发光装置制造方法及图纸

技术编号:9837320 阅读:83 留言:0更新日期:2014-04-02 01:37
公开了一种发光装置,其包括:发光的有源层;以及设置于所述有源层上的透光层,所述透光层具有面对所述有源层的下部,其中所述透光层的侧部或上部的至少一个具有经表面处理的图案部分。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种发光装置,其包括:发光的有源层;以及设置于所述有源层上的透光层,所述透光层具有面对所述有源层的下部,其中所述透光层的侧部或上部的至少一个具有经表面处理的图案部分。【专利说明】发光装置
实施例涉及发光装置,尤其涉及一种紫外发光装置。
技术介绍
发光二极管(LED)是通过利用化合物半导体的特性将电转换成红外光或可见光来发送和接收信号或用作光源等的半导体装置。II1-V族氮化物半导体因其物理和化学性质受到很大关注,作为用于诸如发光二极管(LED)或激光二极管(LD)的发光装置的基本材料。这种发光二极管不包含对环境有害的物质,如在诸如白炽灯或荧光灯的传统照明设备中使用的汞(Hg),从而有利地具有优异的环保、长寿命和低功耗,因此用作传统光源的替代物。图1是具有普通的倒装焊(flip bonding)结构的LED的剖视图。图1所示的LED包括:底座10,钝化层12,第一和第二电极垫14和16,凸块18、20和22,第一和第二电极层24和26,半导体层30,AlN层40和蓝宝石衬底42。半导体层30包括P型半导体层32、有源层34和η型半导体层36。图1所示的LED中,从有源层34发射的光穿过η型半导体层36和AlN层40,然后经由蓝宝石衬底42向上射出。此时,按照斯涅尔定律,由于η型半导体层36、AlN层40和蓝宝石衬底42之间的折射率的差异,从有源层34发射的一部分光2不从蓝宝石衬底42逃逸,而是发生全内反射且被吸收在半导体层30中,由此造成发光效率的劣化。当图1所示的LED是发射蓝光波长带的蓝色LED时,可省略AlN层40,且η型半导体层36可由GaN形成。然而,当图1所示的LED是发射深紫外(DUV)光波长带的DUV LED时,需要形成AlN层40,且η型半导体层36由AlGaN形成。AlN具有2.3的折射率,蓝宝石衬底42具有1.82的折射率,以及接触蓝宝石衬底42的空气具有I的折射率。据此,存在于光通道中的媒介之间的折射率差异大大增加,不利地使全内反射损失最大化,由此降低了光提取效率。图2是比较在蓝色LED和DUV LED的情况下从蓝宝石衬底50的侧表面射出的光量的视图,其中ΘΑ代表入射角,以及ΘΒ代表折射角。图2的附图标记‘52’对应于蓝色LED情形下的GaN缓冲层40或GaN发光结构36,而对应于DUV LED情形下的AlN层40。在这种情况下,假设从蓝色LED发出的光的波长λ为450nm以及从DUV LED发出的光的波长λ为280nm,各层50和52的折射率如下表I所示。表I【权利要求】1.一种发光装置,包括: 有源层,用于发光的;以及 透光层,设置于所述有源层上,所述透光层具有面对所述有源层的下部, 其中所述透光层的侧部或上部的至少一个具有经表面处理的图案部分。2.根据权利要求1所述的发光装置,其中所述有源层发射具有200nm至405nm的波长带的光。3.根据权利要求2所述的发光装置,其中全内反射区被如下限定:4.根据权利要求1所述的发光装置,其中所述图案部分设置于所述透光层的上部以及所述透光层的侧部的下面部分、中间部分和上面部分的至少一个中。5.根据权利要求4所述的发光装置,其中所述图案部分所在的所述透光层的侧部的下面部分被如下限定: 6.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置,其中所述图案部分经过表面处理,以提供随机粗糙度,或被表面处理成半球形。7.根据权利要求6所述的发光装置,其中所述表面处理包括研磨和抛光的至少一种,所述随机粗糙度的粗糙度水平与抛光颗粒尺寸成比例,以及所述表面处理包括激光划片、干法蚀刻或湿法蚀刻。8.根据权利要求1至5和7中任一项所述的发光装置,其中所述图案部分被表面处理,使得所述透光层的上表面和下表面具有彼此不同的面积。9.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述透光层包括: 下切割部分,具有与所述下表面相同形状的水平剖面;和 上切割部分,设置于所述下切割部分上,且具有在下切割部分的上表面与所述透光层的上表面之间的多个不同的水平剖面。10.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述上切割部分的侧部具有至少一个斜平面。11.根据权利要求10所述的发光装置,其中所述斜平面的表面具有粗糙度,或所述斜平面具有外侧的凹曲率或凸曲率。12.根据权利要求10所述的发光装置,其中下面的关系存在于所述透光层的下表面的宽度和上表面的宽度之间, b1-b2=2dtan θ χ 其中h代表所述下表面的宽度,b2代表所述上表面的宽度,‘d’代表所述上切割部分的厚度,以及Q1代表所述斜平面的倾角。13.根据权利要求10所述的发光装置,其中所述透光层具有50μ m至250 μ m的宽度,所述下切割部分具有25μπι至IOOym的厚度,以及所述斜平面具有30°至40°的倾角。14.根据权利要求10所述的发光装置,其中所述上切割部分具有截头的金字塔形状,所述上切割部分具有在其边缘处的至少一个突起,或所述上切割部分具有截头的倒金字塔形。15.根据权利要求1所述的发光装置,其中所述透光层的上部具有作为图案部分的均匀凹凸。16.根据权利要求1至5和7中任一项所述的发光装置,进一步包括: 衬底; 第一导电型半导体层,设置于所述衬底与所述有源层之间;以及 第二导电型半导体层,设置于所述有源层上, 其中所述透光层包括所述第二导电型半导体层。`17.根据权利要求16所述的发光装置,进一步包括设置于所述第二导电型半导体层上的第二导电型电极层, 其中所述透光层进一步包括所述第二导电型电极层。18.根据权利要求1至5和7中任一项所述的发光装置,进一步包括: 第一导电型半导体层,设置于所述有源层上; 第二导电型半导体层,设置于所述有源层下;以及 衬底,设置于所述第一导电型半导体层上, 其中所述透光层包括所述衬底。19.一种发光装置,包括: 发光结构,包括P型半导体层、发射光的有源层和η型AlGaN层;以及 蓝宝石衬底,设置于所述η型AlGaN层上,且具有面对所述有源层的下部, 其中在所述蓝宝石衬底的侧部的下部和所述蓝宝石衬底的上部的边缘的至少一个中形成具有粗糙度的图案部分。20.根据权利要求19所述的发光装置,其中所述蓝宝石衬底的侧部的下部被如下限定: bi CKy < — 其中‘y’代表所述蓝宝石衬底在厚度方向上的位置,以及h代表蓝宝石衬底的下表面的宽度,以及 所述上部的边缘被如下限定: 【文档编号】H01L33/02GK103681994SQ201310439080【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2012年9月24日【专利技术者】李光七, 朴仲绪, 李泰林, 崔云庆, 金敬训, 朴海进, 尹欢喜 申请人:Lg伊诺特有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置,包括:有源层,用于发光的;以及透光层,设置于所述有源层上,所述透光层具有面对所述有源层的下部,其中所述透光层的侧部或上部的至少一个具有经表面处理的图案部分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:李光七朴仲绪李泰林崔云庆金敬训朴海进尹欢喜
申请(专利权)人:LG伊诺特有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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