发光器件、发光器件封装、以及照明系统技术方案

本发明专利技术提供了一种发光器件、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括：第一半导体层，该第一半导体层包括多个中空空间部；第一半导体层上的有源层；以及有源层上的第二导电型半导体层。多个空气透镜中的每一个具有小于第一半导体层的厚度。

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及发光器件、发光器件封装、以及照明系统。
技术介绍
发光二极管(LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。由于近年来LED的亮度 得到逐渐地增强，LED被用作用于显示器、车辆、以及照明的光源。而且，通过使用荧光物， 或者通过组合具有各种颜色的LED可以实现具有优秀效率的发射白光的LED。该种LED的亮度取决于诸如能够将光有效地提取到外部的光提取结构、在LED中 使用的半导体材料、芯片尺寸、以及包围LED的制模组件的种类的各种条件。
技术实现思路
实施例提供具有新结构的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。实施例还提供 具有改进的电流扩展效应的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。实施例还提供具有被 提高的光提取效率的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。在一个实施例中，发光器件包括第一半导体层，该第一半导体层包括多个中空空 间部；第一半导体层上的有源层；以及有源层上的第二导电型半导体层，其中多个中空空 间部中的每一个具有小于第一半导体层的厚度。在另一实施例中，发光器件封装包括主体部；主体部上的第一和第二电极层；以 及发光器件，所述发光器件被布置在主体部上并且被电气地连接到第一和第二电极层，其 中，所述发光器件包括第一半导体层，该第一半导体层包括多个中空空间部；第一半导体 层上的有源层；以及有源层上的第二导电型半导体层，其中多个中空空间部中的每一个具 有小于第一半导体层的厚度。在又一实施例中，照明系统包括衬底；和发光模块，该发光模块包括被布置在衬 底上的发光器件，其中，所述发光器件包括第一半导体层，该第一半导体层包括多个中空 空间部；第一半导体层上的有源层；以及有源层上的第二导电型半导体层，其中，多个中空 空间部中的每一个具有小于第一半导体层的厚度。在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从描述和附图，以及从 权利要求中，其它的特征将变得显而易见。附图说明图1是示出根据第一实施例的发光器件的截面图。图2是示出根据第一实施例的发光器件的修改示例的截面图。图3是示出包括空气透镜的发光器件的亮度A与不包括空气透镜的发光器件的亮 度B之间的差的图。图4至图7是示出制造根据第一实施例的发光器件的方法的视图。图8是根据第二实施例的发光器件的截面图。图9是根据第三实施例的发光器件的截面图。图10是根据第四实施例的发光器件的截面图。图11是示出根据第四实施例的发光器件的修改示例的截面图。图12是根据第五实施例的发光器件的截面图。图13是根据第六实施例的发光器件的截面图。图14是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。图15是包括根据实施例的发光器件封装的背光单元的视图。图16是包括根据实施例的发光器件封装的照明单元的视图。具体实施例方式在实施例的描述中，应当理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为处于衬 底、层(或膜)、区域、垫或图案“上”时，其可以“直接”在另一层或者衬底上，或者也可以存 在中间层。此外，应当理解的是，当层被称为在另一层“下”时，它能够直接地在另一层下， 并且还可以存在一个或者多个中间层。此外，将基于附图来进行对关于各层“上”和“下”的参考。在附图中，为了便于描述和使其清楚，各层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性 绘制。而且，各个元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件和制造发光器件的方法。<第一实施例>图1是根据第一实施例的发光器件100的截面图。参考图1，发光器件100包括衬底110、通过中空空间部形成的多个空气透镜115、 第一半导体层130、有源层140、以及第二导电型半导体层150。衬底110 可以是由蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO, Si、GaP、InP、以及 Ge 中的至少一个形成。多个空气透镜115可以被布置在衬底110上。即，多个空气透镜115的下端可以 被布置在衬底110上。缓冲层(未示出)可以被布置在衬底110上，以减少衬底110和第一半导体层130 之间的晶格常数差。在这里，多个空气透镜115可以被布置在缓冲层(未示出)上。例如，多个空气透镜115中的每一个可以具有凸透镜形状。可选地，可以以诸如半 球形、多边柱形、多棱锥形、圆锥体形、圆锥台形、以及棱锥台形(polygonal cone shape)的 形状来不同地对空气透镜进行更改。而且，参考图2，可以在各个空气透镜115的表面上进行粗糙化，以提高发光器件 100的光提取效率。多个空气透镜115可以利用空气来填充，并且被布置在衬底110或者缓冲层(未 示出)的整个表面上，或者被部分地布置在衬底110或者缓冲层(未示出)上。第一半导体层130可以被布置在衬底110和多个空气透镜115上。S卩，多个空气 透镜115可以被布置在第一半导体层130的下表面处。多个空气透镜115被布置在第一半 导体层130内。而且，各个空气透镜115可以具有小于第一半导体层130的厚度和面积，并 且可以通过被填充有空气的空间部形成。5第一半导体层130可以具有单层结构或者多层结构。在单层结构的情况下，可以 通过第一导电型半导体层实现第一半导体层130。而且，在多层结构的情况下，通过未被掺 杂的半导体层，例如，未被掺杂的GaN层可以实现第一半导体层130，并且第一导电型半导 体层可以被布置在多层结构的上层上。第一半导体层130可以是由具有hxAlfamMO彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1) 的复合化学式的半导体材料，例如，GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, IniUGaN、以及AUnN中的 至少一个形成。而且，当第一导电型半导体层是η型半导体层时，第一导电型半导体层可以被掺 杂有诸如Si、Ge、Sn、Se、以及Te的η型掺杂物。第一半导体层130具有大约2. 12至大约2. 44的折射率，并且各个空气透镜115 具有大约1的折射率。因此，通过折射率之间的差，可以将从有源层140发射的朝着多个空 气透镜115前进的光有效地和完全地反射到发光器件100的发光表面。而且，多个空气透 镜115中的每个可以具有光散射效应。因此，可以提高发光器件100的光提取效应。有源层140被布置在第一半导体层130上。有源层140可以具有单量子阱结构、 多量子阱(MQW)结构、量子线结构、以及量子点结构中的至少一个。在其中掺杂η型或者ρ型掺杂物的被掺杂的包覆层(clad layer)(未示出)可以 被布置在有源层140的上/下方。通过AKiaN层或者InAKiaN层可以实现包覆层(未示 出)。第二导电型半导体层150被布置在有源层140上。例如，通过ρ型半导体层可 以实现第二导电型半导体层150。ρ型半导体层可以是由具有IraiyGhnNO)彡χ彡1， O彡y彡1，0彡x+y彡1)的复合化学式的半导体材料，例如，InAlGaN、GaN、AlGaN、AlInN、 InGaN、AlN、或者InN来形成。而且，ρ型半导体层可以被掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr、以及Ba 的P型掺杂物。ρ型掺杂物和η型掺杂物可以分别被掺杂到第一导电型半导体层和第二导电型半 导体层150中，但是不限于此。而且，尽管未示出，第三导电型半导体层(未示出)可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：第一半导体层，所述第一半导体层包括多个中空空间部；位于所述第一半导体层上的有源层；以及位于所述有源层上的第二导电型半导体层，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部的厚度小于所述第一半导体层的厚度。

【技术特征摘要】
KR 2009-10-28 10-2009-01028111.一种发光器件，包括第一半导体层，所述第一半导体层包括多个中空空间部；位于所述第一半导体层上的有源层；以及位于所述有源层上的第二导电型半导体层，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部的厚度小于所述第一半导体层的厚度。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一半导体层包括未被掺杂的半导体 层和位于所述未被掺杂的半导体层上的第一导电型半导体层。3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部布置在所述未被掺杂 的半导体层处。4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部 朝着所述有源层突出。5.根据权利要求3所述的发光器件，包括位于所述第一半导体层下方的衬底。6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部 的下端布置在所述衬底上。7.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部布置在所述第一导电 型半导体层处。8.根据权利要求7所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部 朝着所述有源层突出。9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部 的下端布置在所述未被掺杂的半导体层上。10.根据权利要求7所述的发光器件，包括位于所述第一半导体层下方的衬底。11.根据权利要求7所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部布置在所述第一导电 型半导体层内。12.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述多个中空空间部中的每个中空空间部 具有以下形状中的至少一种凸透镜形、半球形、多边柱形、多棱锥形、圆锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尚勋，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR