发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了发光装置及其相关元件、系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光装置以及相关元件、系统和方法。
技术介绍
与白炽光源和/或荧光源相比，发光二极管通常可以提供较高性能的光。由于与LED相关的相对高的电力效率，导致在许多照明设施中使用LED来代替常规的光源。例如，在一些应用中，使用LED作为交通灯，用来照明蜂窝电话键盘和显示器。一般而言，LED由多层结构形成，其中，多层结构中的至少部分层是由不同的材料形成。通常，选定用于各个层的材料和厚度决定了LED发射的光线的波长。此外，可以选择多层的化学成分，以试图避免所射入的电载子进入特定区域(一般称为量子井)，从而相当有效地将其转换为光能。通常，在量子井所生成的接合处的一侧上的多层掺杂有施主原子，从而导致高电子浓度(这类层通常称为n型层)，而在相对侧上的多层则掺杂有受主原子，导致相对高的空穴浓度(这类层通常称为p-型层)。以下将对制作LED的一般方法进行说明注入的接触。以圆片的形式制作多个材料层。一般而言，使用一种外延淀积技术诸如金属有机物化学气相淀积(MOCVD)来形成多层，将开始淀积的层形成在生长衬底上。然后，对多层采用各种蚀刻和金属化技术以形成用于电流注入的接触，然后将所述圆片切割成一个个的LED晶片(LED chip)。通常，对所述的LED晶片进行封装。在使用中，一般将电能注入到LED中，然后被转换成电磁辐射(光线)，部分的电磁辐射(光线)被从LED中发出。
技术实现思路
本专利技术涉及一种发光装置以及相关元件、系统和方法。在一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层包括一表面，由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述表面具有根据一图形(pattern)在空间上变化的介电函数，所述图形具有理想的晶格常数和大于零的解谐参数。在另一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层包括一表面，由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述表面具有根据一非周期图形在空间上变化的介电函数。在又一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层包括一表面，由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述表面具有根据一复杂周期图形在空间上变化的介电函数。在一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一n-掺杂材料层、一p-掺杂材料层和光产生区域。所述发光装置还包括一反射材料层，该反射材料层能够反射由光产生区域产生的、并且撞击到所述反射材料层的至少50％光线。n-掺杂材料层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由所述具有n-掺杂材料层的表面从所述发光装置发出。所述n-掺杂材料层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。在p-掺杂材料层和n-掺杂材料层之间的距离小于在n-掺杂材料层和反射材料层之间的距离。在另一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层包括一表面，由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。所述发光装置还包括一反射材料层，该反射材料层能够反射由光产生区域产生的、并且撞击到所述反射材料层的至少50％光线。所述光产生区域位于反射材料层和第一层之间，所述图形不延伸超出第一层。在又一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述光产生区域还包括与第一层的表面接触的材料，该材料具有小于1.5的折射系数。对所述发生装置进行封装。在一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。所述发光装置还包括由所述第一层的表面支承的磷材料。所述发光装置的侧面实质上不具有磷材料。在另一个实施例中，本专利技术的特征在于制造圆片的方法。该方法包括在圆片的表面上淀积磷材料。该圆片包括多个发光装置。每一个发光装置包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。在又一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。所述发光装置还包括一磷材料，使得由发光装置产生的、从第一层的表面发出的光线与所述磷材料接触，从而使得从所述磷层发出的光线实质上为白光。发光装置的高度与其面积的比值小到足以使白光在任何方向上延伸。在一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述发光装置还包括第一薄片和第二薄片，其中第一薄片由实质上对从第一层的表面发出的光线透明的材料形成，第二薄片包括磷材料。第二薄片与第一薄片相邻。发光装置被封装，且第一薄片和第二薄片形成了发光装置的封装的一部分。在另一个实施例中，本专利技术的发光装置特征在于包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。所述图形被配置使得由所述光产生区域产生的、经第一层的表面从发光装置发出的光线的平行性比光线的拉普拉斯分布(lambertian distribution)好。在又一个实施例中，本专利技术的特征在于圆片包括多个发光装置。至少一些发光装置包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层。第一层的表面被配置，使得由光产生区域产生的光线可以经由第一层的所述表面从所述发光装置发出。所述第一层的表面具有根据一图形在空间上变化的介电函数。所述图形被配置使得由所述光产生区域产生的、经第一层的表面从发光装置发出的光线的平行性比光线的拉普拉斯分布好。所述圆片在每平方厘米上有至少大约5个(例如，至少大约25个，至少大约50个)发光装置。在一个实施例中，本专利技术的特征在于发光装置包括一多重材料堆叠层。所述多重材料堆叠层包括一光产生区域和由光产生区域支承的第一层，使得在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，包括：多重材料堆叠层，其包括ｎ－掺杂材料层、ｐ－掺杂材料层和光产生区域；和反射材料层，能够反射由所述光产生区域产生的、撞击到所述反射材料层上的光线的至少大约５０％的光线，其中，所述ｎ－掺杂材料层 的表面被配置使得由所述光产生区域产生的光线可以经所述ｎ－掺杂材料层的表面从所述发光装置发出；所述ｎ－掺杂材料层的表面具有根据一图形而在空间上变化的介电函数的表面；和在所述ｐ－掺杂材料层与反射材料层之间的距离小于所述ｎ－掺杂材 料层和反射材料层之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-4-15 60/462,889;US 2003-5-29 60/474,199;US1.一种发光装置，包括多重材料堆叠层，其包括n-掺杂材料层、p-掺杂材料层和光产生区域；和反射材料层，能够反射由所述光产生区域产生的、撞击到所述反射材料层上的光线的至少大约50％的光线，其中，所述n-掺杂材料层的表面被配置使得由所述光产生区域产生的光线可以经所述n-掺杂材料层的表面从所述发光装置发出；所述n-掺杂材料层的表面具有根据一图形而在空间上变化的介电函数的表面；和在所述p-掺杂材料层与反射材料层之间的距离小于所述n-掺杂材料层和反射材料层之间的距离。2.如权利要求1的发光装置，其中所述多重材料堆叠层包括多重半导体材料堆叠层。3.如权利要求1的发光装置，其中，所述n-掺杂材料包括n-掺杂半导体材料，所述p-掺杂材料包括p-掺杂半导体材料。4.如权利要求1的发光装置，其中所述光产生区域位于所述n-掺杂材料层和p-掺杂半导体材料层之间。5.如权利要求1的发光装置，进一步包括支撑所述多重材料堆叠层的支撑件。6.如权利要求1的发光装置，进一步包括位于所述p-掺杂材料层和反射材料层之间的p-欧姆接触层。7.如权利要求1的发光装置，进一步包括位于所述n-掺杂材料层和所述光产生区域之间的电流扩散层。8.如权利要求1的发光装置，其中所述多重材料堆叠层包括半导体材料。9.如权利要求8的发光装置，其中所述半导体材料是从由III-V半导体材料、有机半导体材料和硅组成的组中选择出来的。10.如权利要求1的发光装置，其中所述图形不延伸进入所述光产生区域。11.如权利要求1的发光装置，其中所述图形不延伸超出所述n-掺杂材料层。12.如权利要求1的发光装置，其中所述图形延伸超出所述n-掺杂材料层。13.如权利要求1的发光装置，进一步包括配置用于将电流注入所述发光装置的电接触。14.如权利要求13的发光装置，其中所述电接触被配置用于将电流垂直注入所述发光装置。15.如权利要求1的发光装置，其中所述图形部分由从一组中选择出来的元件形成的，所述一组由在n-掺杂材料层的表面中的开口、在n-掺杂材料层中的柱子、在n-掺杂材料层中的连续脉纹、n-掺杂材料层中的非连续脉纹及其组合构成。16.如权利要求1的发光装置，其中变化的图形是从由非周期图形、复杂周期图形，和具有理想复数常数和大于零的解谐参数的图形构成的组中选出的。17.如权利要求1的发光装置，其中所述图形部分由在第一层中的孔形成。18.如权利要求1的发光装置，其中所述图形被配置使得所述n-掺杂材料层的表面发出的光线具有辐射模式的频谱，所述辐射模式的频谱实质上与光产生区域的特征发射频谱相同。19.如权利要求1的发光装置，其中所述发光装置是从由发光二极管、激光器、光学放大器及其组合构成的组中选择出来的。20.如权利要求1的发光装置，其中所述发光装置包括发光二极管。21.如权利要求1的发光装置，其中所述发光装置是从右OLED、平坦表面发射LED、HBLED及其组合构成的组中选出的。22.一种发光装置，包括包含光产生区域和由该光产生区域支撑的第一层的多重材料堆叠层，第一层的表面被配置使得所述光产生区域产生的光线可以经第一层的表面从所述发光装置发出，且所述第一层的表面具有根据一图形在空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯易A尔恰克，艾勒福崔尔斯琳都丽奇恩，罗池燕，
申请(专利权)人：发光装置公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]