发光器件制造技术

一种发光器件包括在发光体上的至少一个颗粒。第一波长的光从发光体沿与颗粒相邻的第一路径行进，第二波长的光沿穿过颗粒的第二路径行进。所述颗粒将在第二路径上的光从第一波长转换为第二波长。第一波长的光与具有第二波长的光混合以形成第三波长的光，所述第三波长的光可以是白光或其它任何颜色的光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光器件、发光器件封装、照明系统和发光器件制造方法。
技术介绍
发光器件(LED)可利用各种半导体材料形成，并且与更为常规的照明形式相比， 其已经表现出具有更低的电力消耗和更高的效率。然而，仍然需要改进。
技术实现思路
本文所述的一个或多个实施方案提供一种高性能工作的发白光(或指定颜色的 光)的发光器件。还提供包括该发光器件的发光器件封装和照明系统。在一个实施方案中，一种发光器件包括发光结构，所述发光结构包括第一导电型 半导体层、第二导电型半导体层以及在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体 层之间的有源层；在所述发光结构上的第一无定形层；和在所述第一无定形层上的具有纳 米尺寸颗粒形状的纳米结构。在另一实施方案中，一种发光器件封装包括封装体；设置在所述封装体上的至 少一个电极层；和发光器件，所述发光器件包括发光结构，所述发光结构包括第一导电型 半导体层、第二导电型半导体层以及在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体 层之间的有源层；在所述发光结构上的第一无定形层；和在所述第一无定形层上的具有纳 米尺寸颗粒形状的纳米结构。在又一实施方案中，一种照明系统包括发光模块，所述发光模块包括衬底和在所 述衬底上的发光器件封装，其中所述发光器件封装包括封装体；设置在所述封装体上的 至少一个电极层；和发光器件，所述发光器件包括发光结构，所述发光结构包括第一导电 型半导体层、第二导电型半导体层以及在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导 体层之间的有源层；在所述发光结构上的第一无定形层；和在所述第一无定形层上的具有 纳米尺寸颗粒形状的纳米结构，所述发光器件与所述电极层电连接。根据另一实施方案，一种发光器件包括发光体，所述发光体包括第一导电型的第 一半导体层、第二导电型的第二半导体层以及在所述第一半导体层和所述第二半导体层之 间的有源层；和在所述发光体上的至少一个颗粒。具有第一波长的光沿与所述颗粒相邻的 第一路径行进并且具有第二波长的光沿穿过所述颗粒的第二路径行进。所述颗粒将在所述 第二路径上的光从所述第一波长转换成第二波长，所述至少一个颗粒包括半导体材料，并 且所述第一波长的光与所述第二波长的光混合以形成第三波长的光。所述至少一个颗粒可 以是纳米尺寸颗粒，并且所述第三波长的光基本为白光。此外，在发光体上可以形成多个颗粒。所述发光体沿穿过相邻成对的所述颗粒之 间的路径发射所述第一波长的光，并且每个所述颗粒将所述第一波长的光转换成所述第二 波长的光。沿相邻成对的所述颗粒之间的路径行进的光与所述第二波长的光混合以形成所 述第三波长的光。所述颗粒可以彼此间隔开或形成为簇。而且，所述第二波长可以长于或短于所述 第一波长。每个所述颗粒可包括氮化物材料，例如InGaN。或者，每个颗粒可以由铝、铟和镓 的组合制成。此外，每个颗粒可包括相邻的第一部分和第二部分，所述第一部分由不同于所述 第二部分的材料制成。例如，所述第一部分和所述第二部分可由不同的氮化物材料形成。此外，在所述发光体上可形成第一分隔层，其中所述颗粒在所述第一分隔层内或 与其相邻。所述第一分隔层可包括介电材料，并且所述第一分隔层包括第一无定形层。在 所述第一无定形层上可形成第二无定形层，其中所述至少一个颗粒与所述第一无定形层和 所述第二无定形层接触。所述至少一个颗粒的物理属性使得所述颗粒输出所述第二波长的光。所述物理属 性可以为所述颗粒的铟组成。此外，所述至少一个颗粒包括由不同材料制成的第一部分和第二部分，其中所述 第一部分由氮化铝制成并且所述第二部分由hGaN制成。根据另一实施方案，一种发光器件封装包括封装体；与所述封装体连接的至少 一个电极；和与所述至少一个电极连接的如上所述的发光器件。根据一个实施方案，一种照明系统包括发光模块，所述发光模块包括衬底和在所 述衬底上的发光器件封装，其中所述发光器件封装包括封装体；与所述封装体连接的至 少一个电极；和与所述至少一个电极连接的如上所述的发光器件。根据另一实施方案，一种发光器件包括发光体，所述发光体包括第一导电型的 第一半导体层、第二导电型的第二半导体层以及在所述第一半导体层和所述第二半导体层 之间的有源层；和在所述发光体上的至少一个颗粒，其中光沿与所述颗粒相邻的第一路 径行进，在所述第一路径上的光具有第一波长，光沿穿过所述颗粒的第二路径行进，并且所 述颗粒将在所述第二路径上的光从所述第一波长转换成第二波长，其中所述至少一个颗粒 包括氮化物材料，并且其中所述第一波长的光与所述第二波长的光混合以形成第三波长的 光。如上所述，根据本专利技术实施方案的照明系统可包括根据本专利技术实施方案的发光器 件封装以改善发光器件的可靠性。当在本文中使用时，术语“纳米尺寸”包括尺寸为2 9000Χ1(Γ9米Qnm 9000nm)范围内的颗粒。虽然颗粒是离散的，但是在一个实施方案中，所述颗粒可以聚集成簇。在其它实施 方案中，所述颗粒可以均勻地、随机地或以其它模式间隔开。而且，根据一个实施方案，每个颗粒由至少部分透明的半导体材料例如InGaN和 GaN制成。而且，在一个实施方案中，所述颗粒可以具有纳米尺寸以外的尺寸，例如大于或小 于纳米尺寸。附图说明图1是发光器件的第一实施方案的视图。图2-7是显示在发光器件制造方法的一个实施方案中的各个制造阶段的视图。图8是发光器件的第二实施方案的视图。图9是可以包括前述发光器件的一个或多个实施方案的发光器件封装的一个实 施方案的视图。图10是可包括前述发光器件或发光器件封装的一个或多个实施方案的照明单元 的一个实施方案的视图。图11是可包括前述发光器件、发光器件封装或照明单元的一个或多个实施方案 的背光单元的视图。具体实施例方式图1示出发光器件的第一实施方案的截面图，所述发光器件包括发光结构100，发 光结构100包括第一导电型的第一半导体层112、有源层114和第二导电型的第二半导体层 116。该器件还包括在发光结构110上的第一无定形层131和在第一无定形层131上的纳 米结构140。图1显示的是作为垂直型器件的发光器件。但是，在其它实施方案中，该器件 也可以是水平型的或其它型式的。第一无定形层131可以包括无定形氮化物层或无定形氧化物层。例如，第一无定 形层131可以由Si3N4、AlN、GaN或SiO2形成，但不限于此。而且，第一无定形层131可由透 明材料形成。在一些情况下，可能难以在无定形层上形成薄膜形的氮化物半导体。因此，根据一 个实施方案，氮化物半导体可以生长为具有纳米尺寸的颗粒形式。所述颗粒可以具有包括 岛形、任何规则或几何形状或甚至不规则形状的各种形状中的任意一种。此外，所述颗粒可 以均勻地或随机地间隔开，和/或可以提供为簇。在一个实施方案中，可以只提供一个颗 粒。第一无定形层131可以利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺形成以使由 Si3N4, AlN或GaN形成的纳米颗粒均勻分布，但不限于此。根据一个实施方案，纳米结构140可包括氮化物半导体纳米结构。例如，纳米结构 140可由AlJnfamMO彡χ彡1，O彡y彡1，O彡x+y彡1)形成。此外，如图5所示，纳米结构140可包括在第一无定形层131上的第一纳米结构 141和在第一纳米结构141上的第二纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，包括：发光体，所述发光体包括第一导电型的第一半导体层、第二导电型的第二半导体层以及在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源层；和在所述发光体上的至少一个颗粒，其中：光沿与所述颗粒相邻的第一路径行进，在所述第一路径上的光具有第一波长，光沿穿过所述颗粒的第二路径行进，并且所述颗粒将在所述第二路径上的光从所述第一波长转换成第二波长，其中所述至少一个颗粒包括半导体材料，并且其中所述第一波长的光与所述第二波长的光混合以形成第三波长的光。

【技术特征摘要】
2009.12.29 KR 10-2009-01327311.一种发光器件，包括发光体，所述发光体包括第一导电型的第一半导体层、第二导电型的第二半导体层以 及在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间的有源层；和在所述发光体上的至少一个颗粒，其中光沿与所述颗粒相邻的第一路径行进，在所述第一路径上的光具有第一波长，光沿穿过所述颗粒的第二路径行进，并且所述颗粒将在所述第二路径上的光从所述第一波长转换成第二波长，其中所述至少一 个颗粒包括半导体材料，并且其中所述第一波长的光与所述第二波长的光混合以形成第三 波长的光。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述至少一个颗粒是纳米颗粒。3.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第三波长的光基本为白光。4.根据权利要求1所述的发光器件，还包括在所述发光体上的多个颗粒。5.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述发光体沿穿过相邻成对的所述颗粒之间的路径发射所述第一波长的光；和每个所述颗粒将所述第一波长的光转换成所述第二波长的光，沿穿过相邻成对的所述 颗粒之间的路径行进的光与所述第二波长的光混合以形成所述第三波长的光。6.根据权利要求4所述的发光器件，其中所述颗粒彼此间隔开。7.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第二波长长于所述第一波长。8.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述颗粒包括氮化物材料。9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述氮化物材料为InGaN。10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述颗粒由铝、铟和镓的组合制成。11.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述颗粒包括相邻的第一部分和第二部分， 所述第一部分由不同于所述第二部分的材料制成。12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述第一部分和所述第二部分由不同的氮 化物材料形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：文用泰，刘春莉，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：KR