具有衬底中的散射特征的LED制造技术

在一个实施例中，LED管芯的透明生长衬底（38）形成为具有光散射区域（40A‑C），诸如通过激光器形成的空隙。在另一实施例中，生长衬底被移除并且被形成有光散射区域的另一衬底取代。在一个实施例中，光散射区域形成在LED管芯的光吸收区域之上以降低那些吸收区域上的入射光的量，并且形成在衬底的侧面（42A，42B）之上以降低光引导。另一实施例包括取代衬底，其可以形成为包括其中不存在诸如‑型金属接触件（28）之类的LED半导体层中的对应光生成区域的所选区域中的反射颗粒。这防止到半导体层的吸收区中的再吸收，从而增强器件的外部效率。3D结构可以通过堆叠包含反射区域的衬底层而形成。衬底可以是透明衬底或者贴附到LED顶部的磷光体瓦片（20）。

【技术实现步骤摘要】
具有衬底中的散射特征的LED
本专利技术涉及发光二极管（LED），并且具体地涉及用于散射LED管芯内的光的技术。
技术介绍
在发射蓝光的基于GaN的LED中，生长衬底典型地是透明蓝宝石衬底、SiC衬底或者甚至GaN衬底。对于倒装芯片LED，光由有源层生成并且通过透明衬底出射。图1图示了常规的基于GaN的倒装芯片LED管芯10。半导体层包括N型层12、有源层14（形成量子阱）和P型层16。这些层生长在透明生长衬底18（典型地为蓝宝石）的表面上。在衬底18的顶部上沉积磷光体层20。磷光体颗粒22被有源层14所发射的蓝光激发并且使光波长偏移。如果磷光体发射的颜色是黄色，黄光与蓝光的组合创建白光。实际上，可以以该方式创建任何颜色的光。光提取效率涉及从LED管芯10逸出的所生成的光子的百分比。设计LED管芯中的一个目标是最小化光吸收以便增加光提取效率。对光吸收的一种贡献是通过衬底18的全内反射（TIR），其通过光线24被俘获在衬底18内部而示出，其中衬底18充当光导。材料界面处的非匹配折射率在浅角度处引起这样的反射。作为粗略近似，GaN的折射率（n）是2.5-3，针对蓝宝石的折射率为1.77，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，包括：生成光的发光二极管（LED）半导体层，LED半导体层具有发光表面；叠覆发光表面并且贴附到LED半导体层的衬底；以及形成在衬底内的一个或多个光散射区域。

【技术特征摘要】
2013.05.15 US 61/8235281.一种发光器件，包括：生成光的发光二极管（LED）半导体层，LED半导体层具有发光表面；叠覆发光表面并且贴附到LED半导体层的衬底；以及形成在衬底内的一个或多个光散射区域。2.权利要求1的器件，其中光散射区域包括在衬底的仅所选区域中并且不遍及衬底的衬底内的反射颗粒。3.权利要求1的器件，其中光散射区域包括形成在衬底内的反射空隙。4.权利要求1的器件，其中衬底是在其上已经外延生长LED半导体层的生长衬底。5.权利要求1的器件，其中衬底利用粘合剂贴附到LED半导体层的发光表面。6.权利要求1的器件，其中光散射区域包括反射金属颗粒。7.权利要求1的器件，其中至少一个光散射区域形成为叠覆LED半导体层内或LED半导体层下面的光吸收区域。8.权利要求1的器件，还包括用于LED半导体层的金属接触件，其中LED半导体层包括N型层和P型层，并且其中至少一个光散射区域形成在用于N型层的金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：K范波拉，HH贝奇特尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL