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一种发光器件、发光器件封装以及照明系统。发光器件包括：衬底；发光结构，该发光结构包括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，发光结构设置在衬底上；非金属图案，该非金属图案设置在衬底和有源层之间，非金属图案与衬底隔开；以及空隙，该空隙设置在非金属图案的侧表面上。

【技术实现步骤摘要】

实施例涉及一种发光器件、发光器件封装以及照明系统。
技术介绍
发光二极管(LED)是一种用于将电能转换为光的半导体器件。LED可以通过调节化合物半导体的材料和组成比率来实现各种颜色。在这样的LED中，当施加正向电压时，η层的电子与ρ层的空穴复合以产生与导带和价带之间的能隙相对应的光能。对于光学器件和高功率电子装置的领域来说，作为组成LED的材料的氮化物半导体因为它们的高的热稳定性和宽的带隙能而备受关注。具体地，使用氮化物半导体的蓝光 LED、红光LED、绿光LED以及UV LED正被商业化。
技术实现思路
实施例提供了发光器件、发光器件封装以及照明系统。实施例还提供了具有提高的发光效率的发光器件和制造发光器件的方法。在一个实施例中，发光器件包括衬底；发光结构，该发光结构包括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，发光结构设置在衬底上；非金属图案，该非金属图案设置在衬底和有源层之间，该非金属图案与衬底隔开；以及空隙，该空隙设置在非金属图案的侧表面上。在另一实施例中，发光器件封装包括主体；设置在主体上的至少一个引线电极； 以及发光器件，该发光器件电连接到引线电极，其中发光器件包括衬底；发光结构，该发光结构包括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，发光结构设置在衬底上；非金属图案，该非金属图案设置在衬底和有源层之间，非金属图案与衬底隔开；以及空隙，该空隙设置在非金属图案的侧表面上。在又一实施例中，照明系统包括板；发光模块，该发光模块设置在板上，该发光模块包括发光器件，其中发光器件包括衬底；发光结构，该发光结构包括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，发光结构设置在衬底上；非金属图案，该非金属图案设置在衬底和有源层之间，非金属图案与衬底隔开；以及空隙，该空隙设置在非金属图案的侧表面上。在附图和下面的描述中，阐述一个或者多个实施例的细节。根据描述和附图以及权利要求书，其它的特征将会是显而易见的。附图说明图1是根据实施例的发光器件的侧截面图。图2是沿着图1的发光器件的线A-A’截取的截面图。图3和图4是示出图1的发光器件的区域B的视图。4图5是将根据实施例的发光器件的发光效率和其上没有形成非金属图案的发光器件的发光效率进行比较的图。图6是示出通过测量取决于根据实施例的发光器件的非金属图案的距离和宽度的变化的提取效率之间的关系而获得的试验结果的图。图7至图12是示出制造根据实施例的发光器件的方法的视图。图13和图14是根据另一实施例的发光器件的侧截面图。图15是根据另一实施例的发光器件的侧截面图。图16是根据实施例的包括发光器件的发光器件封装的截面图。图17是根据实施例的显示装置的视图。图18是示出根据实施例的显示装置的修改示例的视图。图19是根据实施例的照明单元的视图。具体实施例方式在实施例的描述中，将会理解的是，当层(或者膜)、区域、图案或者结构被称为在另一层(或者膜)、区域、焊盘或者图案“上”时，“上”和“下”的术语包括“直接地”和“间接地”的意义。此外，将会基于附图参考关于各层的“上”和“下”。在附图中，为了便于描述和清楚起见，每层的厚度或者尺寸被夸大、省略、或者示意性地示出。而且，每个元件的尺寸没有完全反映实际尺寸。在下文中，将会参考附图描述根据实施例的发光器件、制造发光器件的方法以及发光器件封装。图1是根据实施例的发光器件100的侧截面图。图2是沿着图1的发光器件100 的线A-A’截取的截面图。图3和图4是示出图1的发光器件100的区域B的视图。参考图1至图4，根据实施例的发光器件100可以包括衬底105 ；发光结构110， 该发光结构110设置在衬底105上并且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 ；多个非金属图案151，所述多个非金属图案151设置在衬底105 和有源层114之间；空隙，该空隙被限定在多个非金属图案151的侧表面上；第一电极120， 该第一电极120设置在第一导电类型半导体层112上；透明电极层130 ；以及第二电极140。 在这里，透明电极层130和第二电极140设置在第二导电类型半导体层116上。衬底105 可以由蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaN、Si、ZnO、AlN、GaAs、β- O3、GaP、InP 以及Ge形成。可以考虑衬底105和发光结构110之间的热膨胀系数和晶格常数的差来选择衬底105。而且，图案和/或倾斜可以设置和/或限定在衬底105的顶表面上。图案和/或倾斜可以有利于发光结构110的生长并且提高发光器件100的光提取效率。发光结构110可以设置在衬底105上。发光结构110可以由III-V族化合物半导体材料形成，例如，由AlInGaN基、GaAs基、GaAsP基以及GaP基化合物半导体材料中的一个形成。从第一和第二导电类型半导体层112和116提供的电子和空穴可以在有源层114中复合以产生光。第一导电类型半导体层112可以电连接到第一电极120，并且第二导电类型半导体层116可以电连接到第二电极140。因此，电子和空穴可以被提供到有源层114中。发光结构110可以生长在衬底105上。例如，可以使用金属有机化学气相沉积 (MOCVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺以及氢化物气相外延(HVPE)工艺中的至少一个来形成发光结构110，但是不限于此。如上所述，发光结构110可以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。第一导电类型半导体层112可以由掺杂有第一导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成，例如，由 GaN, A1N、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP、GaAs, GaAsP以及AlfeInP中的一个形成。当第一导电类型半导体层112是η型半导体层时，第一导电类型掺杂物可以包括诸如Si、Ge、Sn、Se或者Te的η型掺杂物。而且，第一导电类型半导体层112可以具有单或者多层结构，但是不限于此。有源层114可以设置在第一导电类型半导体层112上。有源层114是下述层，其中通过第一导电类型半导体层112注入的电子(或者空穴)和通过第二导电类型半导体层 116注入的空穴(或者电子)相遇以发射具有通过化合物半导体材料的适当的能带确定的能量的光。有源层114可以具有单量子阱结构、多量子阱(MQW)结构、量子点结构以及量子线结构中的一个。例如，当有源层114具有MQW结构时，有源层114可以由周期的阱层和势垒层形成，例如，由使用III-V族化合物半导体材料的周期的InGaN阱层/GaN势垒层或者周期的InGaN阱层/AlGaN势垒层形成。而且，导电类型包覆层可以设置在有源层114上或/和下面。导电类型包覆层可以由AKiaN基半导体形成。第二导电类型半导体层116可以设置在有源层114上。第二导电类型半导体层 116可以由掺杂有第二导电类型掺杂物的III-V族化合物半导体形成，例如，由GaN、A1N、 AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN,AlInN,AlGaAs,GaP,GaAs,GaA本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光器件，包括：衬底；发光结构，所述发光结构包括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，所述发光结构设置在所述衬底上；非金属图案，所述非金属图案设置在所述衬底和所述有源层之间，所述非金属图案与所述衬底隔开；以及空隙，所述空隙设置在所述非金属图案的侧表面上。

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