichtung 9'' (21B) können zusätzliche Verfahrensschritte das Folgende umfassen: (i) ein Bilden eines Durchgangslochkontakts 212 (zum Beispiel ein Bilden eines Durchgangslochs durch das leitfähige Substrat 200b und ein Füllen des Durchgangslochs mit einem leitfähigen Material), der dem Nebenabschnitt 110b der Leuchtstruktur 110 entspricht, vor oder nach einem Bilden der dotierten Region 205; (ii) optionales Bilden von gemusterten leitfähigen Zwischenschichten 210 und 211 innerhalb der dotierten Region 205 des leitfähigen Substrats 200b und entsprechend dem Durchgangslochkontakt 212; (iii) Ausrichten und Befestigen der gemusterten leitfähigen Zwischenschichten 210 und 211 (entsprechend der dotierten Region 205 und dem Durchgangslochkontakt 212) an dem Abschnitt der Schicht der ersten Elektrode, der der Ausnehmung 121 in der isolierenden Schicht 120 und dem Durchgangslochkontakt 145 entspricht; und eine Kombination der Schritte derselben.
  • Das Lichtpaket 13 (das in 21A dargestellt ist) und das Lichtpaket 14 (das in 21B dargestellt ist) können auf eine im Wesentlichen ähnliche Weise zu dem hier im Vorhergehenden beschriebenen Leuchtpaket 12 genutzt werden. Das Leuchtpaket 13 und das Leuchtpaket 14 werden durch eine Platzierung einer Vorwärtsvorspannung auf dem Leuchtpaket, zum Beispiel Platzieren einer negativen Vorspannung auf der ersten leitfähigen Region 310 und einer positiven Vorspannung auf der zweiten leitfähigen Region 320, aktiviert (um zum Beispiel Licht zu emittieren). Die Elektronen fließen von der ersten leitfähigen Region 310 mittels der zweiten n-Typ-dotierten Region 206 oder dem Durchgangslochkontakt 212 zu dem Durchgangslochkontakt 145, wie es durch die gestrichelten Pfeile auf der linken Seite von 21A und 21B dargestellt ist. Wenn eine Gegenvorspannung auf dem Leuchtpaket, zum Beispiel Platzieren einer positiven Vorspannung auf der ersten leitfähigen Region 310 und einer negativen Vorspannung auf der zweiten leitfähigen Region 320, platziert wird, werden Elektronen von der zweiten leitfähigen Region 320 zu der leitfähigen Zwischenschicht 210 fließen. Wenn die Spannung bei der Gegenvorspannung eine bestimmte Durchbruchspannung (zum Beispiel gefährliche Pegel einer elektrostatischen Entladung) erreicht, wird die Zener-Diode (das heißt die n-Typ-dotierte Region 205 und das leitfähige p-Typ-Substrat 200b) erlauben, dass Elektronen durch die n-Typ-dotierte Region 205 und das leitfähige p-Typ-Substrat 200b fließen und durch die erste leitfähige Region 310 austreten, wodurch die Leuchtvorrichtung 9', 9'' geschützt wird.
  • Die in 19–21B dargestellten Ausführungsbeispiele können ferner eine Oberflächentexturierung (nicht gezeigt) an der Licht emittierenden Oberfläche oder eine Linse oder eine Mehrzahl von Linsen an der Licht emittierenden Oberfläche aufweisen.
  • 22 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines nicht eingekapselten Leuchtpakets 15 dar, das eine Leuchtvorrichtung 1 aufweist, die an eine erste leitfähige Region 310 an einer Schaltungsplatte 300 gebunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem in 17 und 18 dargestellten Ausführungsbeispiel. Gleiche Bezugsziffern identifizieren dementsprechend die gleichen Elemente (oder Strukturen) des Pakets. Die Schaltungsplatte 300 bei diesem Ausführungsbeispiel weist jedoch (i) eine erste Oberfläche, die die im Vorhergehenden beschriebenen erste leitfähige Region 310 und die zweite leitfähige Region 320 hat, und (ii) eine zweite Oberfläche, die eine dritte leitfähige Region 312 und eine vierte leitfähige Region 322 hat, auf. Die Schaltungsplatte 300 weist ferner (a) mindestens ein erstes Durchgangsloch 316, das die erste leitfähige Region 310 und die dritte leitfähige Region 312 verbindet, und (b) mindestens ein zweites Durchgangsloch 326, das die zweite leitfähige Region 320 und die vierte leitfähige Region 322 verbindet, auf. Dieses besondere Ausführungsbeispiel ist vorteilhaft, da die Durchgangslöcher 316, 326 eine Verbindung mit einer äußeren Vorrichtung (zum Beispiel einer Leistungsquelle) erlauben, ohne zusätzliche Verbindungen zu erfordern.
  • 23A–23D stellen verschiedene verkapselte Ausführungsbeispiele, das heißt verkapselte Leuchtpakete 16–19 dar. Obwohl diese Figuren lediglich die Verwendung des nicht verkapselten Pakets 10 darstellen (das in 17 und 18 dargestellt ist), kann irgendeins der im Vorhergehenden beschriebenen Pakete ähnlich verkapselt sein. Eine Verkapselung liefert mindestens die folgenden Vorteile: (i) eine physische Barriere, die als ein Schutz dient; und (ii) die Fähigkeit, Leuchtstoff zu fangen, wodurch eine Steuerung der Wellenlängen von Licht (zum Beispiel einer Farbe), das emittiert wird, erlaubt wird. Eine oder mehrere Schichten einer Verkapselung können verwendet werden.
  • Eine geeignete Verkapselung, die Fachleuten bekannt ist, kann verwendet sein. Nützliche Materialien für eine Verkapselungen umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, Epoxidharz, Silikon, starres Silikon, Urethan, Oxethan, Acryl, Polycarbonat, Polyimid, Mischungen derselben und Kombinationen derselben. Es wird bevorzugt, eine Verkapselung zu verwenden, die (i) im Wesentlichen transparent ist, um eine Lichtemission zu maximieren, und (ii) in ihrem nicht gehärteten Zustand fließfähig ist.
  • Ein geeigneter Leuchtstoff, der Fachleuten bekannt ist, kann ähnlich verwendet sein. Geeignete Beispiele von nützlichen Leuchtstoffen können in dem US-Patent Nr. 5,998,925 , erteilt am 7. Dezember 1999 an Shimizu et al., mit dem Titel „Light Emitting Device Having a Nitride Compound Semiconductor and a Phosphor Containing a Garnet Fluorescent Material”, dem US-Patent Nr. 7,297,293 , erteilt am 20. November 2007 an Tamaki et al., mit dem Titel „Nitride Phosphor and Production Process Thereof, and Light Emitting Device”, dem US-Patent Nr. 7,247,257 , erteilt am 24. Juli 2007 an Murazaki et al., mit dem Titel „Light Emitting Device”, dem US-Patent Nr. 7,301,175 , erteilt am 27. November 2007 an Izuno et al., mit dem Titel „Light Emitting Apparatus and Method of Manufacturing the Same”, dem US-Patent Nr. 6,066,861 , erteilt am 23. Mai 2000 an Hohn et al., mit dem Titel „Wavelength-Converting Casting Composition and Its Use”, dem US-Patent Nr. 6,812,500 , erteilt am 2. November 2004 an Reeh et al., mit dem Titel „Light-Radiating Semiconductor Component with a Luminescence Conversion Element”, dem US-Patent Nr. 6,417,019 , erteilt am 9. Juli 2002 an Mueller et al., mit dem Titel „Phosphor Converting Light Emitting Diode”, dem US-Patent Nr. 6,891,203 , erteilt am 10. Mai 2005 an Kozawa et al., mit dem Titel „Light Emitting Device”, dem US-Patent Nr. 7,157,746 , erteilt am 2. Januar 2007 an Ota et al., mit dem Titel „Light Emitting Device Having a Divalent-Europium-Activated Alkaline Earth Metal Orthosilicate Phosphor,” und dem US-Patent Nr. 6,809,347 , erteilt an Tasch et al., mit dem Titel „Light Source Comprising Light-Emitting Element”, die alle hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind, gefunden werden. Wie hierin im Vorhergehenden erörtert ist, können Leuchtstoffe mindestens einen Anteil des Lichts, das durch die Leuchtvorrichtung erzeugt wird, in eine andere Wellenlänge von Licht wandeln, wodurch Änderungen der Farbe von Licht, das emittiert wird, erlaubt werden. Weißes Licht kann beispielsweise durch Nutzen einer Leuchtstruktur, die blaues Licht emittiert, und Verwenden eines Leuchtstoffs, der ein gelbes Fluoreszenzmaterial aufweist, erhalten werden. Ähnlicherweise kann roter Leuchtstoff genutzt werden, um den Farbenwiedergabeindex zu erhöhen.
  • 23A stellt ein verkapseltes Leuchtpaket 16, das das Leuchtpaket 10, eine Leuchtstoffregion 340, die eine Mehrzahl von Leuchtstoffpartikeln 344, die in einer ersten Verkapselung 342 verkapselt sind, aufweist, und eine zweite Verkapselung 350, die die Leuchtstoffregion 340 verkapselt, aufweist, dar. Die erste und die zweite Verkapselung 342, 350 können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Es wird angenommen, dass die zweite Verkapselung 350 eine Beschädigung (die zum Beispiel durch eine Feuchtigkeit verursacht wird) an der Leuchtstoffregion 340 verhindern kann.
  • 23B stellt ein verkapseltes Leuchtpaket 17 dar, das das Leuchtpaket 10, eine Leuchtstoffschicht 344 und eine Verkapselung 350 aufweist. Eine dünne Leuchtstoffschicht 344 kann auf das verkapselte Paket 11 vor dem Verkapseln des Leuchtstoff beschichteten Pakets gespritzt werden.
  • 23C stellt ein verkapseltes Leuchtpaket 18 dar, das das Leuchtpaket 10, eine Leuchtstoffschicht 344, eine Verkapselung 342 und eine modifizierte Schaltungsplatte 300, die sich vertikal erstreckende Seitenwände 301 hat, aufweist. Obwohl Seitenwände 301 der Schaltungsplatte 300 gerade sind, können Seitenwände 301 winklig sein, um eine Lichtreflexion und -emission zu erhöhen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Seitenwände 301 vorzugsweise reflektierend. Wie dargestellt ist, kann dieses Ausführungsbeispiel ohne eine Verkapselung genutzt sein, insbesondere wenn das Leuchtpaket 18 innerhalb eines umhüllten Beleuchtungssystems genutzt wird. Eine Verkapselung (nicht gezeigt) und/oder ein Leuchtstoff (nicht gezeigt) können alternativ der Hülle, die durch die Schaltungsplatine 300 und die Seitenwände 301 erzeugt wird, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, hinzugefügt sein.
  • 23D stellt ein verkapseltes Leuchtpaket 19 dar, das das Leuchtpaket 10, das durch eine erste Verkapselung 342 verkapselt ist, eine Leuchtstoffschicht 344, die die erste Verkapselung 342 bedeckt, und eine zweite Verkapselung 350, die die erste Verkapselung 342, die durch die Leuchtstoffschicht 344 bedeckt ist, verkapselt, aufweist. Die erste und die zweite Verkapselung 342, 350 können aus dem gleichen Material oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Es wird angenommen, dass die zweite Verkapselung 350 eine Beschädigung (zum Beispiel verursacht durch eine Feuchtigkeit) an der Phosphorschicht 344 verhindern kann.
  • 24–26 liefern verschiedene Paketkonfigurationen, die Arrays von Leuchtvorrichtungen 1 vorsehen. 24 stellt ein Array von Leuchtvorrichtungen 1 dar, bei dem Untergruppen von Leuchtvorrichtungen 1 in Reihe platziert sind. Die Leuchtvorrichtungen in jeder Untergruppe sind an eine gemeinsame erste leitfähige Region 310 an einer Schaltungsplatte 300 gebunden. Die zweite Elektrode 150 von jeder Leuchtvorrichtung 1 in jeder Untergruppe ist mit einer gemeinsamen zweiten leitfähigen Region 320 an der Schaltungsplatte 300 elektrisch verbunden. 25 stellt ein solches Array von Leuchtvorrichtungen 1 dar, bei dem jede Untergruppe von Leuchtvorrichtungen 1, die in Reihe platziert sind, durch eine gemeinsame Leuchtstoffregion 340 und/oder eine gemeinsame zweite Verkapselung 350 verkapselt ist. 26 stellt ein solches Array von Leuchtvorrichtungen 1 dar, bei dem jede Leuchtvorrichtung einzeln durch eine Leuchtstoffregion 340 und/oder eine zweite Verkapselung 350 verkapselt ist.
  • 27–31 stellen Beleuchtungssysteme dar, die die Leuchtpakete und Leuchtvorrichtungen der vorliegenden Erfindung aufweisen. 27 stellt einen LCD-Bildschirm dar, der (i) ein Leuchtpaket 18, das mindestens eine Leuchtvorrichtung 1, die an einer Schaltungsplatine 300 angebracht ist, die reflektierende Seitenwände 301 hat, aufweist, (ii) ein reflektierendes Blatt 412, das Muster 412a hat, wobei das reflektierende Blatt winklig ist, um eine Reflexion von Licht in einer vorbestimmten Richtung zu steuern, (iii) ein Transportblatt 410, (iv) ein Ausbreitungsblatt 414, (v) mindestens ein Prismenblatt 416 und (vi) einen Anzeigebildschirm 450 aufweist. Die reflektierenden Seitenwände 301, die eine Richtungssteuerung des emittierten Lichts liefern, sind nicht notwendig, wenn die Leuchtvorrichtung 1 verwendet wird.
  • 28 stellt ein Projektionssystem dar, das (i) eine Lichtquelle 410, die ein Leuchtpaket aufweist, wie hierin beschrieben ist, (ii) eine Kondensierungslinse 420, (iii) einen Farbfilter 430, (iv) eine Schärfungslinse 440, (v) eine digitale Mikrospiegelvorrichtung 450 und (vi) eine Projektionslinse 480 aufweist. Das resultierende Bild wird auf einen Schirm 490 projiziert.
  • 29–31 stellen jeweils ähnlicherweise ein Vorderlicht eines Automobils, das Leuchtpakete 10 hat, eine Straßenlampe, die mindestens ein Leuchtpaket 10 hat, und einen Scheinwerfer, der mindestens ein Leuchtpaket 10 hat, dar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
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    • - Stern et al., „Dry etching for coherent refractive microlens arrays”, Optical Engineering, Band 33, Nr. 11, S. 3547–51 (Nov. 1994) [0130]

Claims (24)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9), mit folgenden Schritten: Bilden mindestens einer Leuchtstruktur (110) auf einem ersten Substrat (100), wobei die Leuchtstruktur (110) eine erste Mantelschicht (112) auf dem ersten Substrat (100), eine aktive Schicht (114) auf der ersten Mantelschicht (112), eine zweite Mantelschicht (116) auf der aktiven Schicht (114) und mindestens eine geneigte Seitenoberfläche (113) aufweist, die die freiliegenden Seiten der ersten Mantelschicht (112), der aktiven Schicht (114) und der zweiten Mantelschicht (116) aufweist; Bilden einer gemusterten Isolationsschicht (120) auf der Leuchtstruktur (110), wobei die Isolationsschicht (120) eine Ausnehmung (121) aufweist, die einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht (116) freilegt; Bilden einer Schicht einer ersten Elektrode (140) in der Ausnehmung (121) und auf mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht (120); Befestigen mindestens eines Abschnitts der Schicht der ersten Elektrode (140) an einem zweiten leitfähigen Substrat (200); Entfernen des ersten Substrats (100), um mindestens eine Oberfläche der ersten Mantelschicht (112) freizulegen; und Bilden einer zweiten Elektrode (150) auf der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht (112) der Leuchtstruktur (110).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Separieren des zweiten Substrats (200) und von Regionen um die Leuchtstruktur (110) aufweist, um mindestens eine Leuchtvorrichtung (1; 2), die mindestens eine Leuchtstruktur (110) aufweist, zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens einer Isolationsschicht (120) das Bilden einer Isolierschicht (120) auf mindestens einem Abschnitt der mindestens einen geneigten Seitenoberfläche (113) und der zweiten Mantelschicht (116) der Leuchtstruktur (110) aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens einer Isolationsschicht (120) das Bilden einer Isolationsschicht (120) auf mindestens den freiliegenden Seitenoberflächen der aktiven Schicht (114) und der ersten Mantelschicht (112) der Leuchtstruktur (110) aufweist, und bei dem der Schritt des Bildens der Schicht einer ersten Elektrode (140) das Bilden einer Schicht einer ersten Elektrode (140) auf mindestens der zweiten Mantelschicht (116) aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bilden einer ohmschen Schicht (130) in der Ausnehmung (121) aufweist, wobei die Schicht der ersten Elektrode (140) auf der ohmschen Schicht (130) und mindestens einem Abschnitt der isolierenden Schicht (120) gebildet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Leuchtstruktur (110) gebildet wird, um ferner mindestens eine Rille (118) aufzuweisen, die mindestens die zweite Mantelschicht (116) und die aktive Schicht (114) separiert, während sie mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht (112) bereitstellt, wobei ein Abschnitt der Rille (118) einen Hauptabschnitt (110a) der Leuchtstruktur (110) definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille (118) einen Nebenabschnitt (110b) der Leuchtstruktur (110) definiert; und bei dem der Schritt des Bildens einer zweiten Elektrode (150) das Bilden einer zweiten Elektrode (150) auf der freigelegten Oberfläche der ersten Mantelschicht (112) des Nebenabschnitts (110b) aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bilden einer konvexen Struktur (119) aus einem Abschnitt der ersten Mantelschicht (112) aufweist, wobei die zweite Elektrode (150) auf der konvexen Struktur (119) gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, bei dem das zweite leitfähige Substrat (200) eine Zener-Diode aufweist, die eine dotierte Region (205) des leitfähigen Substrats (200) aufweist, wobei die dotierte Region (205) einen zu dem Leitfähigkeitstyp des zweiten leitfähigen Substrats (200) entgegengesetzte Leifähigkeitstyp hat, und wobei lediglich die dotierte Region (205) elektrisch mit der ersten Elektrode (140) verbunden wird.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtvorrichtung (9'; 9''), mit folgenden Schritten: Bilden mindestens einer Leuchtstruktur (110) auf einem ersten Substrat, wobei die Leuchtstruktur (110) eine erste Mantelschicht (112b) auf dem ersten Substrat, eine aktive Schicht (114) auf der ersten Mantelschicht (112b), eine zweite Mantelschicht (116b) auf der aktiven Schicht (114), mindestens eine Seitenoberfläche, die die freiliegenden Seiten der Schichten aufweist, und mindestens eine Rille aufweist, die mindestens die zweite Mantelschicht (116b) und die aktive Schicht (114) separiert, während sie mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht (112b) bereitstellt, wobei ein Abschnitt der Rille einen Hauptabschnitt (110a) der Leuchtstruktur (110) definiert, und ein anderer Abschnitt der Rille einen Nebenabschnitt (110b) der Leuchtstruktur (110) definiert; Bilden einer Isolationsschicht (120) auf der Leuchtstruktur (110), wobei die Isolationsschicht (110) eine Ausnehmung (121) aufweist, um einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht (116b) freizulegen; Bilden einer gemusterten Schicht einer ersten Elektrode (140) in der Ausnehmung (121) und auf mindestens einem Abschnitt der Isolationsschicht (120), wobei die Schicht der ersten Elektrode (140) in der Rillenregion diskontinuierlich ist, um den Nebenabschnitt (110b) elektrisch zu trennen; Bilden eines isolierten Durchgangslochkontaktes (145), der sich von der Schicht der ersten Elektrode (140) zu der ersten Mantelschicht (112b) des Nebenabschnitts (110b) der Leuchtstruktur (110) erstreckt; Befestigen mindestens eines Abschnitts einer Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode (140) auf einem zweiten leitfähigen Substrat (200b), wobei das zweite leitfähige Substrat (200b) eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht (210, 211) aufweist, die einen ersten Abschnitt (210) für eine Befestigung an der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode (140), der der Ausnehmung (121) entspricht, und einen zweiten Abschnitt (211) für eine elektrische Verbindung mit dem Durchgangskontaktloch (145) hat; Entfernen des ersten Substrats (100), um mindestens eine Oberfläche der ersten Mantelschicht (112b) freizulegen; und Separieren des zweiten Substrats (200b) und der Regionen um die Leuchtstruktur (110), um mindestens eine Leuchtvorrichtung (9', 9''), die mindestens eine Leuchtstruktur (110) aufweist, zu bilden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das zweite leitfähige Substrat (200b) (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region (205) hat, und (ii) eine zweite dotierte Region (206) aufweist, die sich durch das zweite leitfähige Substrat (200b) erstreckt, wobei der erste Abschnitt (210) der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf und innerhalb der ersten dotierten Region (205) des leitfähigen Substrats (200b) angeordnet ist und an mindestens einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode (140), der der Ausnehmung (121) entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt (211) der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf und innerhalb der zweiten dotierten Region (206) des leitfähigen Substrats (200b) angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt (145) des Nebenabschnitts (110b) der Leuchtstruktur (110) berührt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das zweite leitfähige Substrat (200b) (i) eine Zener-Diode, die eine erste dotierte Region (205) hat, (ii) einen isolierten Durchgangslochkontakt (212), der sich durch das zweite leitfähige Substrat (200b) erstreckt, aufweist, wobei der erste Abschnitt der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht (210) auf und innerhalb der ersten dotierten Region (205) des leitfähigen Substrats (200b) angeordnet ist und an mindesten einem Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode (140), der der Ausnehmung (121) entspricht, befestigt ist, und wobei der zweite Abschnitt (211) der gemusterten leitfähigen Zwischenschicht auf dem Durchgangslochkontakt (212) des leitfähigen Substrats (200b) angeordnet ist und den Durchgangslochkontakt (145) des Nebenabschnitts (110b) der Leuchtstruktur (110) berührt.
  12. Leuchtvorrichtung (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9), die mit dem Verfahren nach Anspruch 1 erhalten wird.
  13. Leuchtvorrichtung (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9), mit: einer Leuchtstruktur (110), die eine Licht emittierende erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche (113), die verglichen mit der zweiten Oberfläche in einem Winkel geneigt ist, eine aktive Schicht (114), die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche hat, eine erste Mantelschicht (112) auf der ersten Oberfläche der aktiven Schicht (114), wobei die erste Mantelschicht (112) die erste Oberfläche der Leuchtstruktur (110) darstellt, und eine zweite Mantelschicht (116) auf der zweiten Oberfläche der aktiven Schicht (114), wobei die zweite Mantelschicht (116) die zweite Oberfläche der Leuchtstruktur (110) darstellt, hat; einer Isolationsschicht (120) auf mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche (113) und der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur (110), wobei die isolierende Schicht (120) eine Ausnehmung (121) aufweist, die mindestens einen Abschnitt der zweiten Mantelschicht (116) freilegt; einer ersten und einer zweiten Elektrode (140, 150), die mit der Leuchtstruktur (110) verbunden sind, wobei die erste Elektrode (140) in der Ausnehmung (121) und auf mindestens einem Großteil der Isolationsschicht (120) ist; und einem leitfähigen Substrat (200), das an mindestens einem Abschnitt einer Oberfläche der ersten Elektrode (140) befestigt ist.
  14. Vorrichtung (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9) nach Anspruch 13, bei der sich die Isolationsschicht (120) die Seitenoberfläche (113) der Leuchtstruktur (110) hinauf erstreckt, um mindestens die aktive Schicht (114) zu umfassen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der sich die Isolationsschicht die ganze Seitenoberfläche der Leuchtstruktur hinauf erstreckt.
  16. Vorrichtung (1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9) nach Anspruch 13, bei der die Isolationsschicht (120) mindestens auf der Seitenoberfläche (113), die der aktiven Schicht (114) entspricht, und der ersten Mantelschicht (112) der Leuchtstruktur (120) ist, und bei der die Schicht der ersten Elektrode (140) auf mindestens der zweiten Mantelschicht (116) ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Schicht der ersten Elektrode (140) auf der zweiten Mantelschicht (116) und auf mindestens einem Abschnitt der isolierenden Schicht (120) ist.
  18. Vorrichtung (2; 9; 9'; 9'') nach Anspruch 13, mit ferner einer Rille (118) entlang der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur (110), um einen Hauptabschnitt (110a) der Leuchtstruktur (110) und einen Nebenabschnitt (110b) der Leuchtstruktur (110) zu liefern, wobei die Rille (118) mindestens die zweite Mantelschicht (116) und die aktive Schicht (114) der Leuchtstruktur (110) separiert, während sie mindestens einen kontinuierlichen Abschnitt der ersten Mantelschicht (112) bereitstellt, und wobei die zweite Elektrode (150) auf einer ersten Oberfläche des Nebenabschnitts (110b) der Leuchtstruktur (110) ist.
  19. Vorrichtung (5) nach Anspruch 18, bei der die erste Mantelschicht (111) einen konvexförmigen Linsenabschnitt (119) aufweist.
  20. Vorrichtung (7) nach Anspruch 18, bei der ein Abschnitt der ersten Mantelschicht des Hauptabschnitts (110a) der Leuchtstruktur eine konvexe Form (119) hat, und bei der die zweite Elektrode (150) auf der ersten Oberfläche des Nebenabschnitts (110b) der Leuchtstruktur angeordnet ist.
  21. Vorrichtung (9') nach Anspruch 13 oder 18, bei der das leitfähige Substrat (200b) eine Zener-Diode aufweist, die eine dotierte Region (205) des leitfähigen Substrats (200b) aufweist, wobei lediglich die dotierte Region (205) elektrisch mit der ersten Elektrode (140) verbunden ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der das zweite leitfähige Substrat (200b) ferner eine gemusterte leitfähige Zwischenschicht (210, 211), die auf und innerhalb der dotierten Region (205) des leitfähigen Substrats (200b) angeordnet ist, aufweist, und bei der mindestens ein Abschnitt der Oberfläche der Schicht der ersten Elektrode (140) mit der leitfähigen Zwischenschicht (210) verbunden ist.
  23. Leuchtvorrichtung (1; 8; 9'; 9'';) eines Vertikaltyps, mit: einer Leuchtstruktur (110), die eine Licht emittierende erste Oberfläche, mindestens eine Seitenoberfläche (113) und eine zweite Oberfläche hat; einer gemusterten Isolationsschicht (120) auf der zweiten Oberfläche und mindestens einem Abschnitt der mindestens einen Seitenoberfläche (113) der Leuchtstruktur (120), wobei die Isolationsschicht (120) eine Ausnehmung (121), die einen Abschnitt der zweiten Oberfläche freilegt, aufweist; einem Substrat (300), das die Leuchtstruktur trägt; einer ersten elektrischen Leitung (330) für eine Verbindung mit einer Leistungsquelle; einer zweiten elektrischen Leitung (332) für eine Verbindung mit der Leistungsquelle; einer Einrichtung (150) zum elektrischen Verbinden der ersten Oberfläche der Leuchtstruktur (110) mit der ersten elektrischen Leitung (330); und einer Einrichtung (140) zum elektrischen Verbinden der zweiten Oberfläche der Leuchtstruktur (110) mit der zweiten elektrischen Leitung (332) und zum Reflektieren von Licht, das auf die mindestens eine Seitenoberfläche (113) der Leuchtstruktur (110) auftrifft.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Einrichtung (140) zum Reflektieren von Licht ferner eine Wärme von der (110) Leuchtstruktur weg leitet.
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