发光器件、发光器件封装以及照明系统技术方案

本发明专利技术提供发光器件、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括：发光结构、非周期光提取图案、以及荧光体层。发光结构包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上方的第二导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层。非周期光提取图案被布置在发光结构上方。荧光体层被布置在非周期光提取图案上方。荧光体层填充非周期光提取图案的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光器件、发光器件封装以及照明系统。
技术介绍
在发光器件中，通过组合周期表上的III和V族元素可以形成具有将电能转换为光能的性质的P-N结二极管。发光器件可以通过控制化合物半导体的组成比率实现各种颜色。在发光器件中，当施加正向电压时，η层的电子与ρ层的空穴复合以发射与导带和价带之间的能隙对应的能量。该能量通常以热或者光的形式发射。在发光器件中，以光的形式发射能量。例如，因为它们的高的热稳定性和宽的带隙能使得氮化物半导体受到很多关注以用于光学器件和高功率电子器件的领域。特别地，使用氮化物半导体的蓝色发光器件、绿色发光器件、以及UV发光器件已经被商业化并且被广泛地使用。例如，为了形成白色发光器件封装，可以组合是光的三原色的红、绿以及蓝色的发光器件，或者可以将诸如钇铝石榴石(YAG)和钇铝石榴石(TAG)的黄色荧光体添加到蓝色发光器件，或者可以在UV发光器件中使用(红/绿/蓝)三色荧光体。然而，在包括荧光体的现有技术的白色发光器件封装中，荧光体可能不均勻地分布在发光器件的芯片周围，并且因此，可以形成宽的色温分布。此外，由于荧光体的分布面积大于发光器件的面积，因此荧光体可能不均勻地分布在发光器件的芯片的周围，并且因此也会形成宽的色温分布。
技术实现思路
实施例提供发光器件、发光器件封装以及照明系统，其能够保持光提取效率并且减少根据辐射角的色温偏差。在一个实施例中，发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上方的第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；在发光结构上方的非周期光提取图案；以及在非周期光提取图案上方的荧光体层，其中所述荧光体层填充非周期光提取图案的至少一部分。在另一实施例中，发光器件包括发光结构，该发光结构包括第一导电类型半导体层、在第一导电类型半导体层上方的第二导电类型半导体层、以及在第一导电类型半导体层和第二导电类型半导体层之间的有源层；在发光结构上方的非周期光提取图案；以及在非周期光提取图案上方的荧光体层，其中该荧光体层具有面向发光结构的第一表面和面向第一表面的反侧的第二表面，并且荧光体层的第一表面包括对应于被布置在发光结构上的非周期光提取图案的图案。在又一实施例中，发光器件封装包括封装主体；在封装主体上方的上述实施例中的任何一项的发光器件；以及电极，所述电极将封装主体电气地连接到发光器件。在又一实施例中，照明系统包括发光模块，该发光模块包括基板和在基板上方的上面所述的发光器件封装。在附图和下面的描述中阐述一个或者多个实施例的详情。从描述和附图，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是示出根据实施例的发光器件的横截面图。图2和图3是示出根据实施例的发光器件的平面图。图4是示出现有技术的发光器件的发光图案的示意图。图5是示出根据实施例的发光器件的发光图案的示意图。图6是示出根据实施例的发光器件的光提取效率的图。图7至图9是示出根据实施例的发光器件的制造方法的横截面图。图10是示出根据实施例的发光器件封装的横截面图。图11是示出根据实施例的照明单元的透视图。图12是示出根据实施例的背光单元的分解透视图。具体实施例方式在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、发光器件封装、以及照明系统。在下面的描述中，将会理解的是，当层(或膜)被称为在另一层或衬底“上”时，其能够直接在另一层或者衬底上，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层，或者也可以存在一个或者多个中间层。<实施例>图1是示出根据实施例的发光器件100的横截面图，并且图2和图3是示出根据实施例的发光器件的平面图。伪随机图案Pl被示例为图2中的非周期光提取图案P，并且圆形图案Pl被示例为图3中的非周期光提取图案P。非周期光提取图案P可以包括不具有平移对称性的光提取图案。发光器件100可以包括发光结构110，该发光结构110包括第一导电类型半导体层112、有源层114、以及第二导电类型半导体层116 ；非周期光提取图案P，该非周期光提取图案P被布置在发光结构110上；和荧光体层130，该荧光体层130被布置在非周期光提取图案P上。荧光体层130可以填充非周期光提取图案P的至少一部分。非周期光提取图案P可以包括如图2中所示的伪随机图案P1，但是本公开不限于此。非周期光提取图案P可以包括具有随机形状或者粗糙表面以及预定形状的凹凸结构，并且因此，本公开不限于此。伪随机图案Pl可以包括被随机地布置在有限空间内的柱形图案或者孔图案。伪随机图案Pl可以具有大约200nm至大约3000nm范围内的最近平均距离。非周期光提取图案P可以包括如图3中所示的圆形图案P2。圆形图案P2可以包括同心圆的圆周上的柱形图案或者孔图案。荧光体层130可以具有均勻的厚度。通过组合例如蓝色LED和荧光体的母光源形成白色发光二极管(LED)。在这样的情况下，需要减少根据辐射角的色温偏差。为此，可以使用在发光结构的上层上形成具有均勻的厚度的荧光体薄层的(共形涂覆)方法，并且因此，荧光体形成为具有与蓝色LED相同的位置和相同的面积的光源以减少除了色差之外的根据光路径的封装中的色温偏差。因此，因为在荧光体中转换的长波长光的行进路径与没有被吸收到荧光体的蓝光的行进路径基本上相同，因此能够忽略根据路径的色温偏差。图4是示出现有技术的发光器件的发光图案的示意图。尽管使用用于具有均勻厚度的荧光体层的涂覆(共形涂覆)工艺，但是仍然可能存在如图4中所示的根据辐射角的色温偏差。这是因为蓝光的径向分布A基本上不同于通过荧光体转换的光的径向分布B。S卩，通过GaN和背景材料(空气或者硅胶)与发光结构之间的界面来确定蓝光的径向分布A，并且该径向分布A稍微地集中在垂直方向上。相反地，因为通过自发发射工艺来产生通过荧光体转换的长波长光，所以长波长光具有关于径向分布B的相同的概率。因此，当通过组合蓝光和长波长光来形成白色LED 时，随着辐射角靠近垂直方向，蓝光的强度增加，从而表现出相对高的色温。具体地，因为垂直GaN基LED具有比侧面型结构更加集中在垂直方向上的径向分布，所以需要设计和开发具有与来自于荧光体的光的径向分布相类似的径向分布的发光器件。图5是示出根据实施例的发光器件的光提取图案的示意图。在当前实施例中，非周期光提取图案P可以被布置在垂直GaN基LED的未掺杂的半导体层或者η型半导体层中以减少根据辐射角的白色LED的色温偏差。未掺杂的半导体层是没有掺杂有η型或者P型离子的层。例如，非周期光提取图案P可以包括伪随机图案Pl或者圆形图案Ρ2。图6是示出根据实施例的发光器件的光提取效率的图。非周期光提取图案P具有与具有周期性的现有技术的光提取图案(方点阵图案) 的提取效率相同的提取效率，并且在水平方向上扩展光，而不是在垂直方向上扩展光。因为由于图案格的周期性导致的衍射使得通过光提取图案垂直地集中光。因此， 不具有周期性的伪随机图案Pl或者圆形图案Ρ2具有与平坦的表面的发光分布相类似的发光分布。因此，具有均勻的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，包括：发光结构，所述发光结构包括第一导电类型半导体层、在所述第一导电类型半导体层上方的第二导电类型半导体层、以及在所述第一导电类型半导体层和所述第二导电类型半导体层之间的有源层；在所述发光结构上的非周期光提取图案；以及在所述非周期光提取图案上方的荧光体层，其中所述荧光体层填充所述非周期光提取图案的至少一部分。

【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