发光器件和具有该发光器件的发光模块的制作方法

文档序号:16052320发布日期:2018-11-24 11:23阅读:159来源:国知局

发光二极管(led)可以构成使用化合物半导体材料(例如,gaas基、algaas基、gan基、ingan基、ingaalp基半导体材料)的发光源。

这种led被封装并用作发出各种颜色光的发光器件。发光器件被用作各种领域的光源,例如,用于显示彩色的照明指示器、字符指示器以及图像指示器。

特别地,在紫外线led(uvled)的情况下,短波长可用于消毒和净化,并且长波长可用于曝光装置或固化装置。由于具有这种uvled的发光器件的发光强度低,因此需要提高发光强度。

背景技术

实施例提供了一种发光器件,其具有发出紫外波长的光的发光二极管。

实施例提供了一种发光器件,其在凹部中优化了发光二极管和凹部的侧表面之间的距离以及凹部的侧表面的倾斜角,并且提高了中心发光强度。

实施例提供了一种紫外发光器件和包括该紫外发光器件的发光模块,其可靠性得到提高。



技术实现要素:

技术问题

实施例提供了一种发光器件,其具有发出紫外波长的光的发光二极管。

实施例提供了一种发光器件,其在凹部中优化了发光二极管和凹部的侧表面之间的距离以及凹部的侧表面的倾斜角,并且提高了中心发光强度。

实施例提供了一种紫外发光器件和包括该紫外发光器件的发光模块,其可靠性得到提高。

技术方案

根据实施例的发光器件,包括:主体,包括具有开口上部的凹部;多个电极,设置在所述凹部中;以及发光二极管,设置在所述凹部中并电连接到所述多个电极,其中所述凹部具有倾斜的侧表面和底部,所述发光二极管设置在所述凹部底部的中心部分上,所述凹部的侧表面相对于所述发光二极管的光轴倾斜成第一角度,以及通过将发光二极管与所述凹部的侧表面的下端之间的最小距离值和所述第一角度的正切值相乘得到的值在0.21至0.42的范围内。

根据实施例的发光器件,包括:主体,包括具有开口上部的凹部;多个电极,设置在所述凹部的底部;以及发光二极管,设置在所述多个电极中的至少一个上,其中所述凹部具有底部,并在周边具有多个侧表面,所述凹部的侧表面相对于所述凹部的底部倾斜,所述凹部的侧表面中的每一个在其上周边包括具有镜面反射表面的第一区域,以及在其下周边包括具有与所述凹部的底部相邻的散射反射表面的第二区域,所述第一区域设置在等于或高于所述发光二极管的上表面的高度的位置,所述第二区域设置为面向所述发光二极管的侧表面,以及所述发光二极管发出具有紫外波长的光。

根据实施例,其中所述发光二极管与所述凹部的侧表面之间的最小距离在0.3mm至1mm的范围内;以及所述第一角度在20度至40度的范围内。

根据实施例,其中:从所述发光二极管发出的光的中心发光强度大于±15度或±30度的发光强度;以及从所述发光二极管通过所述光学膜发出的光的中心发光强度与±15度或±30度的发光强度的比例为1或更大。

根据实施例,包括:光学膜,设置在所述凹部上;及阶梯式结构,其中光学膜的周边设置在所述主体的上周边上;其中所述发光二极管发出280nm或更小的波长。

根据实施例,其中所述第一区域的高度大于所述第二区域的高度;所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积;所述第一区域的下端点的高度高于或等于所述发光二极管的上表面的高度;ag金属设置在所述第一区域上;以及所述主体的陶瓷材料暴露在所述第二区域中。

根据实施例,其中从所述发光二极管发出的光线中由所述第一区域的下端点反射的光的第一出射角和由所述第一区域的上端点反射的光的第二出射角之间的差值的绝对值在17度至24度的范围内。

根据实施例,其中所述第一出射角和所述第二出射角中的任意一个为20度或更大;以及所述凹部的侧表面的第一和第二区域相对于垂直的轴具有在从45至68度范围内的倾斜角。

根据实施例,其中所述凹部的深度与所述第一区域的高度的比例在1:0.7至1:0.8的范围内;以及在所述凹部的侧表面上,所述第一区域的高度与所述第二区域的高度的比例在2.5:1至3.5:1的范围内。

有益效果

根据实施例,可以提高紫外发光器件的中心发光强度。

根据实施例,可以使紫外发光器件的中心发光强度大于周边发光强度。

根据实施例,可以提高紫外发光器件的中心发光强度,因此紫外发光器件可以应用于各种应用。

根据实施例,可以提高紫外发光器件和包括其的发光模块的可靠性。

附图说明

图1是根据第一实施例的发光器件的透视图。

图2是示出从图1的发光器件去除了光学膜的平面图。

图3是图1的发光器件的后视图。

图4是沿图1中的线a-a截取的发光器件的侧截面图。

图5是示出根据实施例的发光器件的另一示例的侧截面图。

图6是图4的局部放大图,是用于描述凹部的侧表面和发光二极管之间的距离的视图。

图7是用于描述根据第一实施例的发光二极管的光学特性示例的视图。

图8是根据第二实施例沿图1的发光器件的线a-a截取的侧截面图。

图9是示出图8的发光器件的另一示例的侧截面图。

图10是图8的局部放大图,是用于描述凹部的侧表面的区域的视图。

图11是用于描述根据实施例的发光二极管的示例的视图。

图12是用于描述根据实施例的发光二极管的另一示例的视图。

图13是示出根据实施例的具有发光器件的发光模块的示例的视图。

图14是示出根据实施例的发光器件的发光强度的第一示例的视图。

图15是示出根据实施例的发光器件的发光强度的第二示例的视图。

图16是示出根据实施例的发光器件的发光强度的第三示例的视图。

图17是示出根据比较例的发光器件的发光强度的视图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细描述本领域技术人员容易实现的本发明的示例性实施例。然而,本发明可以以各种不同形式实现,并且不限于这里描述的实施例。

在以下描述中,当存在某部分“包括”某些结构元件的表达时,这意味着某部分不排除另一结构元件,而是可以进一步包括另一结构元件,除非另有说明。此外,与详细描述无关的结构和元件不在附图中示出以清楚地描述本发明,厚度可以夸大以清楚地解释各种层和区域,在以下说明中的相似元件用类似的附图标记指示。

在实施例的说明中,当层、膜、区域、板等的一部分是指在另一部分“上”,可以“直接形成在”另一部分上,或可以在这些部分之间插入第三部分。否则,当一部分“直接形成在”另一部分上时,意味着在这些部分之间没有第三部分。

<第一实施例>

图1是根据第一实施例的发光器件的透视图,图2是示出从图1的发光器件去除了光学膜的平面图,图3是图1的发光器件的后视图,图4是沿图1中的线a-a截取的发光器件的侧截面图,图5是示出根据实施例的发光器件的另一示例的侧截面图,图6是图4的局部放大图,是用于描述凹部的侧表面和发光二极管之间的距离的视图,图7是用于描述根据实施例的发光二极管的光学特性示例的视图。

参考图1至图7,发光器件100包括:主体110,具有凹部111;多个电极121和123,设置在凹部111中;发光二极管131,设置在多个电极121和123中的至少一个上;以及光学膜161,设置在凹部111上。

发光二极管131可以包括:峰值波长,其在从紫外线到可见光的波长范围内是可选的。发光二极管131可以发出紫外波长,例如,波长在100nm至400nm的范围内。

主体110包括:例如陶瓷材料的绝缘材料。陶瓷材料包括低温共烧陶瓷(ltcc)或高温共烧陶瓷(htcc)。主体110可以由例如aln的材料形成,并且可以由具有140w/mk或更高的导热率的金属氮化物形成。主体110在第一轴x方向和第二轴y方向上的长度x1和y1可以彼此相同或不同,并且可以是例如5mm或更大。主体110的厚度z1可以是1mm或更大,例如,可以在1mm至2mm的范围内。

凹部111可以是通过打开主体110的一部分上部区域而形成的区域,并且可以形成在距主体110的上表面112的预定深度处。凹部111可以具有多边形、圆形、或椭圆形顶视图形状。凹部111可以形成为角部117被倒角为例如弯曲形状的形状。凹部111可以包括多个侧表面116,并且多个侧表面116可设置成相对于垂直于凹部111底部的轴线倾斜。主体110的材料可暴露在凹部111的侧表面116,或金属材料的反射层可设置在凹部111的侧表面116上。反射层可设置在凹部111的侧表面116的上部,并且陶瓷材料的主体110可暴露在凹部111的侧表面116的下部。

主体110的上周边包括阶梯式结构115。凹部111的底部可以形成在比主体110的阶梯式结构115更深的深度处。凹部111的深度可以大于光学膜161的厚度和发光二极管131的厚度之和。这里,凹部111开口的方向可以是从发光二极管131发出的光被发射的方向。阶梯式结构115可以是位于比主体110的上表面112低的水平高度的区域,并且可以设置在凹部111的上周边。阶梯式结构115的深度可以是距主体110的上表面112的深度,并且可以大于光学膜161的厚度t3(见图6),但是本发明不限于此。这里,凹部111可以位于比主体110的阶梯式结构115更内侧的位置。

电极121和123设置在凹部111中并选择性地向发光二极管131供电。电极121和123可以可选地包括金属,例如铂(pt)、钛(ti)、铜(cu),镍(ni)、金(au)、钽(ta)或铝(al),并且可以形成为单层或多层。这里,在形成为多层的电极中,用于接合的材料(例如,金(au))可以设置在最上层,对主体110具有良好粘附性的材料(例如,钛(ti),铬(cr)或钽(ta))可以设置在最下层,并且例如铂(pt)、镍(ni)、铜(cu)等材料可以设置在最上层和最下层之间的中间层。然而,本发明不限于这种电极的堆叠结构。

参考图2和图4,电极121和123包括其上设置有发光二极管131的第一电极121,以及从第一电极121间隔开的第二电极123。第一电极121和第二电极123可以在凹部111的底部彼此间隔开,并且可以经由例如导线的连接构件135连接到发光二极管131。由于位于凹部111的底部的第一电极121的面积大于第二电极123的面积,并且通过第一电极121散热的部分的面积大,因此可以提高发光二极管131的散热效率。发光二极管131可以实现为垂直芯片。作为另一示例,发光二极管131可以设置为水平芯片,并且可以经由例如导线的连接构件连接到第一电极121和第二电极123,或者可以以倒装芯片方式设置。

发光二极管131可以设置在凹部111底部的中心部分上。发光二极管131的每个侧表面可以从凹部111的两个或所有侧表面116以相等的间隔设置。

对于另一示例,如图5所示,除了第一和第二电极121和123之外,非极化(non-polarized)散热板125可以设置在凹部111的底部。发光二极管131可以设置在非极化散热板125上,并且经由例如导线的连接构件135连接到第一电极121和第二电极123。散热板125可以设置在主体110内部,并且可以与主体110的底部相邻或暴露在主体110的底部。

如图3和图4所示,多个焊盘141和143设置在主体110的下表面113上。例如,多个焊盘141和143可以包括第一焊盘141和第二焊盘143。第一焊盘141和第二焊盘143可以设置在主体110的下表面113上以彼此间隔开。第一焊盘141和第二焊盘143中的至少一种可以被布置为具有多个焊盘并且可以分散电流路径,但是本发明不限于此。设置在主体111的下表面113上的第一焊盘141的面积可以大于第二焊盘143的面积,从而可以提高散热效率。第一焊盘141可以设置为在垂直方向上与发光二极管131重叠。对于另一示例,除了第一和第二焊盘141和143之外,非极化散热焊盘可以设置在主体110的下表面113上的第一和第二焊盘141和143之间。

多个通孔电极117和118可以设置在主体110中。多个通孔电极117和118可以提供凹部111和主体110的下表面之间的电连接路径。通孔电极117和118可以包括第一通孔电极117和第二通孔电极118。第一通孔电极117可以将第一电极121连接到第一焊盘141,第二通孔电极118可以将第二电极123连接到第二焊盘143。

在根据实施例的发光器件100中,保护元件(未示出)还可以设置在主体110的凹部111中。保护元件可以电性保护发光二极管131。保护元件可以包括齐纳二极管。

在根据实施例的发光器件100中,散热构件(未示出)可以设置在主体110中。散热构件可以设置在发光二极管131下方,也就是说,在第一电极121下方,并且可以将从发光二极管131产生的热量传递到设置在其下方的散热焊盘或第一焊盘。散热构件的材料可以是金属,例如合金。

发光二极管131可以是紫外发光二极管,并且可以是波长在100nm至280nm范围内的紫外发光二极管。也就是说,发光二极管131可以发出具有280nm或更短的短波长的紫外线。紫外线的波长具有减少各种生物污染物如微生物、细菌、病毒等的作用。发光二极管131可以使用导电粘合剂结合到第一电极121,并且可以使用第一连接构件135电连接到第二电极123。发光二极管131可以电连接到第一电极121和第二电极123。发光二极管131可以由第ii族和第vi族元素的化合物半导体或第iii族和第v族元素的化合物半导体形成。例如,发光二极管131可以选择性地包括使用化合物半导体制造的半导体发光器件(例如,alingan、ingan、algan、gan、gaas、ingap、alingap、inp或ingaas系列)。发光二极管131可以包括n型半导体层、p型半导体层和有源层。有源层可以用成对的化合物半导体实现,例如,ingan/gan、ingan/algan、ingan/ingan、gan/algan、inalgan/inalgan、algaas/gaas、ingaas/gaas、ingap/gap、alingap/ingap和inp/gaas。发光二极管131的厚度t1可以在0.3mm至1mm的范围内,并且宽度w可以在2mm±1mm的范围内,但是本发明不限于此。

如图1和图4所示,光学膜161设置在主体110的凹部111上。光学膜161包括例如石英玻璃的玻璃材料。因此,光学膜161可以被定义为能够透射光而没有损坏的材料,所述损坏例如是由于从发光二极管131发出的光(例如,具有紫外波长的光)导致的分子之间的键断裂。

光学膜161的外周设置在主体110的阶梯式结构115上。粘合材料163设置在光学膜161和主体110的阶梯式结构115之间。粘合材料163包括:树脂材料,如硅树脂或环氧树脂。光学膜161的宽度可以宽于凹部111底部的宽度y2(见图4)。光学膜161的下表面的面积可以大于凹部111底部的面积。因此,光学膜161可以容易地安装在主体110的阶梯式结构115上。可以去除主体110的阶梯式结构115。在这种情况下,光学膜161可以附着到主体110的上表面。光学膜161的厚度t3可以是0.1mm或更大,例如,可以在0.1mm到0.5mm的范围内。当光学膜161的厚度t3在上述范围之外时,可能降低光提取效率。

光学膜161可以与发光二极管131间隔开。因为光学膜161与发光二极管131的上表面间隔开,所以可以防止光学膜161被发光二极管131产生的热量所膨胀。光学膜161下方的空间可以是空的空间,或者可以填充有非金属或金属化学元素,但是本发明不限于此。透镜可以耦接到光学膜161上,但是本发明不限于此。由树脂材料制成的反射构件还可以设置在主体110的侧表面上,以进行防潮和元件保护。

这里,参考图7,发光二极管131具有这种特性,其中从芯片的上表面观看时,大部分光在角区域a1和边缘区域中发出,并且从角区域a1或边缘区域以外的中心区域a2发出30%或更少的光。由于在发光二极管131的制造过程中存在于芯片的上表面上的大多数缺陷a3聚集在中心区域a2上,所以发光二极管131具有大部分光被发出到角区域a1或边缘区域的特性。

在具有发光二极管131的发光器件中,发光效率可以降低至60%或更低,并且作为比较示例,发光器件具有朗伯分布,其中中心发光强度低于周边发光强度,如图17所示。在具有朗伯分布的发光器件中,存在的问题在于,由于中心发光强度低,可以被应用的应用减少。根据实施例,可以改变发光器件100的凹部111的结构,使得从发光器件100发出的光的效率可以变为67%或更高,因此可以将发光器件100应用到各种应用。根据实施例的发光器件100可以提供凹部结构,其中所发出光的中心发光强度高于周边发光强度。

在根据实施例的发光器件100的主体110的凹部结构中,凹部111的上部的宽度y3可以宽于凹部111的下部的宽度y2。凹部111的宽度可以从凹部的底部朝向光学膜161或阶梯式结构115逐渐增加。凹部111的侧表面116可以相对于凹部111底部的水平延伸线以预定角度θ2倾斜。倾斜角θ2可以在50度至70度的范围内(例如,从55度至68度)。当侧表面116的角度θ2大于或小于上述范围时,存在光提取效率降低的问题。凹部111的侧表面116可以是陶瓷材料的表面,或者金属材料的反射层还可以设置在其上。例如,反射层可以由镜面反射材料形成。凹部111的侧表面116可以定义为反射表面。

从凹部111的侧表面116(例如,侧表面116的下端)到发光二极管131的侧表面的最短距离d可以是1mm或更小(例如,可以在0.3mm至1mm的范围内)。存在的问题是,当距离d1大于1mm时,发光器件100的中心发光强度可能低于周边发光强度,而当距离d1小于0.3mm时,发光器件100的发光效率降低。根据该实施例,可以优化凹部111的侧表面116的倾斜角θ2和距离d1,从而可以提高中心发光强度和发光效率。在根据该实施例的发光器件100中,中心发光强度(0度)可以大于周边发光强度,例如,±15度处的发光强度和±30度处的发光强度。此外,发光器件100的发光效率可以是67%或更高,例如70%或更高。

参考图4和图6,希望寻求一种在通过使用发光二极管131和凹部111的侧表面116的下端p2之间的间隔(例如,在直线距离d或最短距离),以及相对于凹部111的侧表面116的光轴z倾斜的第一角θ1,在不减小发光器件的总光输出的条件下,如图15至图17所示中心发光强度e0得到提高的情况。第一角θ1可以在通过从90度减去角度θ2而获得的范围内,并且可以在20度至40度的范围(例如,从22度至35度)内。当侧表面116的第一角θ1大于或小于上述范围时,存在光提取效率降低的问题。如图15至17所示,从发光器件100发出的光的中心发光强度e0(0度)可以大于±15度处的发光强度e1和±30度处的发光强度e2。

下面的表1是用于将凹部111的侧表面116相对于图6的光轴z的第一角θ1、和当凹部111的侧表面116的下端与发光二极管131的中心之间的最短距离是x时,根据发光二极管100的侧表面116与凹部111的侧表面116之间的最短距离d的发光效率和发光强度比例进行比较的表格。

表1

这里,为了实验的目的,假设发光二极管131的尺寸宽×长×厚为2mm×2mm×1mm,但是本发明不限于此。此外,主体110的凹部111的深度t2可以在2mm±0.3mm的范围内,但是本发明不限于此。凹部111的深度t2可以是不包括主体110中的阶梯式结构115的深度的深度。

这里,通过将发光二极管131的侧表面p1与主体110的凹部111的侧表面的下端p2之间的最短距离d乘以侧表面116的θ1正切值而获得的值可以在0.21至0.42的范围内。也就是说,可以看出,当通过将距离d乘以侧表面116的θ1正切值而获得的值在0.21至0.42的范围内时,如图15至17所示,发光器件100的中心发光强度e0高于周边发光强度e1和e2,并且发光效率为70%或更高。这里,可以看出中心发光强度高,因为中心发光强度e0与周边发光强度e1和e2的比例是1或更大。

下面的表2示出了在表1中的以下示例1、2和3中从具有凹部结构的发光器件的凹部结构发出的光的朗伯分布,如图15至17所示。

表2

在发光器件的示例1中,可以看出:当主体110的凹部111的侧表面116的第一角θ1相对于光轴z为23.5度并且发光二极管131的侧表面p1与凹部的侧表面116的下端p2之间的最短距离为1mm时,发光效率为约72%,中心发光强度e0与周边发光强度(e1和e2)的比例e0/e1和e0/e2为1或更大,如图15所示。

在发光器件的示例2中,可以看出:当主体110的凹部111的侧表面116的第一角θ1相对于光轴z为27.5度并且发光二极管131的侧表面p1与凹部的侧表面116的下端p2之间的最短距离d为0.6mm时,发光效率为约71%,中心发光强度e0与周边发光强度(e1和e2)的比例e0/e1和e0/e2为1或更大,如图16所示。

在发光器件的示例3中,可以看出:当主体110的凹部111的侧表面116的第一角θ1相对于光轴z为27.5度并且发光二极管131的侧表面p1与凹部的侧表面116的下端p2之间的最小距离d为0.6mm时,发光效率为约71%,并且中心发光强度e0与周边发光强度e1和e2的比例e0/e1和e0/e2为1或更大,如图17所示。

根据实施例,可以提供具有高发光效率和高于周边发光强度的中心发光强度的紫外发光器件,因此可以应用于各种应用。

<第二实施例>

图8至图10是示出根据第二实施例的发光器件的视图。在描述第二实施例时,与第一实施例相同的配置可以参考第一实施例的描述,并且可以可选地应用于第二实施例。

参考图8至图10,发光器件100包括:主体110,具有凹部111;多个电极121和123,设置在凹部111中;发光二极管131,设置在多个电极121和123中的至少一个上;以及透明窗口161,设置在凹部111上。

发光二极管131可以包括峰值波长,其在从紫外线到可见光的波长范围内是可选的。发光二极管131可以发出紫外线c(uv-c)波长,例如,波长在100nm至400nm的范围内。发光二极管131可以是紫外发光二极管,并且可以是波长在100nm至400nm范围内的紫外发光二极管。当发光二极管131发出例如280nm或更短的短波长时,紫外线的波长具有减少各种生物污染物如微生物、细菌、病毒等的作用。发光二极管131可以使用导电粘合剂结合到第一电极121,并且可以使用第一连接构件135连接到第二电极123。发光二极管131可以电连接到第一电极121和第二电极123。发光二极管131可以由第ii族和第vi族元素的化合物半导体或第iii族和第v族元素的化合物半导体形成。例如,发光二极管131可以选择性地包括通过使用化合物半导体制造的半导体发光器件(例如alingan、ingan、algan、gan、gaas、ingap、alingap、inp或ingaas系列)。发光二极管131可以包括n型半导体层、p型半导体层和有源层。有源层可以用成对的化合物半导体实现(例如,ingan/gan、ingan/algan、ingan/ingan、gan/algan、inalgan/inalgan、algaas/gaas、ingaas/gaas、ingap/gap、alingap/ingap以及inp/gaas)。发光二极管131的厚度t1可以在0.12mm±0.03mm的范围内,并且宽度w可以在1.3mm±0.4mm的范围内,但是本发明不限于此。

当将具有发光二极管131的发光器件100应用于例如曝光装置或固化装置的装置时,需要提高特定区域中的发光效率或均匀性。然而,在发光器件(比较例)的情况下,其中主体中的凹部的侧表面由陶瓷材料形成并且垂直形成,从发光二极管发出的光入射到靶171的表面的效率小于30%,并且光的均匀性低至75%或更低。因此,存在可能降低应用比较例中的发光器件的曝光装置或固化装置的可靠性的问题。当采用多个发光二极管以提高发光效率和均匀性时,可能引起制造成本和工艺增加的问题。

根据实施例,为了解决上述问题,主体110的凹部111的侧表面116设置成倾斜,并且镜面反射表面部分地设置在倾斜侧表面116上,因此,可以增加特定角度的发光强度,并且可以提高靶171的区域中的均匀性。

参考图8,在根据实施例的发光器件100的主体110的凹部结构中,主体110的凹部111可以包括底部和多个侧表面116。发光二极管131可设置在凹部111的底部的中心部分。发光二极管131的侧表面中的每一个可以从凹部111的侧表面以相等的间隔设置。

凹部111的上部的宽度y3可以宽于凹部111的底部的宽度y2。凹部111的宽度可以从凹部的底部朝向光学膜161或阶梯式结构115逐渐增加。凹部111的侧表面116可以相对于凹部111的底部的水平延伸线以预定角度θ2倾斜。倾斜角θ2可以在40度至70度的范围内(例如,45度至68度)。存在的问题是,当侧表面116的角度θ2大于或小于上述范围时,对靶171的发光强度和发光效率降低。这里,靶171可以是光学透镜或反射表面,光路通过其改变到另一方向。

从凹部111的侧表面116(例如,侧表面116的下端)到发光二极管131的侧表面的最短距离可以是1mm或更小(例如,范围可以是从0.3㎜至1㎜)。存在的问题是,当最短距离大于1mm时,可降低从发光器件100发出的光在靶171中的发光强度和发光效率,并且当最短距离小于0.3mm时,发光器件100的发光效率降低。根据实施例,可以提供一凹部结构,其中凹部111的侧表面116的倾斜角θ2、最短距离和侧表面116的镜面反射表面的区域被优化,并且因此可以提高特定区域的发光强度和发光效率。由于从根据实施例的发光器件100发出的光,可以提供凹部结构,其中靶171中的发光效率为30%或更高,并且光均匀性为80%或更高。

参考图10,主体110的凹部111的侧表面116可以根据区域具有不同的反射特性。例如,与光学膜161相邻的第一区域s1可以是镜面反射表面,并且第一区域s1和凹部111的底部之间的第二区域s2可以是散射反射表面。第一区域s1可以是侧表面116处的上部区域,第二区域s2可以是侧表面116处的下部区域。第一区域s1设置在多个侧表面116的上周边处,第二区域s2可以设置在多个侧表面116的下周边处。

第一区域s1的上端点a3可以是凹部111的侧表面116的上端,下端点a2可以是与从发光二极管131的上表面水平延伸的虚拟直线相交的点,或者可以位于交叉点上方。第二区域s2可以相对于发光二极管131的上表面设置在虚拟直线下方。第一区域s1可以是不面向发光二极管131的侧表面的区域,并且第二区域s2可以是面向发光二极管131的侧表面的区域。第一区域s1可以设置在与凹部111的底部间隔开发光二极管131的厚度t1或更大厚度的高度处。镜面反射表面可以是金属涂层,例如银(ag)涂层,并且散射反射表面可以由主体110的材料或陶瓷材料形成,或者可以涂有漫射剂。凹部111的侧表面116上的第一区域s1的面积可以大于第二区域s2的面积。第一区域s1的高度r2可以大于第二区域s2的高度r3。凹部111的深度r1与第一区域s1的高度r2的比例可以在1:0.7至1:0.8的范围内,并且凹部111的深度r1与第二区域s2的高度r3的比例可以是范围从1:0.2到1:0.3。高度r2与高度r3的比例(r2:r3)可以是2.5:1或更大,例如,可以在2.5:1至3.5:1的范围内。第一区域s1和第二区域s2的高度r2和r3可以根据发光二极管131的厚度t1而变化,但是本发明不限于此。凹部111的深度r1可以在1.2mm±0.2mm的范围内,并且可以根据发光二极管131的厚度t1而变化。第一和第二区域s1和s2可以以与侧表面116的倾斜角相同的角度倾斜。

这里,从发光二极管131发出的光中可以影响靶171的发光效率和发光强度的光线可以包括沿光轴方向行进的第三光l3、由第一区域s1的下端点a2反射的第二光l2、和朝向第一区域s1的上端点a3行进的第一光l1。

第二光l2行进到第一区域s1的下端点a2,然后以相对于光轴z的第二出射角e2反射,并且反射光l2穿过光学膜161朝向靶171行进。在这种情况下,第二光l2的行进路径可以改变到靶171,从而可以提高靶171处的发光强度和发光效率。

第一光l1行进到第一区域s1的上端点a3,然后以相对于光轴z的第一出射角e1反射,并且反射光l1穿过光学膜161行进朝向靶171的边缘区域。在这种情况下,第一光l1的行进路径可以改变到靶171的边缘区域,从而可以提高靶171处的发光强度和发光效率。可以优化第一区域s1中的光的出射角e1和e2以及倾斜角θ2的范围(参考图10),使得可以使可以入射在靶171上的光的有效角度最大化。这里,从发光器件100发出的光的有效角度是光入射在靶171的与发光器件100隔开预定距离的区域上的角度,并且可以是光入射在靶171的边缘上的最大角度。由于有效角度,可以提高靶171处的发光强度和发光效率。

这里,第一区域s1的下端点a2可以是镜面反射表面和散射反射表面之间的边界点,并且可以位于从凹部的底部开始与发光二极管131的上表面的中心a1相同的高度。例如,在满足条件a2≥0的情况下,当下端点a2是0,下端点a2和发光二极管131的上表面的中心a1之间不存在高度差,而当a2>0,下端点a2位于比发光二极管131的上表面的中心a1高。也就是说,下端点a2的高度可以高于或等于发光二极管131的上表面的高度。第一区域s1的上端点a3可以设置为比发光二极管131的上表面的中心a1高1.1mm±0.2mm的高度差。当第一区域s1的上端点a3的高度与发光二极管131的上表面的高度之间的差小于1.1mm±0.2mm的高度差时,在第一区域s1中的发光强度和发光效率会降低,并且发光器件的整体发光效率会降低。当第一区域s1的上端点a3的高度与发光二极管131的上表面的高度之间的差值大于1.1mm±0.2mm的高度差时,存在的问题是第一光l1可能在靶171的边缘区域之外。上端点a3可以根据凹部111的深度r1和发光二极管131的厚度t1被改变。

相对于发光二极管131的中心与凹部111的侧表面的下端a4之间的距离x,通过发光二极管131的上表面的中心a1朝向第一区域s1行进的光的出射角e3可以在0度至25度的范围内。这里,距离x的值可以是2.1mm或更小,例如,可以在1.7mm至2.1mm或1.4mm至2.0mm的范围内。当距离x的值小于上述范围时或大于上述范围太多时,难以将光的行进路径控制到靶的方向。

参考图10,点a1是发光二极管131的上表面的中心,侧表面116的第一区域s1是镜面反射表面,第二区域s2是散射反射表面。角度e1是光从发光二极管131的上表面的中心a1入射第一区域s1的最高点、被规则地反射并且使用光轴z作为法向矢量发出的角度。角度e2是这种角度,在该角度处,从发光二极管131的上表面的中心a1入射的光在第一区域s1的下端点a2处被规则地反射,并且使用光轴z作为法向矢量发出。

下表3示出了根据实施例的发光器件中的发光效率和发光效率的参数的实验值。这里,在靶171和光学膜161之间的距离g1为500mm、靶171在水平和垂直方向上的长度g2为500mm的条件下,对水平和垂直方向上的长度为1.30mm、厚度为0.12mm的发光二极管131进行了实验。

表3

a2表示第一区域s1的下端点,并且是与发光二极管的上表面的中心a1和凹部的底部之间的间隔相同的位置。出射角差是e1-e2的绝对值,并且具有0或正值。

第一出射角e1的发光强度可以是由于第一光l1引起的发光强度,第二出射角e2的发光强度可以是由于第二光l2引起的发光强度,以及出射角的发光强度可以是由第一区域s1镜面反射的光的发光强度和在光轴方向上从发光二极管入射的光的发光强度之和。照明效率(eef)是入射靶表面的光的发光效率,并且光的均匀性是靶的照明的平均值与靶的照明的最大值的比例。

这里,eef可以是针对发光二极管的期望的照明值的效率,并且可以获得0.3或更大的值,光均匀性可以是0.8或更大,出射角差可以是e1-e2的绝对值并且可以是17度或更大,例如,可以在17度至24度的范围内,并且出射角e1和e2的发光强度可以在1.8至2的范围内。这里,任意一个或更高的一个出射角e1和e2的角度可以是20度或更大。

由于从根据第二实施例的发光器件100发出的光,可以提供其中靶171处的发光效率为30%或更高并且光均匀性为80%或更高的凹部结构。根据实施例,可以对于从发光器件发出的紫外线提高靶171处的发光强度和发光效率,因此发光器件100可以应用于各种应用。对于另一示例,根据实施例的发光二极管可以发出可见光(例如,蓝色、绿色、红色或白色光)而不是紫外线,但是本发明不限于此。

图11是示出根据实施例的发光二极管的另一示例的视图。

参考图11,发光二极管可以包括:发光结构10,包括多个半导体层11、12和13;第一电极层20,在发光结构10下方;第二电极层50,在第一电极层20下方;绝缘层41,第一和第二电极层20和50之间;以及焊盘25。

发光结构10可以包括第一半导体层11、有源层12和第二半导体层13。有源层12可以设置在第一半导体层11和第二半导体层13之间。有源层12可以设置在第一半导体层11下方,第二半导体层13可以设置在有源层12下方。

例如,第一半导体层11可以包括加入第一导电类型掺杂剂(例如,n型掺杂剂)的n型半导体层,并且第二半导体层13可以包括加入第二导电类型掺杂剂(例如,p型掺杂剂)的p型半导体层。另一方面,第一半导体层11可以设置为p型半导体层,第二半导体层13可以设置为n型半导体层。

发光结构10选择性地由ii至v族元素和iii至v族元素的化合物半导体形成,并且能够在从紫外波段到可见光波段的波长范围内发出预定的峰值波长,例如,可以发出紫外线。发光结构10可以包括第一半导体层11、第二半导体层13、以及第一半导体层11和第二半导体层13之间的有源层12。其他半导体层可以设置在层11、12和13中的至少一个处,但是本发明不限于此。

第一半导体层11包括inxalyga1-x-yn(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式。第一半导体层11可以用ii-vi族化合物半导体和iii-v族化合物半导体中的至少一种来实现。例如,第一半导体层11可以选自gan、aln、algan、ingan、inn、inalgan、alinn、algaas、gap、gaas、gaasp和algainp构成的组。第一导电掺杂剂包括n型掺杂剂,例如si、ge、sn、se或te。

有源层12可以设置在第一半导体层11下方,并且可以具有单量子阱结构、多量子阱(mqw)结构、量子点结构或量子线结构中的至少一种,但是实施例不限于此。有源层12包括一对阱层和阻挡层。该对阱层和阻挡层例如包括ingan/gan、gan/algan、algan/algan、ingan/algan、ingan/ingan、algaas/gaa、ingaas/gaas、ingap/gap、alingap/ingap和inp/gaas中的至少一对。

第二半导体层13可以设置在有源层12下面。第二半导体层13包括具有第二导电类型掺杂剂的半导体,例如,具有inxalyga1-x-yn的组成式(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)。第二半导体层13可以选自gan、aln、algan、ingan、inn、inalgan、alinn、algaas、gap、gaas、gaasp和algainp构成的组。第二半导体层13是具有(例如,mg、zn、ca、sr或ba的)p型掺杂剂的p型半导体层。

粗糙不平坦11a可以设置在第一半导体层11的顶表面上,并且不平坦表面11a可以提高光提取效率。不平坦表面11a可以具有多边形或半球形的横截面。

第一电极层20设置在发光结构和第二电极层50之间,并且电连接到发光结构10的第二半导体层13,并且还电连接到第二电极层50。第一电极层20包括第一接触层15、反射层17和覆盖层19。第一接触层15设置在反射层17和第二半导体层13之间,反射层17设置在第一接触层15和覆盖层19之间。第一接触层15、反射层17和覆盖层19可以由不同的导电材料形成,但不限于此。

第一接触层15可以与第二半导体层接触,例如,与第二半导体层13欧姆接触。第一接触层15可以由例如导电氧化物膜、导电氮化物或金属形成。第一接触层15可以由氧化铟锡(ito)、ito氮化物(iton)、氧化铟锌(izo)、izo氮化物(izon)、氧化铝锌(azo)、氧化铝镓锌(agzo)、铟锌锡氧化物(izto)、铟铝锌氧化物(iazo)、铟镓锌氧化物(igzo)、铟镓锡氧化物(igto)、氧化锑锡(ato)、氧化镓锌(gzo)、izo氮化物(izon)、zno、irox、ruox、nio、pt、ag和ti中的至少一种形成。

反射层17可以电连接到第一接触层15和覆盖层19。反射层17可以反射从发光结构10入射的光,以执行增加提取到外部的光量的功能。

反射层17可以由具有70%或更高的光反射率的金属形成。例如,反射层17可以由包括ag、ni、al、rh、pd、ir、ru、mg、zn、pt、au和hf中的至少一种的金属或其合金形成。而且,反射层17可以实现为使用上述金属或合金和透光导电材料(例如,氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、铟-锌-锡-氧化物(izto)、铟-铝-锌-氧化物(iazo)、铟-镓-锌-氧化物(igzo)、铟-镓-锡-氧化物(igto)、铝-锌-氧化物(azo)或氧化锑锡(ato))的多层。

例如,根据实施例的反射层17可以包括ag、al、ag-pd-cu合金或ag-cu合金中的至少一种。例如,反射层17可以具有其中ag层和ni层交替设置或者可以包括ni/ag/ni或ti层和pt层的结构。对于另一示例,第一接触层15可以设置在反射层17下方,并且第一接触层15的至少一部分可以穿过反射层17以与第二半导体层13接触。对于另一示例,反射层17可以设置在第一接触层15下方,并且反射层17的一部分可以穿过第一接触层15以与第二半导体层13接触。

根据实施例的发光二极管可以包括设置在反射层17下方的覆盖层19。覆盖层19与反射层17的底表面接触,并且接触部分34耦接到焊盘25用作传输供给焊盘25的功率的线层。覆盖层可以由(例如,au、cu、ni、ti、ti-w、cr、w、pt、v、fe和mo中的至少一种的)金属形成。.

覆盖层19的接触部分34设置在不与发光结构10垂直重叠的区域中,以垂直重叠焊盘25。覆盖层19的接触部分34设置在不与第一接触层15和反射层17垂直重叠的区域中。覆盖层19的接触部分34设置在低于发光结构10的位置以与焊盘25直接接触。

焊盘25可以提供为单层或多层结构。单层可以由au形成,并且当焊盘25被提供为多层结构时,焊盘25可以包括ti、ag、cu和au中的至少两种材料。这里,在多层结构的情况下,可以提供ti/ag/cu/au的层压结构或ti/cu/au的层压结构。反射层17和第一接触层15中的至少一个可以与焊盘25直接接触,但是不限于此。

焊盘25可以设置在第一电极层20的外壁和发光结构10之间的区域处。保护层30和透光层45可以与焊盘25的周边接触。

保护层30可以设置在发光结构10的底表面上,以与第二半导体层13的底表面和第一接触层15接触,并且还与反射层17接触。

保护层30的与发光结构10垂直重叠的内部可以设置为与突起16的区域垂直重叠。保护层30的外部可以从覆盖层19的接触部分34向上延伸,并且设置为与接触部分34垂直重叠。保护层30的外侧部分可以与焊盘25接触,例如,设置在焊盘25的圆周表面上。

保护层30的内部可以设置在发光结构10和第一电极层20之间,并且外部可以设置在透光层45和覆盖层45的接触部分34之间。保护层30的外部可以从发光结构10的侧壁延伸到外部区域a1以防止水分渗透。

保护层30可以定义为沟道层、低折射率材料层或隔离层。保护层30可以由绝缘材料形成(例如,氧化物或氮化物)。例如,保护层30可以由选自sio2、sixoy、si3n4、sixny、sioxny、al2o3、tio2和aln构成的组中的至少一种材料形成。保护层30可以由透明材料形成。

根据实施例的发光二极管可以包括用于使第一电极层20与第二电极层50电绝缘的绝缘层。绝缘层41可以设置在第一电极层20和第二电极层50之间。绝缘层41的上部可以与保护层30接触。绝缘层41可以由例如氧化物或氮化物形成。例如,绝缘层41可以由选自sio2、sixoy、si3n4、sixny、sioxny、al2o3、tio2和aln构成的组中的至少一种材料形成。

绝缘层41可以具有例如100纳米至2000纳米的厚度。当绝缘层41具有100纳米或更小的厚度时,绝缘特性可能劣化。当绝缘层41的厚度超过2000纳米时,在后处理中可能发生破裂。绝缘层41可以与第一电极层20的底表面和第二电极层50的顶表面接触,因此具有大于保护层30、覆盖层19、接触层15和反射层17中的每一个的厚度的厚度。。

第二电极层50可以包括:设置在绝缘层41下方的扩散阻挡层52、设置在扩散阻挡层52下方的接合层54、以及设置在接合层54下方并且电连接到第一半导体层11的导电支撑构件56。此外,第二电极层50可以选择性地包括扩散阻挡层52、接合层54和导电支撑构件56中的一个或两个。可以省略扩散阻挡层52和接合层54中的至少一个。

扩散阻挡层52可以由au、cu、ni、ti、ti-w、cr、w、pt、v、fe和mo中的至少一种形成。扩散阻挡层52可以用作绝缘层41和接合层54之间的扩散阻挡的功能。扩散阻挡层52可以电连接到接合层54和导电支撑构件56,并且还电连接到第一半导体层11。

扩散阻挡层52可以执行用于在制造接合层54时防止接合层54中包括的材料在反射层17的方向上扩散的功能。扩散阻挡层52可以防止包括在接合层54中的例如锡(sn)的材料对反射层17产生影响。

接合层54可以由阻挡金属或接合金属形成,例如,ti、au、sn、ni、cr、ga、in、bi、cu、ag、nb、pd或ta中的至少一种。导电支撑构件56可以通过支撑根据实施例的发光结构10来执行散热功能。接合层54可以包括种子层(seedlayer)。

导电支撑构件56可以通过使用金属或载体基板形成,例如,半导体基板(例如,si,ge,gan,gaas,zno,sic和sige),其中ti,cr,注入ni、al、pt、au、w、cu、mo、cu-w或杂质。导电支撑构件56可以是用于支撑发光二极管的层,并且具有对应于第二电极层50的厚度的80%的厚度(也就是说,厚度为30μm或更大)。

第二接触层33设置在第一半导体层11中以与第一半导体层11接触。第二接触层的顶表面可以设置在高于第一半导体层11的底表面的位置处,电连接到第一半导体层11,并且与有源层12和第二半导体层13绝缘。

第二电极33可以电连接到第二导电层50。第二接触层33可以设置为穿过第一电极层20、有源层12和第二半导体层15。第二接触层33可以设置在发光结构10中限定的凹部2中,并且通过保护层30与有源层12和第二半导体层15绝缘。第二接触层33可以设置为多个,并且多个第二接触层33可以彼此间隔开。

第二接触层33可以连接到第二电极层50的突起51,并且突起51可以从扩散阻挡层52突出。突起51可以穿过限定在绝缘层41和突起层30中的孔41a,并且可以与第一电极层20绝缘。

第二接触层33可以由cr、v、w、ti、zn、ni、cu、al、au和mo中的至少一种形成。对于另一示例,突起51可以包括形成扩散阻挡层52和接合层54的材料中的至少一种,但不限于此。例如,突起51可以包括ti,au,sn,ni,cr,ga,in,bi,cu,ag,nb,pd或ta中的至少一种。

焊盘25电连接到第一电极层20并暴露于发光结构10的侧壁外侧的区域。焊盘25可以设置为一个或多个。例如,焊盘25可以由au、cu、ni、ti、ti-w、cr、w、pt、v、fe和mo中的至少一种形成。

透光层45可以保护发光结构10的表面,使焊盘25与发光结构10绝缘,并且与保护层30的外围部分接触。透光层45的折射率可以小于构成发光结构10的半导体层的折射率,以提高光提取效率。透光层45可以由例如氧化物或氮化物形成。例如,透光层45可以由选自sio2、sixoy、si3n4、sixny、sioxny,al2o3、tio2和aln构成的组中的至少一种材料形成。根据设计可以省略透光层45。根据实施例,发光结构10可以由第一电极层20和第二电极层50驱动。

在根据实施例的发光器件中,中心侧照度分布的劣化可以驻留在相机模块中,以提高角落区域(特别是角区域中)的照度分布。因此,可以提高整体光均匀性。

图12是示出根据实施例的发光二极管的另一示例的视图。

参考图12,发光二极管包括:发光结构225和多个电极245和247。发光结构225可以提供为ii至vi族化合物半导体层、iii-v族化合物半导体层或者ii-vi族化合物半导体层。多个电极245和247可以选择性地连接到发光结构225的半导体层以供电。

发光二极管可以包括基板221。基板221可以设置在发光结构225上。基板221可以是例如透光或绝缘基板或导电基板。基板221可以包括例如蓝宝石(al2o3)、sic、si、gaas、gan、zno、si、gap、inp、ge和ga2o3中的至少一种。多个凸起部分(未示出)可以设置在基板221的顶表面和底表面中的至少一个或全部上,以提高光提取效率。每个凸起部分可以在横截面中包括半球形、半椭圆形或多边形。这里,可以从发光二极管的内部去除基板221,但是不限于此。

发光二极管可以包括:在基板221和发光结构225之间的缓冲层(未示出)和下导电半导体层(未示出)中的至少一个。缓冲层可以是用于减少基板221和半导体层之间的晶格常数差别的层,并且可以由选自ii-vi族化合物半导体的材料形成。未掺杂的iii-v族化合物半导体层还可以设置在缓冲层112下面,但不限于此。可以去除基板221。

发光结构225可以设置在基板221下方,并且包括第一导电半导体层222、有源层223和第二导电半导体层224。还可以在上层和下层222、223和224的至少一个上设置其他半导体层,但是本发明不限于此。

第一导电半导体层222可以设置在基板221下方,并且可以包括掺杂有第一导电掺杂剂的半导体层(例如,n型半导体层)。第一导电半导体层222包括inxalyga1-x-yn(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的组成式。第一导电半导体层222可以是iii-v族元素的化合物半导体,例如gan、aln、algan、ingan、inn、inalgan、alinn、algaas、gap、gaas、gaasp。第一导电掺杂剂是n型掺杂剂并包括例如si、ge、sn、se和te的掺杂剂。

有源层223设置在第一导电半导体层222下方,并且选择性地包括单量子阱、多量子阱(mqw)、量子线结构或量子点结构。有源层223包括一对阱层和阻挡层。该对阱层和阻挡层包括例如ingan/gan、gan/algan、algan/algan、ingan/algan、ingan/ingan、algaas/gaa、ingaas/gaas、ingap/gap、alingap/ingap和inp/gaas中的至少一对。

第二半导体层224可以设置在有源层223下面。第二半导体层224包括具有第二导电类型掺杂剂的半导体,例如,具有inxalyga1-x-yn的组成式(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)。第二半导体层224可以选自gan、aln、algan、ingan、inn、inalgan、alinn、algaas、gap、gaas、gaasp和algainp构成的组。第二半导体层13是具有(例如,mg、zn、ca、sr或ba的)p型掺杂剂的p型半导体层。

发光结构225是另一示例,第一导电半导体层222可以是p型半导体层,第二导电半导体层224可以是n型半导体层。可以在第二导电半导体层224下方形成具有与第二导电类型相反极性的第三导电类型半导体层。此外,发光结构225可以具有np结结构、pn结结构、npn结结构和pnp结结构中的任意一种。

第一电极245和第二电极247设置在发光结构225下方。第一电极245电连接到第一导电半导体层222,第二电极247电连接到第二导电半导体层224。第一和第二电极245和247可以具有多边形或圆形底部形状。发光结构225可以包括多个凹部226。

发光二极管包括第一和第二电极层241和242、第三电极层243以及绝缘层231和233。第一和第二电极层241和242中的每一个可以具有单层或多层结构并且用作电流扩散层。第一电极层241和第二电极层242可以包括设置在发光结构225下方的第一电极层241和设置在第一电极层241下方的第二电极层242。第一电极层241可以扩散电流,第二电极层241可以反射入射光。

第一电极层241和第二电极层242可以由彼此不同的材料形成。第一电极层241可以由透光材料形成(例如,金属氧化物或金属氮化物)。第一电极层241可由选自氧化铟锡(ito)、ito氮化物(iton)、氧化铟锌(izo)、izo氮化物(izon)、氧化铟锡(izto)、铟铝锌氧化物(iazo)、氧化铟镓锌(igzo)、氧化铟镓锡(igto)、氧化铝锌(azo)、氧化锑锡(ato)和氧化镓锌(gzo)的材料形成。第二电极层242可以与第一电极层241的底表面接触并且用作反射电极层。第二电极层242可以由金属(例如,ag、au或al)形成。当去除第一电极层241的一部分区域时,第二电极层242可以与发光结构225的底表面部分接触。

对于另一示例,第一电极层241和第二电极层242可以层压有全向反射器层(odr)结构。odr结构可以是其中层压具有低折射率的第一电极层241和与第一电极层241接触并且由具有高反射率的金属材料形成的第二电极层242的结构。电极层241和242可以具有例如ito/ag的层压结构。可以在第一电极层241和第二电极层242之间的界面处提高全取向反射角。

对于另一示例,第二电极层242可以被去除或提供为由不同材料形成的反射层。反射层可以具有分布式布拉格反射器(dbr)结构。dbr结构可以包括其中交替设置具有不同折射率的两个介电层(例如,可以包括sio2层、si3n4层、tio2层、al2o3层和mgo层中的一种)的结构。对于另一示例,电极层241和242可以包括dbr结构和odr结构中的所有结构。在这种情况下,可以提供具有98%或更高的光反射率的发光二极管。由于以倒装方式安装的发光二极管通过基板221发出从第二电极层242反射的光,因此大部分光可以在垂直向上方向上释放。而且,从发光二极管的侧表面发出的光可以通过根据实施例的反射构件反射到光出射区域。

第三电极层243可以设置在第二电极层242下方并且与第一电极层241和第二电极层242电绝缘。第三电极层243可以由金属(例如,ti、cu、ni、au、cr、ta、pt、sn、ag和p中的至少一种)形成。第一和第二电极245和247设置在第三电极层243下面。

绝缘层231和233可以防止第一电极层241和第二电极层242、第三电极层243、第一电极245和第二电极247以及发光结构225的各层之间发生不必要的接触。绝缘层231和233包括第一和第二绝缘层231和233。第一绝缘层231设置在第三电极层243和第二电极层242之间。第二绝缘层233设置在第三电极层243与第一和第二电极245和247之间。

第三导电层243连接到第一导电类型半导体层222。第三电极层243的连接部分244从通孔结构穿过第一和第二电极层241和242以及发光结构225突出,以与第一导电类型半导体层222接触。可以提供多个连接部分244。第一绝缘层231的一部分232沿着发光结构225的凹部226延伸到第三电极层243的连接部分224的周围,以防止第三绝缘层243、第一和第二电极层241和242、第二导电类型半导体层224和有源层223彼此电连接。绝缘层可以设置在发光结构225的侧表面上以保护侧表面,但是不限于此。

第二电极247设置在第二绝缘层233下方,并且通过第二绝缘层233的开口区域与第一电极层241和第二电极层242中的至少一个接触或连接。第一电极245设置在第二绝缘层233下方并通过第二绝缘层233的开口区域连接到第三电极层243。因此,第二电极247的突起248通过第一电极层241和第二电极层242电连接到第二导电类型半导体层224,第一电极245的突起246通过第三电极层243电连接到第一导电类型半导体层222。

在实施例中,磷光体层(未示出)可以设置在发光二极管上,并且磷光体层可以设置在发光二极管的上表面或上表面上。在磷光体层中可以提高从发光二极管发出的光的波长转换效率。磷光体层可以包括红色磷光体、绿色磷光体、蓝色磷光体和黄色磷光体中的至少一种,但不限于此。例如,磷光体可以选择性地由yag、tag、硅酸盐、氮化物或氧氮化物基材料形成。

<发光模块>

图13是示出具有图1或图8的发光模块的示例的视图。

参考图13,根据该实施例的光源模块200包括:发光器件100,其上设置有发光器件100的电路板201,以及覆盖发光器件100和电路板201的防潮膜175。

发光器件100可以包括:主体110,具有凹部111;多个电极121和123,设置在凹部111中;以及发光二极管,设置在多个电极121和123中的至少一个上;以及光学膜161,设置在凹部111上。

发光二极管131可以发出紫外光,也就是说,波长在100nm至400nm范围内的紫外光,但是本发明不限于此。发光二极管131可以以倒装芯片方式或通过芯片键合来布置。光学膜161可以由没有损坏(例如,由于紫外波长引起的接合断裂)的玻璃材料形成。将参考上面公开的实施例的描述来描述这种发光器件100的结构。

电路板201包括多个接合焊盘204和205。多个接合焊盘204和205可以电连接到设置在主体110的下表面上的第一和第二焊盘141和143。

电路板201可以经由外部连接端子207和208连接到信号电缆211和213,并且信号电缆211和213可以从外部供电。

防潮膜175设置在发光器件100的上表面和侧表面以及电路板201的上表面上。防潮膜175设置在光学器件的发光器件100的光学膜161上表面上和主体110的上表面和侧表面上。防潮膜175的延伸部分71从主体110的侧面延伸到电路板201的上表面。

防潮膜175可以是氟树脂材料,并且可以透射光而不会被发光二极管131发出的光破坏。防潮膜175可用于pctfe(聚三氟氯乙烯)、etfe(乙烯+四氟乙烯)、fep(氟化乙烯丙烯共聚物)和pfa(全氟烷氧基)中的至少一个。这里,紫外波长的透射率按pctfe、etfe、fep和pfa的顺序变高,紫外波长的吸湿率按pctfe、fep和pfa的顺序变高。该实施例可以用作使用pctfe、fep和pfa中的至少一种的防潮层。

防潮膜175可阻挡穿透电路板201的水分或湿气以及穿透发光器件100的侧表面和顶表面的水或湿气。不透水膜175的厚度可以在0.5μm至10μm的范围内。当防湿层175的厚度大于上述范围时,透光率显著降低。

对于另一示例,防潮材料可以设置在发光器件100的下表面和电路板201之间的区域中。这里,防潮材料可以形成在电路板201的接合焊盘204和205的表面上。防潮材料可以阻挡在发光器件100的下表面和电路板201之间的区域中的水分或湿气渗透。

防潮膜175可以与外部连接端子207和208以及信号电缆211和213的接合区域间隔开。对于另一示例,防潮膜175可以覆盖外部连接端子207和208。在这种情况下,防潮膜175可以防止水分或湿气穿透外部连接端子207和208。

对于另一示例,防潮层(未示出)可以设置在发光二极管131的上表面和凹部111的底部,以保护发光二极管131免受水分或湿气的影响。

这种防潮材料可含有氟。氟与碳具有强的化学键合力,并且不会由于紫外线而导致分子键断裂。这种防潮材料可以定义为氟树脂基层,其分子链是螺旋结构。分子链结构具有三维螺旋结构,因此氟原子密封在碳-碳键周围。防潮层保护由于紫外线或氧气渗透而导致的分子链破坏。而且,防潮层可以通过尽可能地阻挡氧气或水分(例如水或油)渗透到器件的表面来保护器件。

根据该实施例的发光器件和具有该发光器件的光源单元可以用作用于对冰箱的室内单元、蒸发器和冷凝水进行消毒的装置,并可以用于例如空气清洗器的装置中的消毒装置,并可以用于排水的消毒装置和马桶中的消毒装置。这种消毒装置可以选择性地包括上面公开的防潮膜。或者,根据实施例的发光器件可以应用于曝光机或固化机的uv灯。

以上实施例中描述的特征、结构和效果被结合到至少一个实施例中,但不仅限于仅一个实施例。此外,本领域技术人员可以容易地组合和修改在实施例中例示的特征、结构和效果以用于另一实施例。因此,这些组合和修改应被解释为落入本发明的范围内。

[工业适用性]

在本发明的发光器件中,可以提高紫外线的中心发光强度,因此发光器件可以用作消毒装置的光源单元。

在本发明的发光器件中,可以提高紫外线的中心发光强度,因此发光器件可以用作曝光装置或固化装置的uv灯。

本发明可以应用于各种紫外发光二极管(led)灯。

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