发光二极管、发光二极管封装件和包括其的设备制造技术

本发明专利技术提供了一种发光二极管，其包括发光结构、发光结构上的光学波长转换层和光学波长转换层上的光学滤波器层。发光结构包括第一导电类型的半导体层、第一导电类型的半导体层上的有源层和有源层上的第二导电类型的半导体层，并且发射具有第一峰值波长的第一光。光学波长转换层吸收从发光结构发射的第一光，并且发射具有与第一峰值波长不同的第二峰值波长的第二光。光学滤波器层反射从发光结构发射的第一光，并且透射从光学波长转换层发射的第二光。

Light Emitting Diodes, Light Emitting Diode Packages and Equipment Including them

The invention provides a light-emitting diode, which comprises a light-emitting structure, an optical wavelength conversion layer on the light-emitting structure and an optical filter layer on the optical wavelength conversion layer. The luminescent structure includes a first conductive semiconductor layer, an active layer on the first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer on the active layer, and emits the first light with the first peak wavelength. The optical wavelength conversion layer absorbs the first light emitted from the luminescent structure and emits a second light with a second peak wavelength different from the first peak wavelength. The optical filter layer reflects the first light emitted from the luminous structure and transmits the second light emitted from the optical wavelength conversion layer.

【技术实现步骤摘要】
发光二极管、发光二极管封装件和包括其的设备本申请是基于2016年8月25日提交的、申请号为201610729750.1、专利技术名称为“发光二极管、发光二极管封装件和包括其的设备”的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0120547的权益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
本专利技术构思涉及发光二极管(LED)、LED封装件和包括其的设备，并且更具体地说，涉及能够利用发射第一颜色的光的LED来发射第二颜色的光的LED封装件，以及包括该LED的三色发光设备和显示装置。
技术介绍
LED封装件可用于小型家电、室内产品和诸如电子板的显示装置。为了使得LED封装件能够用于显示装置，LED封装件必须能够显示三基色。然而，在利用不同颜色LED的封装件的情况下，显示装置的构造由于不同的操作电压而变得复杂，并且功耗增大。
技术实现思路
本专利技术构思提供了一种发光二极管(LED)、一种能够利用发射第一颜色的光的LED来发射第二颜色的光的LED封装件。在一个实施例中，本专利技术构思提供了一种包括LED的三色发光设备和显示装置。根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种LED，包括：发光结构，其包括第一导电类型的半导体层、第一导电类型的半导体层上的有源层和有源层上的第二导电类型的半导体层，并且构造为发射具有第一峰值波长的第一光；光学波长转换层，其布置在发光结构上，并且构造为吸收从发光结构发射的第一光并发射具有与第一峰值波长不同的第二峰值波长的第二光；以及光学滤波器层，其布置在光学波长转换层上，并且构造为反射从发光结构发射的第一光并透射从光学波长转换层发射的第二光。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种三色发光设备，包括：第一发光结构至第三发光结构，它们各自包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层，并且构造为发射具有第一峰值波长的第一光；第一光学波长转换层，其布置在第一发光结构上，并且构造为吸收从第一发光结构发射的第一光并发射具有与第一峰值波长不同的第二峰值波长的第二光；第二光学波长转换层，其布置在第二发光结构上，并且构造为吸收从第二发光结构发射的第一光并发射具有与第一峰值波长和第二峰值波长不同的第三峰值波长的第三光；第一光学滤波器层，其布置在第一光学波长转换层上，并且构造为反射从第一发光结构发射的第一光并透射从第一光学波长转换层发射的第二光；以及第二光学滤波器层，其布置在第二光学波长转换层上，并且构造为反射从第二发光结构发射的第一光并透射从第二光学波长转换层发射的第三光。根据本专利技术构思的另一方面，提供了一种显示装置，包括：多个像素，每个像素至少包括具有第一LED的第一子像素和具有第二LED的第二子像素，其中第一LED包括：第一发光结构，其包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层，并且构造为发射具有第一峰值波长的第一光；第一光学波长转换层，其布置在第一发光结构上，并且构造为吸收从第一发光结构发射的第一光并发射具有与第一峰值波长不同的第二峰值波长的第二光；以及第一光学滤波器层，其布置在第一光学波长转换层上，并且构造为反射从第一发光结构发射的第一光并透射从第一光学波长转换层发射的第二光。第二LED可包括：第二发光结构，其包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层，并且构造为发射具有第一峰值波长的第一光；第二光学波长转换层，其布置在第二发光结构上，并且构造为吸收从第二发光结构发射的第一光并发射具有与第一峰值波长和第二峰值波长不同的第三峰值波长的第三光；以及第二光学滤波器层，其布置在第二光学波长转换层上，并且构造为反射从第二发光结构发射的第一光并透射从第二光学波长转换层发射的第三光。像素中的每一个还可包括具有第三LED的第三子像素，所述第三LED包括第三发光结构，所述第三发光结构包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层并且构造为发射具有第一峰值波长的第一光。第一LED可发射红光，第二LED可发射绿光，并且第三LED可发射蓝光。附图说明通过下面结合附图的详细描述，将更加清楚地理解本专利技术构思的示例性实施例，其中：图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的发光二极管(LED)的一部分的剖视图；图2是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图3是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图4是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图5是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图6是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图7是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图8是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图9是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED的一部分的剖视图；图10是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED封装件的剖视图；图11是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED封装件的剖视图；图12是根据本专利技术构思的另一示例性实施例的LED封装件的剖视图；图13A至图13K是用于描述制造根据本专利技术构思的示例性实施例的图12的LED封装件的方法的剖视图；图14是利用根据本专利技术构思的各个示例性实施例的LED或LED封装件的三色发光设备的框图；图15是量子点的结构的剖视图；图16是利用根据本专利技术构思的各个示例性实施例的LED或LED封装件的显示装置的框图；图17A和图17B是图16所示的显示装置的像素的框图；以及图18是图17A所示的子像素的电路图。具体实施方式图1是根据本专利技术构思的示例性实施例的发光二极管(LED)100的一部分的剖视图。参照图1，LED100可包括发光结构140、光学波长转换层150和光学滤波器层160。发光结构140可包括按次序堆叠的第一导电类型的半导体层110、有源层120和第二导电类型的半导体层130。第一导电类型的半导体层110可为组成为InxAlyGa1-x-yN(0≤x＜1，0≤y＜1，0≤x+y＜1)的n型氮化物半导体，并且n型杂质可为硅(Si)。例如，第一导电类型的半导体层110可包括n型GaN。根据示例性实施例，第一导电类型的半导体层110可包括第一导电类型的半导体接触层111和电流扩散层112。第一导电类型的半导体接触层111的杂质浓度可在约2×1018cm-3至约9×1019cm-3的范围内。第一导电类型的半导体接触层111的厚度可为约1μm至约5μm。电流扩散层112可具有这样的结构，其中具有不同组成或不同杂质含量的多个InxAlyGa(1-x-y)N(0≤x，y≤1，0≤x+y≤1)层重复地堆叠。例如，电流扩散层112的厚度可为约1nm至约500nm，并且可为像n型GaN层那样的组成为AlxInyGazN(0≤x，y，z≤1，除x＝y＝z＝0以外)的两个或更多个不同的层重复地堆叠的n型超晶格层。电流扩散层112的杂质浓度可在约2×1018cm-3至约9×1019cm-3的范围内。根据需要，电流扩散层112还可包括绝缘材料层。第二导电类型的半导体层130可为满足p型InxAlyGa1-x-yN(0≤x＜1，0≤y＜1，0≤x本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多色发光设备，包括：第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构，所述发光结构各自包括第一导电类型的半导体层、第二导电类型的半导体层、以及在所述第一导电类型的半导体层和所述第二导电类型的半导体层之间的有源层；第一光学波长转换层，其在所述第一发光结构的所述第一导电类型的半导体层的上表面上；第一光学滤波器层，其在所述第一光学波长转换层的上表面上；反射层，其在所述第一光学波长转换层的侧表面上；第一电极，其电连接到所述第一导电类型的半导体层；第二电极，其布置在所述第二导电类型的半导体层的下表面上并电连接到所述第二导电类型的半导体层，其中，所述反射层覆盖所述第一光学滤波器层的一侧。

【技术特征摘要】
2015.08.26 KR 10-2015-0120547;2016.07.01 US 15/2011.一种多色发光设备，包括：第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构，所述发光结构各自包括第一导电类型的半导体层、第二导电类型的半导体层、以及在所述第一导电类型的半导体层和所述第二导电类型的半导体层之间的有源层；第一光学波长转换层，其在所述第一发光结构的所述第一导电类型的半导体层的上表面上；第一光学滤波器层，其在所述第一光学波长转换层的上表面上；反射层，其在所述第一光学波长转换层的侧表面上；第一电极，其电连接到所述第一导电类型的半导体层；第二电极，其布置在所述第二导电类型的半导体层的下表面上并电连接到所述第二导电类型的半导体层，其中，所述反射层覆盖所述第一光学滤波器层的一侧。2.根据权利要求1所述的多色发光设备，还包括所述第一光学滤波器层上的透明基板。3.根据权利要求2所述的多色发光设备，其中，所述反射层覆盖所述透明基板的一侧。4.一种多色发光设备，包括：第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构，所述发光结构各自包括第一导电类型的半导体层、第二导电类型的半导体层、以及在所述第一导电类型的半导体层和所述第二导电类型的半导体层之间的有源层；第一光学波长转换层，其在所述第一发光结构的所述第一导电类型的半导体层的上表面上；第一光学滤波器层，其在所述第一光学波长转换层的上表面上；反射层，其在所述第一光学波长转换层的侧表面上；第一电极，其电连接到所述第一导电类型的半导体层；第二电极，其布置在所述第二导电类型的半导体层的下表面上并电连接到所述第二导电类型的半导体层，其中，所述第一光学波长转换层的侧表面与所述反射层是实质共面的。5.根据权利要求4所述的多色发光设备，还包括：第一金属柱和第二金属柱，其分别布置在所述第一电极和所述第二电极上并连接到所述第一电极和所述第二电极；以及横向包封件，其支撑所述第一、第二和第三发光结构以及所述第一和第二电极，其中，所述横向包封件在所述第一金属柱和所述第二金属柱之间提供电绝缘。6.根据权利要求4所述的多色发光设备，其中，所述第三发光结构的平面面积小于所述第一发光结构的平面面积或所述第二发光结构的平面面积。7.根据权利要求4所述的多色发光设备，还包括第二光学波长转换层，所述第二光学波长转换层包含与所述第一光学波长转换层中包含的材料不同的材料，并且布置在所述第二发光结构的所述第一导电类型的半导体层的上表面上。8.根据权利要求4所述的多色发光设备，其中，所述第一发光结构、第二发光结构和第三发光结构的构造实质上彼此相同。9.根据权利要求4所述的多色发光设备，其中，所述第一光学滤波器层具有多层结构，所述多层结构包括交替布置的第一和第二介电膜，其中，所述第一介电膜具有第一折射率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·柳，金容一，车南煹，林完泰，黄京旭，沈成铉，卢慧锡，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR