发光器件制造技术

本发明专利技术的发光器件提供有具有光提取表面和侧表面的半导体层。该半导体层包括包覆层和活性层。该包覆层具有提取表面、以及包覆层侧表面，该包覆层侧表面是侧表面的一部分，并且该包覆层侧表面被设置成与提取表面成第一角度。该活性层具有活性层侧表面，该活性层侧表面是侧表面的一部分，并且该活性层侧表面被设置成与提取表面成第二角度，所述第二角度不同于第一角度。

Light emitting device

The light emitting device of the present invention provides a semiconductor layer with a light extraction surface and a side surface. The semiconductor layer comprises a cladding layer and an active layer. The cladding layer has an extraction surface and a side surface of the cladding layer. The side surface of the cladding layer is a part of the side surface, and the side surface of the cladding layer is set at the first angle with the extraction surface. The active layer has a side surface of the active layer, the side surface of the active layer is a part of the side surface, and the side surface of the active layer is set at a second angle with the extracted surface, the second angle is different from the first angle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光器件
本技术涉及使用半导体材料的发光器件(发光元件)。
技术介绍
低(光)提取效率是半导体发光器件的一个显著问题。提取效率是从发光器件的活性层发出的光与从发光器件离开的光的比率。在具有高折射率的材料(半导体)与具有低折射率的材料(例如空气或树脂)之间的界面处，以大于临界角度的角度入射的光被完全反射。如果在发光器件的提取表面处发生全反射，则光被限制在发光器件内、在电极上被吸收、并且被发光器件的材料内部吸收。结果，降低了提取效率。在专利文献1中描述的半导体发光器件包括倾斜于器件的上表面(提取表面)和底表面的侧表面(例如，参见专利文献1，段落[0032])。然而，该半导体发光器件易于进一步地改善以便增加提取效率。专利文献2公开了一种半导体发光器件，其中半导体层的侧表面是以弯曲形状形成的(例如，参见专利文献2，段落[0013])。现有技术文献专利文献专利文献1：特开1998-341035号公报专利文献2：特开2006-196694号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，专利文献2的半导体发光器件的制造成本有所增加，因为侧表面被完全地处理成具有弯曲形状。本公开的目的是提供一种能够降低制造成本并改善光提取效率的发光器件。问题的解决方案为了实现此目的，根据本技术的一个实施方式的发光器件包括半导体层，该半导体层具有光提取表面和侧表面。该半导体层包括包覆层和活性层。该包覆层具有提取表面、以及侧表面中的包覆层侧表面，该包覆层侧表面被布置成与提取表面成第一角度。该活性层具有侧表面中的活性层侧表面，该活性层侧表面被布置成与提取表面成不同于第一角度的第二角度。通过这种结构，由被活性层侧表面反射的光，可以减少由提取表面反射的光的量。通过发光器件的这种简单的结构，可以降低制造成本并且可以改善提取效率。提取表面可以是平坦的。因此，即便提取表面是平面的，只要第二角度满足以下适当条件，就可以提供高的提取效率。第二角度可以被设定成使得在活性层处生成并由活性层侧表面反射的光以小于临界角度的角度进入提取表面。只要第二角度满足预先确定的式，就可以提供高的提取效率。第二角度可以被设定成使得在活性层处生成并由活性层侧表面反射的光被包覆层侧表面反射并且从提取表面离开。提取表面可以具有凹凸部分。因此，在提取表面具有凹凸部分的情况下，只要第二角度满足以下适当条件，就可以提供高的提取效率。第二角度可以被设定成使得在活性层处生成并由活性层侧表面反射的光以小于临界角度的角度进入凹部分的内表面。根据另一个实施方式的发光器件包括具有光提取表面和侧表面的半导体层。该半导体层包括包覆层和活性层。该包覆层具有提取表面。该活性层具有侧表面中的活性层侧表面，该活性层侧表面被布置成在发光器件外部弯曲的凸面形状。本专利技术的效果如上所述，根据本技术，可以降低制造成本并且可以改善光提取效率。应当注意，在此描述的效果不必是限制性的并且可以是本公开中描述的任何效果。附图说明[图1]图1A是示意性地示出了根据本技术的第一实施方式的发光器件的结构的截面视图。图1B是示出了发光器件的半导体层的侧表面的放大视图。[图2]图2示出了根据参考实例的有关被发光器件中的活性层侧表面反射的光分量的照度分布的模拟图像。[图3]图3是在第一实施方式中示出了在由发射红光、蓝光和绿光的材料形成的发光器件中的活性层侧表面的适当角度的表。[图4]图4是示出了实施例1的半导体器件(发射红光的器件)和参考实例的半导体器件的各个提取效率的模拟结果的图。[图5]图5是示意性地示出了根据本技术的第二实施方式的发光器件的结构的截面视图，并且放大了半导体层的侧表面。[图6]图6是在第二实施方式中示出了在由发射红光、蓝光和绿光的材料形成的发光器件中的活性层侧表面的适当角度的表。[图7]图7是示出了根据实施例2的发光器件(发射红光的器件)和根据第一实施方式的发光器件(发射红光的器件)的各个提取效率的验证结果的图。[图8]图8示出了在根据实施例2的发光器件中α在45与90之间变化的情况下的模拟结果。[图9]图9A是示意性地示出了根据本技术的第三实施方式的发光器件的结构的截面视图。图9B是示出了发光器件的半导体层的放大侧表面的视图。[图10]图10A和图10B是用于解释式10中的值x、h和d的视图。[图11]图11是示意性地示出了根据本技术的第四实施方式的发光器件的结构的截面视图。[图12]图12A是示意性地示出了根据本技术的第五实施方式的发光器件的结构的截面视图。图12B是示出了发光器件的半导体层的放大侧表面的视图。[图13]图13是示出了在提取表面为平坦的情况下的反射光束的视图。[图14]图14A至图14C各自以不同的形式示出了半导体层的包覆层的形状。[图15]图15A和图15B各自示出了在发光器件周围布置的封装件。[图16]图16示出了发光器件，其中具有提取表面的包覆层具有以不同的角度布置的多个侧表面。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本技术的实施方式。在以下描述中，参照附图，为了指明器件及其部件的位置或方向，可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“深”、“宽”、“水平”、“竖直”等词语以便于解释。换言之，这些词语经常用于易于理解说明，并且可能与实际生产或使用器件的位置或方向不匹配。1.第一实施方式1.1)发光器件的结构图1A是示意性地示出了根据本技术的第一实施方式的发光器件的结构的截面视图。发光器件100A是半导体发光器件，即，LED(发光二极管)。发光器件100A包括半导体层30。半导体层30包括光提取表面(上表面)302、侧表面303和底表面301。例如，电极11和12分别被形成在底表面301和提取表面302处。半导体层30包括包覆层35和活性层33。包覆层35包括具有底表面301的第一导电层31和具有提取表面302的第二导电层32。典型地，第一导电层31是p型导电层，并且第二导电层32是n型导电层，并且反之亦然。活性层33被布置在第一导电层31与第二导电层32之间。半导体层30的侧表面303包括作为包覆层35的侧表面的包覆层侧表面35s以及作为活性层33的侧表面的活性层侧表面33s。提取表面302至少是平坦的。此外，提取表面302和底表面301是基本上平行的。包覆层侧表面35s相对于提取表面302的倾斜角度α(第一角度)(以°为单位)被设定成使得在平面视图中提取表面302的面积大于底表面301的面积。在此实施方式中，第一导电层31的侧表面31s的角度和第二导电层32的侧表面32s的角度是基本上相同的α。在下文中，活性层侧表面33s相对于提取表面302的倾斜角度(第二角度)被称为β(以°为单位)。根据本技术，这些角度α和β被设定为不同。如在图1A中示出的，在活性层33处生成并从提取表面302离开的光主要包括光分量L1和光分量L2。光分量L2是在活性层33处生成、被活性层侧表面33s反射、并且以小于临界角度的角度进入提取表面302的光的分量。光分量L1是在活性层33处生成、被第二导电层32的侧表面32s反射、并且以小于临界角度的角度进入提取表面302的光的分量。根据本技术，光分量L2被聚焦。图2示出了根据参考实例有关主要被发光器件中的活性层侧表面33s反射的光分量L2的照度分布的模拟图像。根据参考实例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，包括：半导体层，所述半导体层具有光提取表面和侧表面；所述半导体层包括包覆层，所述包覆层具有所述提取表面、以及所述侧表面中的包覆层侧表面，所述包覆层侧表面被布置成与所述提取表面成第一角度，以及活性层，所述活性层具有所述侧表面中的活性层侧表面，所述活性层侧表面被布置成与所述提取表面成不同于所述第一角度的第二角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 JP 2016-0674901.一种发光器件，包括：半导体层，所述半导体层具有光提取表面和侧表面；所述半导体层包括包覆层，所述包覆层具有所述提取表面、以及所述侧表面中的包覆层侧表面，所述包覆层侧表面被布置成与所述提取表面成第一角度，以及活性层，所述活性层具有所述侧表面中的活性层侧表面，所述活性层侧表面被布置成与所述提取表面成不同于所述第一角度的第二角度。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述提取表面是平面。3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第二角度被设定成使得在所述活性层处生成并由所述活性层侧表面反射的光以小于临界角度的角度进入所述提取表面。4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第二角度以度为单位由下式表示：[数学式1]其中n1是所述半导体层的折射率，并且n2是所述半导体层周围的折射率。5.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第二角度被设定成使得在所述活性层处生成并由所述活性层侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞谬尔·基姆·罗塞纽斯，铃木守，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP