发光器件、发光器件封装、制造发光器件的方法和照明系统技术方案

本发明专利技术涉及发光器件、发光器件封装、制造发光器件的方法、以及照明系统。发光器件包括：第一光提取结构，该第一光提取结构包括反射层和图案；第一光提取结构上的欧姆层；欧姆层上的第二导电类型半导体层；第二导电类型半导体层上的有源层；以及有源层上的第一导电类型半导体层，其中图案的折射率高于空气的折射率并且低于第二导电类型半导体层的折射率。

【技术实现步骤摘要】

发光二极管(LED)是将电流转换为光的半导体发光器件。
技术介绍
通过LED发射的光的波长可以根据半导体材料而变化。这是因为发射的光的波长由表示价带的电子和导带的电子之间的能量差的半导体材料的带隙来确定。最近，已经积极地进行用于提高LED的亮度的研究。结果，现在LED被用作用于显示器、汽车以及普通照明的各种光源。此外，可以实现通过使用荧光材料或者组合各种颜色的LED来有效地发射优异的白光的LED。
技术实现思路
实施例提供具有新的结构的发光器件、发光器件封装、发光器件制造方法、以及照明系统。实施例还提供具有改进的光提取效率的发光器件、发光器件封装、发光器件制造方法、以及照明系统。在一个实施例中，发光器件包括第一光提取结构，该第一光提取结构包括反射层和图案；第一光提取结构上的欧姆层；欧姆层上的第二导电类型半导体层；第二导电类型半导体层上的有源层；以及有源层上的第一导电类型半导体层，其中所述图案的折射率高于空气的折射率并且低于第二导电类型半导体层的折射率。在另一实施例中，一种制造发光器件的方法，包括形成第一导电类型半导体层、 有源层、以及第二导电类型半导体层；在第二导电类型半导体层上形成欧姆层；形成包括反射层和图案的第一光提取结构，其中图案的折射率高于空气的折射率并且低于第二导电类型半导体层的折射率。此外，在另一实施例中，发光器件封装包括封装主体；被安装在封装主体处的第一电极层和第二电极层；以及发光器件，该发光器件被电气地连接到第一电极层和第二电极层。在又一实施例中，一种照明系统，包括基板；和发光模块，该发光模块包括被安装在基板处的发光器件。在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从说明书和附图，以及从权利要求中，其它的特征将变得显而易见。附图说明图1是根据第一实施例的发光器件的截面图。图2是示出根据图案的折射率的发光器件的反射率的变化的图。图3是示出根据图案的折射率的发光器件的光提取效率的变化的图。图4和图5是从顶部看的光提取结构的平面图。图6至图11是示出制造根据第一实施例的发光器件的方法的视图。图12是示出根据第二实施例的发光器件的视图。图13是示出根据第三实施例的发光器件的视图。图14是包括根据实施例的发光器件的发光器件封装的截面图。图15是示出使用根据实施例的发光器件封装的背光单元的视图。图16是使用根据实施例的发光器件封装的照明单元的透视图。具体实施例方式现在将会详细地参考本公开的实施例，在附图中示出其示例。在下面的描述中，将理解的是，当层(或膜)被称为在另一层或者基板上时，它能够直接在另一层或者基板上， 或者也可以存在中间层。此外，将会理解的是，当层被称为在另一层“下”时，它能够直接在另一层下，并且也可以存在一个或者多个中间层。另外，还将会理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它能够是两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或者多个中间层。在附图中，为了示出的清楚，层和区域的尺寸被夸大。另外，每部分的尺寸没有反映真实尺寸。在下文中，参考附图，将会描述发光器件、制造发光器件的方法、以及发光器件封装。图1是根据第一实施例的发光器件的截面图。参考图1，根据第一实施例的发光器件包括第二电极层10、第二电极层10上的反射层20、反射层20上的图案80、反射层20和图案80上的欧姆层25、欧姆层25上的第二导电类型半导体层30、第二导电类型半导体层30上的有源层40、有源层40上的第一导电类型半导体层50、以及第一导电类型半导体层50上的第一电极层70。另外，未掺杂的半导体层60可以形成在第一导电类型半导体层50上。更加详细地，可以利用被注入有Cu、Ti、Cr、Ni、Al、Pt、Mo、Au、W、或者杂质的半导体基板(例如，Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe、GaN)中的至少一个形成第二电极层10。和第一电极层70 —起，第二电极层10可以将电力提供到有源层40。反射层20可以形成在第二电极层10上。反射层20可以部分地面向第二导电类型半导体层30并且可以由包括高反射率的Ag、Al、Pd、以及Pt中的至少一个的金属或者合金形成。此外，包括Ni和Ti的结金属层(未示出)可以形成在第二电极层10和反射层20 之间以增强两层之间的界面粘着力。图案80形成在反射层20中并且位于欧姆层25下方。图案80的侧面的至少一部分可以形成为由反射层20包围。图案80和反射层20形成光提取结构90。光提取结构90可以用于通过衍射效应提高发光器件的光提取效率。S卩，光提取结构90具有折射率彼此不同的图案80和反射层20被周期布置的形式，使得当光入射时，由于图案80和反射层20之间的折射率差可以出现强的衍射效应。图案80可以由非金属材料形成。在发光器件的制造工艺期间在第二导电类型半导体层30上形成非金属层之后，通过构图非金属层来形成图案80。或者，在形成对应于图案80的掩模图案之后，通过沿着掩模图案执行沉积或者镀工艺可以形成图案80。或者，通过湿蚀刻非金属图案层可以使图案80形成有粗糙层。图案80可以由半透明电极形成并且可以由IT0、ai0、GZ0、RuOx、以及IrOx中的至少一个形成。此夕卜，图案80可以由电介质形成并且可以由Si02、MgF2、Ti02、Al203、S0G、以及Si3N4 中的至少一个形成。如果图案80由电介质形成，那么由于电流没有流过图案80，因此减少了电流被偏置到第二电极层10和第一电极层70之间的最短距离的现象，使得能够提高发光器件的光提取效率。为此，图案80可以在垂直方向上部分地重叠第一电极层70。如图1中所示，图案80可以相互隔开预定间隔。即，反射层20可以以预定间隔布置在位于与图案80相同的水平面上的区域中。因此，欧姆层30可以部分地接触反射层20。此外，图案80可以形成有高于空气的折射率(η = 1)并且低于第二导电类型半导体层30的折射率的折射率。另外，图案80可以形成有低于欧姆层25的折射率的折射率。图2是示出根据图案80的折射率的发光器件的反射率的变化的图。图2的χ轴表示图案80的晶格常数并且其y轴表示光提取结构90的反射率。除了图案80的材料之外，所有的分量都是相同的。更加详细地，将会示例欧姆层25具有IOOnm的厚度并且图案 80具有0. Ιμπι的厚度的情况。 参考图2，示出随着图案80的折射率变低，光提取结构90的反射率提高更多。即， 当图案80的折射率是1. 4时，与2. 0或者2. 5的折射率相比较，其具有更高的反射率。因此，图案80具有比欧姆层25低的折射率。特别地，注意的是，在图案80的周期小于200nm至600nm的区域中，当图案80的折射率低(例如，1.4)时反射率显著地提高。这意味着当图案80由具有低折射率的材料形成时能够提高较低波长范围的光提取效率，即，低阶引导模式。即，在具有低波长范围的光的情况下，通过全反射的损耗率通常在化合物半导体层中高但是能够通过光提取结构90 有效地提取具有低波长范围的光。图3是示出根据图案80的折射率的发光器件的光提取效率的图。图3的χ轴表示图案80的晶格常数并且其y轴表示光提取结构90的光提取效率。 在与图2相同的条件下进行此实验。参考图3，与图2的实验结果一样，当图案80的折射率低到1. 4时，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，包括：第一光提取结构，所述第一光提取结构包括反射层和图案；所述第一光提取结构上的欧姆层；所述欧姆层上的第二导电类型半导体层；所述第二导电类型半导体层上的有源层；以及所述有源层上的第一导电类型半导体层，其中所述图案的折射率高于空气的折射率并且低于所述第二导电类型半导体层的折射率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金鲜京，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR