相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年9月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2015-0131150的优先权和利益，该申请的发明构思以引用方式并入本文中。
本发明构思的示例实施例涉及一种半导体发光装置。
背景技术：
半导体发光装置包括发光二极管(led)等，并且由于其诸如低功耗、高亮度水平、长寿命等的多个优点而在各领域中广泛用作光源。半导体发光装置利用通过电子-空穴复合产生的能量来产生具有各种波长带的光。
因此，为了提高半导体发光装置的效率，增大电子-空穴复合的可能性将是有利的。近来，积极地进行了对通过迫使电子和空穴被限制在半导体发光装置的有源层中来增大半导体发光装置的电子-空穴复合的可能性的研究。
技术实现要素：
本发明构思的一些示例实施例可提供一种半导体发光装置，其通过施加磁场以通过磁场产生的力将电子和空穴限制在有源层中从而增大电子-空穴复合的可能性而具有提高的光提取效率。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种半导体发光装置可包括衬底、衬底上的发光结构、第一接触电极、第二接触电极、发光结构上的绝缘层。该发光结构可包括多个层。所述多个层可包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层。第一接触电极可耦接至第一导电类型的半导体层。第二接触电极可耦接至第二导电类型的半导体层。所述绝缘层可覆盖第一接触电极和第二接触电极。所述绝缘层可包括磁层，并且第一焊盘电极和第二焊盘电极分别耦接至第一接触电极和第二接触电极。第一焊盘电极和第二焊盘电极中的每一个包括共面的上表面。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种半导体发光装置可包括衬底、包括堆叠在衬底上的多个层的发光结构、发光结构上的绝缘层以及磁层。发光结构的至少一部分可限定沟槽。所述多个层可包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层。所述绝缘层可包括位于发光结构的限定了所述沟槽的部分上的反射金属层。磁层可位于反射金属层上。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种半导体发光装置可包括衬底、包括堆叠在衬底上的层堆叠件的发光结构、第一接触电极、第二接触电极、耦接至第一接触电极的第一焊盘电极、耦接至第二接触电极的第二焊盘电极以及第二接触电极上的磁层，磁层与第二焊盘电极隔离。所述层堆叠件可包括第一导电类型的半导体层、有源层和第二导电类型的半导体层。第一接触电极可耦接至第一导电类型的半导体层。第二接触电极可耦接至第二导电类型的半导体层。
根据本发明构思的一些示例实施例，一种半导体发光装置可包括发光结构和磁层。发光结构可包括有源层。该发光结构被构造为感生在第一方向上通过有源层的电流，第一方向实质上垂直于有源层的上表面。磁层可被构造为产生在有源层处具有磁场方向的磁场，在有源层处的磁场方向实质上平行于有源层的上表面。
在一些示例实施例中，所述磁层可包括多个结构。所述多个结构可至少部分地限定图案。所述多个结构中的每一个被构造为产生在有源层处具有共同磁场方向的磁场。
在一些示例实施例中，所述磁层可包括多个结构。所述多个结构可至少部分地限定图案。所述多个结构可包括至少一个第一结构和至少一个其余结构，所述至少一个第一结构可被构造为产生在有源层处具有第一磁场方向的磁场，所述至少一个其余结构可被构造为产生在有源层处具有第二磁场方向的磁场。在有源层处的第一磁场方向和第二磁场方向可实质上平行于有源层的上表面。在有源层处的第一磁场方向和第二磁场方向可为不同的方向。
在一些示例实施例中，所述磁层可包括实质上平行于有源层的上表面延伸的多个线结构以及在发光结构上彼此间隔开的多个点结构中的至少一种。
附图说明
从本发明构思的如附图中所示的非限制性实施例的更具体的描述中，本发明构思的以上和其它特征将变得清楚，图中相同的附图标记在不同的附图中始终指代相同的部件。附图不一定按照比例绘制，而是重点在于示出本发明构思的原理。在附图中：
图1是根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的剖视图；
图2a和图2b是图1所示的半导体发光装置的区域a的放大图；
图3a、图3b和图3c是示出可用于根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的磁层的平面图；
图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10是示出根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的剖视图；
图11a是示出根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的平面图；
图11b是图11a所示的半导体发光装置的沿着线i-i’截取的剖视图；
图12和图13示出了包括根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的半导体发光装置封装件；
图13是可在根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置封装件中采用的量子点的剖视图；
图14a和图14b是示出可应用于根据本发明构思的一些示例实施例的照明设备的白色光源模块的示意图；
图15是用于示出图14a和图14b所示的白色光源模块的操作的cie1931色空间色度图；
图16是示出可应用于根据本发明构思的一些示例实施例的照明设备的光源的波长转换材料的示图；
图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24a、图24b和图25示出了采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的背光单元；
图26是示意性地示出采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的平板照明设备的透视图；
图27和图28是示意性地示出灯泡式灯的分解透视图，该灯泡式灯作为包括根据本发明构思的示例实施例的一些半导体发光装置的照明设备；图29是示意性地示出采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的杆式灯的分解透视图；以及
图30、图31和图32是示出可采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的照明控制网络系统的示意图。
具体实施方式
将参照附图详细描述一个或多个示例实施例。然而，示例实施例可按照许多不同形式实现，并且不应理解为仅限于示出的实施例。相反，提供示出的实施例作为示例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本公开的范围完全传递给本领域技术人员。因此，对于一些示例实施例可不描述已知的工艺、元件和技术。除非另有说明，否则在附图和文字描述部分中，相同的附图标记始终指代相同的元件，因此将不重复描述。
虽然本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述多个元件、组件、区、层和/或部分，但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层或部分与另一元件、组件、区、层或部分区分开。因此，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区、第一层或第一部分可被称作第二元件、第二组件、第二区、第二层或第二部分，而不脱离本公开的范围。
为了方便描述，本文中可使用诸如“在……下方”、“在……之下”、“下部”、“在……下”、“在……之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述附图中所示的一个元件或特征与另一个(或一些)元件或特征的关系。应该理解，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的除图中所示的取向之外的不同取向。例如，如果图中的装置颠倒，则被描述为“在其它元件或特征之下”、“在其它元件或特征下方”或“在其它元件或特征下”的元件将因此被取向为“在其它元件或特征之上”。因此，示例术语“在……之下”和“在……下”可涵盖“在……之上”和“在……之下”这两个取向。装置可按照其它方式取向(旋转90度或位于其它取向)，并且相应地解释本文所用的空间相对描述语。另外，当元件被称作“在”两个元件“之间”时，该元件可为所述两个元件之间的唯一元件，或者也可存在一个或多个其它中间元件。
如本文所用，除非上下文清楚地指明不是这样，否则单数形式“一个”、“一”和“该”也旨在包括复数形式。还应该理解，术语“包括”和/或“包括……的”当用于本说明书中时，指明存在所列特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文所用，术语“和/或”包括相关所列项之一或多个的任何和所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表达出现于元件的列表之后时，修饰元件的整个列表而不修饰列表中的单独的元件。另外，术语“示例性”旨在表示示例或者示出。
应该理解，当元件被称作“位于”另一元件“上”、“连接至”、“耦接至”或“邻近于”另一元件时，其可直接位于所述另一元件上、连接至、耦接至或邻近于所述另一元件，或者可存在一个或多个其它中间元件。相反，当元件被称作“直接位于”另一元件“上”、“直接连接至”、“直接耦接至”或“直接邻近于”另一元件时，不存在中间元件。
除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。除非本文中明确这样定义，否则诸如在通用词典中定义的那些术语应该被解释为具有与它们在相关技术和/或本公开的上下文中的含义一致的含义，而不应该按照理想化或过于正式的含义解释它们。
可以参照可结合下面更详细地讨论的单元和/或装置实现的行为和操作的象征性表达(例如，工序图、流程图、数据流图、结构图、框图等的形式)来描述示例实施例。虽然按照特定方式讨论，但是在特定方框中描述的功能或操作可按照与工序图、流程图等中所述的流程不同的方式执行。例如，示为在两个连续的方框中按次序执行的功能或操作实际上可同时执行，或者在一些情况下按照相反次序执行。
根据一个或多个示例实施例的单元和/或装置可通过利用硬件、软件和/或它们的组合来实现。例如，可利用处理电路来实现硬件装置，所述处理电路例如(但不限于)处理器，中央处理单元(cpu)、控制器、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程门阵列(fpga)、系统芯片(soc)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑单元、微处理器或者能够按照限定方式来响应于指令和执行指令的任何其它装置。
软件可包括用于独立地或统一地指示或配置硬件装置根据期望的方式来操作的计算机程序、程序代码、指令或它们的一些组合。计算机程序和/或程序代码可包括能够通过一个或多个硬件装置(诸如上述硬件装置中的一个或多个)实施的程序或者计算机可读指令、软件组件、软件模块、数据文件、数据结构等等。程序代码的示例包括通过编译器产生的机器代码和利用解释器执行的高级程序代码二者。
例如，当硬件装置是计算机处理装置(例如，处理器、中央处理单元(cpu)、控制器、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微计算机、微处理器等)时，计算机处理装置可被构造为通过根据程序代码执行算术、逻辑和输入/输出操作来执行程序代码。一旦程序代码被加载至计算机处理装置中，计算机处理装置就可被编程以执行所述程序代码，从而将计算机处理装置转变为专用计算机处理装置。在更具体的示例中，当程序代码被加载至处理器中时，处理器变得被编程为执行所述程序代码和与其对应地操作，从而将处理器转变为专用处理器。
可按照能够将指令或数据提供至硬件装置或者由硬件装置解释指令或数据的任何类型的机器、组件、物理或虚拟设备或者计算机存储介质或装置永久或暂时地实现软件和/或数据。软件也可分布在网络耦接的计算机系统上，以按照分布方式存储和执行软件。具体地说，例如，可通过包括本文讨论的有形或非暂时计算机可读存储介质在内的一个或多个计算机可读记录介质来存储软件和数据。
根据一个或多个示例实施例，可将计算机处理装置描述为包括执行各种操作和/或功能的各种功能性单元，以增加描述的清晰度。然而，计算机处理装置不旨在限于这些功能性单元。例如，在一个或多个示例实施例中，可通过其它功能性单元执行上述功能性单元的各种操作和/或功能。另外，计算机处理装置可执行各种功能性单元的操作和/或功能，而不用将计算机处理单元的操作和/或功能细分为这些各种功能性单元。
根据一个或多个示例实施例的单元和/或装置还可包括一个或多个存储装置。所述一个或多个存储装置可为有形或非暂时计算机可读存储介质，诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、永久性大容量存储装置(诸如磁盘驱动器)、固态(例如，nand闪存)装置和/或任何其它类似的能够存储和记录数据的数据存储机构。所述一个或多个存储装置可被构造为存储用于一个或多个操作系统和/或用于实现本文所述的示例实施例的计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合。也可利用驱动机构将计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合从分离的计算机可读存储介质加载至一个或多个存储装置和/或一个或多个计算机处理装置中。这种分离的计算机可读存储介质可包括通用串行总线(usb)闪速驱动器、记忆棒、蓝光/dvd/cd-rom驱动器、存储卡和/或其它类似的计算机可读存储介质。可将计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合从远程数据存储装置经网络接口而非经本地计算机可读存储介质加载至一个或多个存储装置和/或一个或多个计算机处理装置中。另外，可将计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合从被构造为在网络上传递和/或分布计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合的远程计算系统加载至一个或多个存储装置和/或一个或多个处理器中。远程计算系统可经有线接口、空中接口和/或任何其它类似的介质传递和/或分布计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合。
可针对示例实施例的目的特别地设计和构造所述一个或多个硬件装置、所述一个或多个存储装置和/或所述计算机程序、程序代码、指令或者它们的一些组合，或者它们可为针对示例实施例的目的改变和/或修改的已知装置。
诸如计算机处理装置的硬件装置可运行操作系统(os)和在os上运行的一个或多个软件应用。计算机处理装置也可响应于软件的执行而访问、存储、操纵、处理和生成数据。简单地说，一个或多个示例实施例可例示为一个计算机处理装置；然而，本领域技术人员应该理解，硬件装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，硬件装置可包括多个处理器，或者包括处理器和控制器。另外，诸如并行处理器的其它处理构造也是可能的。
虽然参照特定示例和附图进行了描述，但是本领域普通技术人员根据描述可对示例实施例不同地进行修改、增加和替换。例如，可按照与描述的方法的次序不同的次序执行所述技术，和/或可将诸如所描述的系统、架构、装置、电路等的组件连接或组合为与上述方法中的不同，或者可通过其它组件或等同物合适地实现结果。
虽然可不示出一些剖视图的对应的平面图和/或透视图，但是本文示出的器件结构的剖视图针对沿着平面图中将示出的两个不同方向和/或沿着透视图中将示出的三个不同方向延伸的多个器件结构提供了支持。所述两个不同方向可以彼此正交或不正交。所述三个不同方向可包括可以与所述两个不同方向正交的第三方向。所述多个器件结构可在相同的电子装置中集成。例如，当在剖视图中示出一器件结构(例如，存储器单元结构或晶体管结构)时，电子装置可包括多个所述器件结构(例如，存储器单元结构或晶体管结构)，如将通过电子装置的平面图示出的那样。所述多个器件结构可按照阵列和/或按照二维图案排列。
图1是根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的剖视图。
参照图1，根据示例实施例的半导体发光装置100可包括衬底110、布置在衬底110上的发光结构120、电连接至包括在发光结构120中的第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125的接触电极130以及磁层140。发光结构120可包括第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125以及布置在它们之间的有源层123。接触电极130可包括第一接触电极131和第二接触电极133，并且第一接触电极131和第二接触电极133可分别电连接至第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125。
包括在发光结构120中的第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125可为n型半导体层和p型半导体层。在一些示例实施例中，第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125可由iii族氮化物半导体(诸如组成为alxinyga1-x-yn(0≤x≤1，0≤y≤1，并且0≤x+y≤1)的材料)形成。然而，第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125不限于此，并且可由基于algainp的半导体或者基于algaas的半导体形成。
第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125可形成为具有单层结构。可替换地，第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125可形成为具有多层结构，所述多层结构根据需要而具有不同组成、厚度等。例如，第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125中的每一个可包括载流子注入层以提高电子和空穴的注入效率，并且可具有各种形式的超晶格结构。
第一导电类型的半导体层121还可包括布置为邻近于有源层123的电流散布层。电流散布层可具有其中具有不同组成或者不同杂质浓度的多个inxalyga(1-x-y)n层重复地堆叠的结构，或者可部分地形成绝缘层。
第二导电类型的半导体层125还可包括布置为邻近于有源层123的电子阻挡层。电子阻挡层可具有其中具有不同组成的多个inxalyga(1-x-y)n层堆叠的结构或者包括一个或多个alyga(1-y)n层的结构。另外，电子阻挡层可比有源层123具有更大的带隙，从而减少和/或防止电子移动至第二导电类型的半导体层125。
可利用金属有机化学气相沉积(mocvd)设备形成半导体发光装置100。为了制造半导体发光装置100，可在将有机金属化合物气体(例如三甲基镓(tmg)或三甲基铝(tma))和含氮气体(例如氨(nh3))作为反应气体供应至其中安装了生长衬底的反应容器中以及将生长衬底保持在约900℃至1100℃的高温下的同时，在生长衬底上生长基于氮化镓的化合物半导体。根据需要，可通过供应杂质气体来堆叠基于氮化镓的未掺杂的n型或p型化合物半导体。n型杂质可为硅(si)，p型杂质可为zn、cd、be、mg、ca、ba等。通常，可将mg或zn用作p型杂质。
另外，布置在第一导电类型的半导体层121与第二导电类型的半导体层125之间的有源层123可具有量子阱层和量子势垒层交替地堆叠的多量子阱(mqw)结构。当有源层123包括氮化物半导体时，有源层123可具有gan和ingan交替地堆叠的mqw结构。在一些示例实施例中，有源层123可具有单量子阱(sqw)结构。
第一导电类型的半导体层121可在通过部分地去除发光结构120的一部分180而形成的沟槽190中暴露出来，并且第一接触电极131可形成在其上暴露出第一导电类型的半导体层121的沟槽190中。如图所示，发光结构120的至少一部分180限定了沟槽190。第一接触电极131和第二接触电极133可分别电连接至第一导电类型的半导体层121和第二导电类型的半导体层125，如图1所示。
根据图1所示的示例实施例的半导体发光装置100可按照倒装芯片方案安装在封装件中，从而在朝向衬底110的方向上发射光。另外，为了增大在朝向衬底110的方向上的光提取效率，第一接触电极131和第二接触电极133可包括具有相对高的反射率的材料。另外，反射金属层170可额外形成在沟槽190的侧表面上，以进一步提高在朝向衬底110的方向上的光提取效率。第一接触电极131和第二接触电极133以及反射金属层170可包括ag、al、ni、cr、cu、au、pd、pt、sn、w、rh、ir、ru、mg、zn和包括它们的合金中的至少一个。也就是说，像反射金属层170一样，接触电极130也可由具有相对高的反射率的金属形成，以反射在有源层123中产生的光。
绝缘层160可形成在接触电极130和反射金属层170上，并且穿过绝缘层160的焊盘电极150可电连接至接触电极130。绝缘层160可包括第一绝缘层161和第二绝缘层163。在一些示例实施例中，第一绝缘层161可形成在第二导电类型的半导体层125上，第二绝缘层163可形成在第一绝缘层161上。在制造工艺中，可在形成第一接触电极131和第二接触电极133之后形成第一绝缘层161，并且可在形成反射金属层170和磁层140之后形成第二绝缘层163。参照图1所示的示例实施例，反射金属层170可由绝缘层160包围，并且接触电极130的上表面的一部分和侧表面可由绝缘层160覆盖。
焊盘电极150可包括分别连接至第一接触电极131和第二接触电极133的第一焊盘电极151和第二焊盘电极153。焊盘电极150可包括与第一接触电极131和第二接触电极133相似的金属，并且可通过焊料凸块等与封装衬底键合。第一焊盘电极151和第二焊盘电极153的上表面可共面。由于第一焊盘电极151和第二焊盘电极153的上表面可共面，因此半导体发光装置100可容易地安装在封装衬底上。
根据一些示例实施例，具有期望(和/或可替换地，预定)图案的磁层140可形成在第二接触电极133上。在图1所示的示例实施例中，磁层140可具有包括平行于或基本上平行于衬底110的上表面延伸的多个线结构的线图案。磁层140可包括fe、co、ni、cr和包括它们的合金中的至少一个。包括在磁层140中的多个结构的磁化方向可平行于或基本上平行于有源层123的上表面。通过磁层140产生的磁场在有源层123处的磁场方向可平行于或基本上平行于有源层123的上表面。
在一些示例实施例中，磁层140可形成为具有点图案、线圈图案或者表面结构。即使磁层140具有表面结构或者点图案，在有源层123，通过磁层140产生的磁场的方向也可平行于或基本上平行于有源层123的上表面。
在图1所示的示例实施例中，磁层140可形成在第二接触电极133上，并且绝缘层160可形成在磁层140的上表面和侧表面上。也就是说，磁层140可被包括在绝缘层160中，并且绝缘层160可布置在磁层140与第二焊盘电极153之间。因此，磁层140可不直接接触第二焊盘电极153，并且经第二焊盘电极153传输的电力信号可不直接施加至磁层140。
由于在半导体发光装置100中，电流在从第二导电类型的半导体层125朝向第一导电类型的半导体层121的方向(也就是说，垂直于衬底110的上表面的方向)上流动，因此当磁层140的磁化方向平行于或基本上平行于有源层123的上表面时，在半导体发光装置100中移动的电子或空穴受到平行于或基本上平行于衬底110的上表面的力。因此，电子或空穴可在有源层123中停留相对长的时间，而不脱离有源层123，并且电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高光提取效率。下文中，将参照图2a和图2b描述这一点。
图2a和图2b是图1所示的半导体发光装置的区域a的放大图。
首先，参照图2a，示出了发光结构120，其中第一导电类型的半导体层121、有源层123和第二导电类型的半导体层125按次序堆叠，第二接触电极133形成在第二导电类型的半导体层125上，并且磁层140形成在第二接触电极133上。磁层140可包括在平行于或基本上平行于有源层123的上表面的方向(图2a中的x轴方向)上延伸的多个线结构。包括在磁层140中的所述多个线结构中的每一个的磁化方向可为平行于或基本上平行于衬底110的上表面的任意方向。在图2a所示的示例实施例中，可将磁层140的磁化方向限定为x轴正向。
在通过焊盘电极150和接触电极130施加期望(和/或可替换地，预定)电压的情况下和/或当通过焊盘电极150和接触电极130施加期望(和/或可替换地，预定)电压时，电流可在发光结构120中流动。电流可从第二导电类型的半导体层125流至第一导电类型的半导体层121，如图2a所示。当第一导电类型的半导体层121掺有n型杂质并且第二导电类型的半导体层125掺有p型杂质时，发生这种情况。当反过来时，电流从第一导电类型的半导体层121流至第二导电类型的半导体层125。电流可流过有源层123，从而电流垂直于或基本上垂直于有源层123的上表面流动。
如图2a所示的示例实施例，当电流在从第二导电类型的半导体层125至第一导电类型的半导体层121的方向(在y轴负向)上流动时，电子和空穴可受到在平行于或基本上平行于衬底110的上表面的方向(在z轴正向)上的力。这种力可基于有源层123处的磁场，其中在有源层123处的该磁场的方向平行于或基本上平行于有源层123的上表面。因此，电子和空穴可局限于有源层123中而不脱离有源层123，并且电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高光提取效率。
参照图2b，包括在磁层140中的所述多个线结构的一些部分可具有不同的磁化方向。在图2b所示的示例实施例中，布置在中心的线结构可具有在x轴正向上的第一磁化方向，而其它线结构(例如，其余线结构)可具有在x轴负向上的第二磁化方向。
当第二导电类型的半导体层125掺有p型杂质，并且第一导电类型的半导体层121掺有n型杂质时，如图2b所示，电流可在发光结构120中在y轴负向上流动。因此，电子和空穴可通过布置在中心的线结构受到在z轴正向上施加的力f1，以及通过其它线结构受到在z轴负向上施加的力f2。结果，电子和空穴可通过磁层140受到在平行于或基本上平行于衬底110的上表面的方向上的力。由于电子和空穴在有源层123中停留相对长的时间，因此电子-空穴复合的可能性可增大。
图3a、图3b和图3c是示出可应用于根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的磁层的平面图。
参照图3a、图3b和图3c，根据示例实施例的半导体发光装置100中可采用的磁层140可具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，可限定图案)。虽然在图3a、图3b和图3c中，磁层140示为布置在半导体发光装置100的第二接触电极133上，但是磁层140可布置在其它位置，只要其邻近于半导体发光装置100的有源层123即可。
首先，参照图3a和图3b，磁层140可具有在特定方向(图3a和图3b中的x轴方向)上延伸的线形。这里，各个磁层140可具有在0.1μm至100μm的范围内的宽度。另外，在图3a和图3b中，虽然其中磁层140在第二接触电极133的上表面占据的区域示为小于其中未布置磁层140的其它区域，但是反过来也可以。也就是说，其中布置了磁层140的区域可为第二接触电极133的上表面的整个区域的50％或更多。
参照图3c，磁层140可不具有线形而是具有螺旋形。这里，通过磁层140产生的磁场的方向可依照磁层140的螺旋形的方向。因此，磁场的方向可根据在有源层123中的位置而不同。在磁层140具有螺旋形的情况下和/或当磁层140具有螺旋形时，磁层140的宽度可为0.1μm至100μm。
在图3c所示的示例实施例中，磁场的方向可平行于或基本上平行于x-z平面(有源层123的上表面)。因此，即使施加了根据有源层123中的位置而具有不同方向的电场，有源层123中的电子和空穴也可受到在平行于或基本上平行于x-z平面的方向上的力。因此，电子和空穴可在有源层123中停留相对长的时间，并且电子-空穴复合的效率可提高。
也就是说，如图3a、图3b和图3c所示，可不具体限制根据示例实施例的磁层140的形状，并且磁层140可包括所有形状，只要它们在有源层123处提供在平行于或基本上平行于有源层123的上表面的方向上的磁场即可。除线形或螺旋形以外，磁层140可具有包括彼此分离的多个点结构的点形，或者具有诸如方形或三角形的多边形结构或者圆形结构的截面的平面形。
图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10是示出根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的剖视图。
参照图4，根据示例实施例的半导体发光装置200可包括衬底210、布置在衬底210上的发光结构220、接触电极230、磁层240和焊盘电极250。发光结构220可包括第一导电类型的半导体层221和第二导电类型的半导体层225以及介于它们之间的有源层223。第一导电类型的半导体层221和第二导电类型的半导体层225可分别电连接至第一接触电极231和第二接触电极233。另外，绝缘层260可形成在第二导电类型的半导体层225上，并且焊盘电极250可穿过绝缘层260以电连接至接触电极230。半导体发光装置200可安装在用于倒装芯片封装的封装衬底上。为了增大在朝向衬底210的方向上的光提取效率，可在暴露出第一导电类型的半导体层221的沟槽中形成反射金属层270。
在图4所示的示例实施例中，磁层240可包括形成为分别邻近于第一导电类型的半导体层221和第二导电类型的半导体层225的第一磁层241和第二磁层243。也就是说，第一磁层241可形成为邻近于第一导电类型的半导体层221，并且第二磁层243可形成为邻近于第二导电类型的半导体层225。
第一磁层241和第二磁层243的磁化方向可与电流在发光结构220中流动的方向交叉，并且可平行于或基本上平行于衬底210的上表面。因此，由于通过第一磁层241和第二磁层243产生的磁场和流过发光结构220的电流，可导致电子和空穴受到在平行于或基本上平行于发光结构220中的有源层223的上表面的方向上的力。电子和空穴可通过由磁层240和电流产生的力在有源层223中停留相对长的时间，电子-空穴复合的可能性可增大，并且光提取效率可提高。
在图4所示的示例实施例中，第一磁层241可布置在第一接触电极231与第一焊盘电极251之间。第一磁层241可包括与接触电极230和焊盘电极250相同的金属。因此，第一导电类型的半导体层221可经第一焊盘电极251、第一磁层241和第一接触电极231从外部源接收电信号。
参照图5，根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置300可包括衬底310、布置在衬底310上的发光结构320、接触电极330、磁层340和焊盘电极350。焊盘电极350可穿过布置在第二导电类型的半导体层325上的绝缘层360，以连接至接触电极330。为了增大在朝向衬底310的方向上的光提取效率，可在暴露出第一导电类型的半导体层321的沟槽中形成反射金属层370。
磁层340可包括第一磁层341和第二磁层343，并且第一磁层341和第二磁层343可分别布置在第一接触电极331和第二接触电极333上。第二磁层343可比第一磁层341具有更大区域，并且可具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，可限定图案)。在一些示例实施例中，第二磁层343可具有包括在特定方向上延伸的多个线结构的线图案、包括彼此分离的多个点结构的点图案等。
第一磁层341和第二磁层343的磁化方向可与在发光结构320中流动的电流的方向交叉，并且可平行于或基本上平行于有源层323的上表面。电流可垂直于发光结构320中的有源层323的上表面流动。因此，通过布置沿着平行于或基本上平行于有源层323的上表面的方向磁化的第一磁层341和第二磁层343，可向发光结构320中的电子和空穴施加在平行于或基本上平行于衬底310的上表面的方向上的力。电子和空穴可通过所述力在有源层323中停留相对长的时间，电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高了光提取效率。
第一磁层341可布置在第一接触电极331上，并且可通过绝缘层360与第一焊盘电极351分离。第二磁层343可布置在第二接触电极333上，并且与第二焊盘电极353分离。因此，电流可不直接供应至第一磁层341和第二磁层343。绝缘层360可布置在第一磁层341和第二磁层343与第一焊盘电极351和第二焊盘电极353之间。
参照图6，与根据图4和图5所示的示例实施例的半导体发光装置相似，根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置400可包括衬底410、布置在衬底410上的发光结构420、接触电极430、磁层440和焊盘电极450。磁层440可包括第一磁层441和第二磁层443，并且第二磁层443可具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，可限定图案)。
在图6所示的示例实施例中，
第一磁层441可直接形成在第一导电类型的半导体层421的上表面上。也就是说，与第一接触电极431相似，第一磁层441可形成在在沟槽中暴露的第一导电类型的半导体层421的上表面上。第一磁层441和第一接触电极431可彼此间隔开特定距离，或者第一磁层441可接触第一接触电极431的侧表面。当第一磁层441与第一接触电极431分离时，可在它们之间布置绝缘层461。
第一磁层441和第二磁层443的各自的磁化方向可与流过发光结构420的电流的方向交叉，并且可平行于或基本上平行于衬底410的上表面。通过如上所述设置第一磁层441和第二磁层443的磁化方向，发光结构420中的电子和空穴可受到在平行于或基本上平行于衬底410的上表面的方向上的力。因此，由于有源层423中的电子和空穴受到在平行于或基本上平行于衬底410的上表面的方向上的力，并且在有源层423中停留相对长的时间，因此电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高了光提取效率。
在图6所示的示例实施例中，第一磁层441和第二磁层443可在单个工艺中形成。在半导体发光装置400的制造工艺中，发光结构420可形成在衬底410上，然后发光结构420可部分地形成在沟槽中，以部分地暴露出第一导电类型的半导体层421，并且随后可形成第一接触电极431和第二接触电极433。第一磁层441和第二磁层443中的每一个可在单个工艺中形成，并且可在其上形成绝缘层460。如上所述的在单个工艺中形成第一磁层441和第二磁层443的方法可相似地应用于根据图4和图5所示的示例实施例的半导体发光装置200和300。
在图4和图5所示的示例实施例中，第一接触电极231和331可比第二接触电极233和333更薄。另外，在图6所示的示例实施例中，第一磁层441可直接形成在第一导电类型的半导体层421上，并且第二磁层443可布置在第二接触电极433上。因此，在图4至图6所示的示例实施例中，与第二磁层243、343和443相比，第一磁层241、341和441可布置为更加靠近发光结构220、320和420。
参照图7，根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置500可包括衬底510、布置在衬底510上的发光结构520、接触电极530和焊盘电极550。焊盘电极550可穿过形成在发光结构520上的绝缘层560，以电连接至接触电极530。反射金属层570可形成在通过部分地去除发光结构520形成且部分地暴露出第一导电类型的半导体层521的沟槽上。
在图7所示的示例实施例中，半导体发光装置500可包括形成在沟槽中的反射金属层570上的磁层540。磁层540的磁化方向可与在发光结构520中流动的电流的方向交叉，并且可平行于或基本上平行于有源层523的上表面。电流在发光结构520中可经有源层523在从第二导电类型的半导体层525至第一导电类型的半导体层521的方向上流动。磁层540的磁化方向可垂直于电流的方向，并且与有源层523的上表面平行或基本上平行。
通过由磁层540提供的磁场，发光结构520中的电子和空穴可受到在与发光结构520中流动的电流的方向垂直的方向上的力。因此，由于电子和空穴在有源层423中停留相对长的时间，因此在有源层523中电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高了光提取效率。
参照图8，根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置600可包括衬底610、发光结构620、接触电极630、磁层640和焊盘电极650。根据图8所示的示例实施例的半导体发光装置600中的磁层640可包括形成在沟槽中的反射金属层670上的第一磁层641和形成在第二接触电极633上的第二磁层643。
第二磁层643可形成为在第二接触电极633上邻近于第二导电类型的半导体层625，并且可具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，可限定图案)。在一些示例实施例中，第二磁层643可具有包括在特定方向上延伸的多个线结构的线图案、包括彼此分离的多个点结构的点图案等。
第一磁层641可形成在反射金属层670的上表面的至少一部分上。虽然第一磁层641示为与反射金属层670具有相似形状，但是与第二磁层643一样，第一磁层641可具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，可限定图案)。
在图8所示的示例实施例中，第一磁层641与发光结构620之间的距离t1(“第一距离”)可小于第二磁层643与发光结构620之间的距离t2(“第二距离”)。也就是说，第一磁层641与第一导电类型的半导体层621或有源层623之间的距离可小于第二磁层643与第二导电类型的半导体层625之间的距离。第一磁层641与第一导电类型的半导体层621或有源层623之间的距离可被称作第一磁层641与第一导电类型的半导体层621或有源层623之间的第一距离。第二磁层643与第二导电类型的半导体层625之间的距离可被称作第二磁层643与第二导电类型的半导体层625之间的第二距离。因此，可不指定发光结构620的哪一层布置为最靠近磁层640。在图8所示的示例实施例中，第二接触电极633可有意形成为比反射金属层670更厚，以使得第一接触电极631的第一厚度小于第二接触电极633的第二厚度。
参照图9，半导体发光装置700可包括衬底710、发光结构720、接触电极730、磁层740和焊盘电极750。在根据图9所示的示例实施例的半导体发光装置700中，磁层740可包括第一磁层741以及第二磁层743和745。
在图9所示的示例实施例中，第二磁层743和745可形成为分别邻近于第一接触电极731和第二接触电极733。形成为邻近于第一接触电极731的第二磁层743可如图9所示形成在第一接触电极731的上表面上或第一接触电极731的侧表面上。第二磁层743和745的形状、图案或数量可不同地改变。
第二磁层745与第二导电类型的半导体层725之间的距离t3可大于第二磁层743与第一导电类型的半导体层721之间的距离t4。也就是说，第二磁层743和745可布置为更加靠近第一导电类型的半导体层721而不是更加靠近第二导电类型的半导体层725。第二磁层743与第一导电类型的半导体层721之间的距离t4可小于第一磁层741与发光结构720之间的距离，因此第一导电类型的半导体层721可布置为最靠近磁层740。
参照图10，根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置800可包括衬底810、缓冲层815、发光结构820、接触电极830、磁层840和焊盘电极850。在图10所示的示例实施例中，半导体发光装置800可具有epi-up(外延向上)结构。
衬底810可为诸如蓝宝石的绝缘衬底，或者可为导电衬底或半导体衬底。缓冲层815的组成可为inxalyga1-x-yn(0≤x≤1并且0≤y≤1)。在一些示例实施例中，缓冲层815可为gan、aln、algan或ingan。根据需要，缓冲层可通过将多个层组合而形成，或者可具有逐渐变化的组成。缓冲层815可设置为减少和/或防止由于衬底810与发光结构820之间的晶格常数的差异导致的开裂。
包括在发光结构820中的第一导电类型的半导体层821和第二导电类型的半导体层825以及有源层823的组成和特征可与参照图1至图8描述的那些相似。也就是说，第一导电类型的半导体层821和第二导电类型的半导体层825可包括满足inxalyga1-x-yn(0≤x＜1，0≤y＜1，并且0≤x+y＜1)的氮化物半导体，并且可掺有彼此不同的杂质。例如，第一导电类型的半导体层821可掺有诸如si的n型杂质，并且第二导电类型的半导体层825可掺有诸如mg或zn的p型杂质。有源层823可具有mqw或sqw结构，并且可具有其中堆叠了量子阱层和量子势垒层的结构。在一些示例实施例中，量子阱层可为inxga1-xn(0＜x≤1)，并且量子势垒层可为gan或algan。
接触电极830可形成在第二导电类型的半导体层825上。在图10所示的示例实施例中，接触电极830可根据安装半导体发光装置800的方法由不同材料形成。当半导体发光装置800按照倒装芯片方法安装时，接触电极830可由具有相对高的反射率的金属形成。在利用导线安装半导体发光装置800的情况下和/或当利用导线安装半导体发光装置800时，接触电极830可由具有相对高的透射率的材料形成。第一焊盘电极851和第二焊盘电极853可由诸如au、ni、sn、ti、al或cr的金属形成。
此外，磁层840可形成在接触电极830的上表面上。磁层840可包括按照特定图案排列的多个结构(例如，至少部分地限定特定图案的多个结构)(例如，限定图案)。可提供磁化方向与发光结构820中流动的电流的方向交叉并且平行于或基本上平行于有源层823的上表面的磁场。通过由磁层840提供的磁场，在发光结构820的有源层823中组合的电子和空穴可受到在平行于或基本上平行于有源层823的上表面的方向上的力，并且可在有源层823中停留相对长的时间。因此，可提高电子-空穴复合的效率，并且可增大光提取效率。
图11a是示出根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的平面图，并且图11b是沿着图11a所示的半导体发光装置的线i-i'截取的剖视图。
参照图11a和图11b，根据示例实施例的半导体发光装置900可包括衬底910、发光结构920、接触电极930、第一电极951、第二电极953、绝缘层960和磁层940。发光结构920可包括布置在衬底910上的第一导电类型的半导体层921、有源层923和第二导电类型的半导体层925。衬底910可为导电衬底。
第一电极951可包括一个或多个导电过孔c，其与第二导电类型的半导体层925和有源层923电隔离，并且延伸至第一导电类型的半导体层921的至少一部分，以电连接至第一导电类型的半导体层921。导电过孔c可从与第一电极951的界面经接触电极930、第二导电类型的半导体层925和有源层923延伸至第一导电类型的半导体层921的内部。这种导电过孔c可在诸如icp-rie(感应耦合等离子体-反应离子蚀刻)的蚀刻工艺中形成。
将第一电极951与除衬底910和第一导电类型的半导体层921之外的其它元件电隔离的绝缘层960可形成在第一电极951上。如图11b所示，绝缘层960可形成在导电过孔c的侧表面上以及接触电极930与第一电极951之间。因此，第一电极951可与在导电过孔c的侧表面上暴露的接触电极930、第二导电类型的半导体层925和有源层923隔离。绝缘层960可通过沉积诸如sio2、sioxny或sixny的绝缘材料形成。
第一电极951的一部分可通过导电过孔c连接至第一导电类型的半导体层921。第一电极951的下表面可连接至导电衬底910，并且可经衬底910和第一电极951将电信号施加至第一导电类型的半导体层921。
导电过孔c的数量、形状和间距以及导电过孔c与第一导电类型的半导体层921和第二导电类型的半导体层925之间的接触直径(或接触面积)可适当地调整(请参照图11a)，以减小接触电阻，并且导电过孔c可按照各种形式以多行多列排列，以改进半导体发光装置900中的电流。在一些示例实施例中，可按照使第一导电类型的半导体层921与第一电极951之间的接触面积在发光结构920的平均面积的0.1％至20％的范围内的方式控制导电过孔c的数量和面积。
接触电极930可从发光结构920在外部延伸以部分地暴露，如图11b所示，因此可连接至第二电极953。可经第二电极953将外部电力供应至接触电极930。虽然在图11a和图11b所示的示例实施例中第二电极953的数量示为一个，但是可根据需要包括多个第二电极953。第二电极953可如图11a所示形成在半导体发光装置900的角落处，以增大(和/或最大化)发光面积。
可在第二电极953周围形成蚀刻停止绝缘层970。蚀刻停止绝缘层970可在形成发光结构920之后和在形成接触电极930之前形成，并且可在用于形成第二电极953的蚀刻工艺中用作蚀刻停止层。
接触电极930可与第二导电类型的半导体层925形成欧姆接触，并且包括具有相对高的反射率的材料。例如，接触电极930可包括ag、al、ni、cr、cu、au、pd、pt、sn、w、rh、ir、ru、mg、zn或它们的合金。
参照图11b，磁层940可形成在绝缘层960中。磁层940可包括具有期望(和/或可替换地，预定)图案(例如，限定图案)的多个结构，并且可形成在接触电极930上。包括在磁层940中的所述多个结构可提供具有相同或不同的磁化方向的磁场，并且由磁层940提供的磁场的方向可平行于或基本上平行于有源层923的上表面。也就是说，在图11b所示的示例实施例中，可由磁层940提供平行于或基本上平行于衬底910的上表面的磁场。
也就是说，由磁层940提供的磁场的方向可与发光结构920中流动的电流的方向交叉。因此，在有源层923中存在的电子和空穴可通过由磁层940提供的磁场受到平行于或基本上平行于有源层923的上表面的力，因此在有源层923中停留相对长的时间。因此，可提高光提取效率。
图12和图13示出了包括根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的半导体发光装置封装件。
首先，参照图12，根据示例实施例的发光装置封装件1000可包括半导体发光装置800、安装板1010和包封件1003。虽然根据图12所示的示例实施例的发光装置封装件1000示为包括根据图10所示的示例实施例的半导体发光装置800，但是其可包括根据其它示例实施例的另一半导体发光装置100、200、300、400、500、600、700或900。
半导体发光装置800可安装在安装板1010上，并且可通过导线w电连接至安装板1010。安装板1010可包括衬底主体1011、上电极1013、下电极1014以及将上电极1013连接至下电极1014的贯通电极1012。安装板1010的衬底主体1011可为树脂、陶瓷或者金属，并且上电极1013和下电极1014可包括诸如au、cu、ag或al的金属。例如，安装板1010可设置为印刷电路板(pcb)、金属芯pcb(mcpcb)、金属pcb(mpcb)、柔性pcb(fpcb)等，并且可按照各种形式应用安装板1010的结构。
包封件1003可形成为具有圆顶形透镜结构，其具有凸上表面。在一些实施例中，包封件1003可具有凸透镜或凹透镜结构，以调整通过包封件1003的上表面发射的光的取向角度。
参照图13，发光装置封装件1100可包括半导体发光装置1110、电连接至半导体发光装置1110的第一端子ta和第二端子tb、荧光物质1107和透镜1130。在根据图13所示的示例实施例的发光装置封装件1100中，电极被形成为穿过发光装置1110的与主光提取表面相对的下表面，并且荧光物质1107和透镜1130可一体化。
半导体发光装置1110可包括发光结构1120。发光结构1120可具有包括第一导电类型的半导体层1121和第二导电类型的半导体层1125以及介于它们之间的有源层1123的堆叠的结构。在图13所示的示例实施例中，第一导电类型的半导体层1121和第二导电类型的半导体层1125可分别为n型和p型半导体层。另外，第一导电类型的半导体层1121和第二导电类型的半导体层1125可具有诸如alxinyga(1-x-y)n(0＜x＜1，0＜y＜1，并且0＜x+y＜1)的氮化物半导体的组成。除氮化物半导体以外，可使用基于gaas的半导体或者基于gap的半导体。
介于第一导电类型的半导体层1121与第二导电类型的半导体层1125之间的有源层1123可发射通过电子-空穴复合而产生的具有期望(和/或可替换地，预定)能量的光，并且可具有其中量子阱层和量子势垒层交替地堆叠的mqw结构。当有源层1123具有mqw结构时，其可具有ingan/gan或者algan/gan结构。
已从半导体发光装置1110去除了生长衬底，并且去除了生长衬底的表面可包括压纹(embossing)p。另外，荧光物质1107可在包括压纹p的表面上形成为光转换层。在一些示例实施例中，可不去除生长衬底，并且压纹p和荧光物质1107可形成在生长衬底的背面上。半导体发光装置1110可包括分别连接至第一导电类型的半导体层1121和第二导电类型的半导体层1125的第一接触电极1131和第二接触电极1133。第一接触电极1131可包括穿过第二导电类型的半导体层1125和有源层1123以连接至第一导电类型的半导体层1121的导电过孔1108。绝缘层1103可形成在导电过孔1108与有源层1123和第二导电类型的半导体层1125之间，以减少和/或防止电短路。
虽然导电过孔1108的数量示为一个，但是可针对电流分布按照各种形式设置两个或更多个导电过孔1108。导电过孔1108的排列方式可与在图11a和11b所示的示例实施例中的相似。
在示例实施例中采用的安装板1111可为容易地向其应用半导体工艺的诸如硅衬底的支承衬底，但是不限于此。安装板1111和半导体发光装置1110可通过第一键合层1102和第二键合层1112键合。第一键合层1102和第二键合层1112可由电绝缘材料或导电性材料形成。例如，电绝缘材料可为诸如sio2的氧化物或sin，或为诸如硅树脂或环氧树脂的树脂，并且导电性材料可为ag、al、ti、w、cu、sn、ni、pt、cr、nisn、tiw、ausn或它们的共晶金属。第一键合层1102可包括电绝缘材料，以减少和/或防止第一接触电极1131和第二接触电极1133彼此电连接。
第一接触电极1131和第二接触电极1133可连接至第一端子ta和第二端子tb。第一端子ta和第二端子tb可分别包括设为种子层的第一金属层1118a和1118b以及利用第一金属层1118a和1118b作为种子层在电镀工艺中形成的第二金属层1119a和1119b。第一端子ta和第二端子tb可穿过第一键合层1102和第二键合层1112以及安装板1111，以连接至第一接触电极1131和第二接触电极1133，并且可通过绝缘层1113与第一键合层1102和第二键合层1112以及安装板1111电隔离。
在图13所示的示例实施例中，可在第二接触电极1133上形成磁层1140。由磁层1140提供的磁场的方向可与在发光结构1120中流动的电流的方向交叉。通过由磁层1140提供的磁场，在发光结构1120中存在的电子和空穴可通过由磁层940提供的磁场受到平行于或基本上平行于有源层1123的上表面的力，并且因此在有源层1123中停留相对长的时间。因此，在有源层1123中电子-空穴复合的可能性可增大，从而提高了光提取效率。
图14a和图14b是示出可应用于根据本发明构思的一些示例实施例的照明设备的白色光源模块的示意图。图15是用于示出图14a和图14b所示的白色光源模块的操作的cie1931色空间色度图。
图14a和图14b所示的白色光源模块可包括多个发光装置封装件，它们中的每一个安装在电路板上。安装在单个白色光源模块上的所述多个发光装置封装件可配置为产生相同波长的光的相同类型的封装件，或者可配置为产生不同波长的光的不同类型的封装件，如本发明构思的示例实施例所示。
参照图14a，白可通过将色温为4000k和3000k的白光发射装置封装件(“30”和“40”)与红光发射装置封装件(“r”)组合来形成色光源模块。白色光源模块可提供色温被控制在3000k至4000k的范围内并且显色指数ra在95至100的范围内的白光。
在其它示例实施例中，白色光源模块可仅由白光发射装置封装件形成，但是一些白光发射装置封装件可发射具有不同色温的白光。例如，如图14b所示，通过将色温为2700k的白光发射装置封装件(“27”)与色温为5000k的白光发射装置封装件(“50”)组合，可提供色温被控制在2700k至5000k的范围内并且显色指数ra在85至99的范围内的白光。这里，具有特定色温的发光装置封装件的数量可主要根据默认色温的设定值而改变。例如，当照明设备的默认色温的设定值为约4000k时，对应于4000k色温的发光装置封装件的数量可大于对应于3000k色温的发光装置封装件的数量或红光发射装置封装件的数量。
按照这种方式，可通过以下步骤来控制白光的色温和显色指数(下文中，称为cri)：将不同种类的发光装置封装件构造为包括通过将黄色、绿色、红色或橙色荧光物质与蓝光发射装置组合来发射白光的发光装置以及紫光发射装置、蓝光发射装置、绿光发射装置、红光发射装置和红外光发射装置中的至少一种。可将上述白光发射模块作为光源应用于各种类型的照明设备。
在单个发光装置封装件中，可根据led芯片(也就是说，发光装置)的波长以及荧光物质的类型和混合比率来确定优选颜色的光。另外，可控制白光的色温和cri。
例如，当led芯片发射蓝光时，包括黄色、绿色和红色的荧光物质中的至少一个的发光装置封装件可根据荧光物质的混合比率发射具有各种色温的白光。可替换地，包括蓝色led芯片和绿色或红色的荧光物质的发光装置封装件可发射绿光或红光。按照这种方式，可通过将发射白光的发光装置封装件与发射绿光或红光的发光装置封装件组合来控制白光的色温和cri。另外，发光装置封装件可被构造为包括发射紫光、蓝光、绿光、红光或红外光的至少一种发光装置。
在这种情况下，照明设备可被控制为具有在从钠(na)灯等级至日光等级的范围内的cri，并且可产生具有1500k至20000k的范围内的各种色温的白光。另外，由于照明设备根据需要发射具有紫色、蓝色、绿色、红色或橙色的可见光或红外光，因此可根据环境或心情控制照明设备的颜色。另外，照明设备可发射具有特定波长的光以促进植物生长。
通过蓝色led与黄色、绿色和红色的荧光物质和/或绿色和红色的led的组合而形成的白光可具有两个或更多个峰值波长，并且可位于连接cie1931色空间色度图中的(x，y)坐标(0.4476，0.4074)、(0.3484，0.3516)、(0.3101，0.3162)、(0.3128，0.3292)、(0.3333，0.3333)的线上，如图15所示。另外，白光可位于由所述线和黑体辐射光谱包围的区中。白光的色温可对应于2000k至20000k。在图15中，位于黑体辐射光谱下方的坐标e(0.3333，0.3333)周围的白光可为其中基于黄色组分的光相对弱的光，并且可被用作对肉眼提供更加生动或新鲜感的照明的光源。因此，利用位于黑体辐射光谱下方的坐标e(0.3333，0.3333)周围的白光的照明产品可有效地用作销售杂物、衣物等的商店的照明。
图16是示出可应用于根据本发明构思的一些示例实施例的照明设备的光源的波长转换材料的示图。
波长转换材料是用于转换从发光装置发射的光的波长的材料，并且可使用诸如荧光物质和/或量子点的各种材料。
在一些示例实施例中，用作波长转换材料的荧光物质可具有以下成分式和颜色：
*氧化物组：黄色和绿色y3al5o12:ce、tb3al5o12:ce、lu3al5o12:ce；
*硅酸盐组：黄色和绿色(ba,sr)2sio4:eu、黄色和橙色(ba,sr)3sio5:ce；
*氮化物组：绿色β-sialon:eu、黄色la3si6n11:ce、橙色α-sialon:eu、红色caalsin3:eu、sr2si5n8:eu、srsial4n7:eu、srlial3n4:eu、ln4-x(euzm1-z)xsi12-yalyo3+x+yn18-x-y(0.5≤x≤3，0＜z＜0.3，并且0＜y≤4)---式(1)；
(在式(1)中，ln为选自由iiia族元素和稀土元素构成的组中的至少一种元素，并且m为选自由ca、ba、sr和mg构成的组中的至少一种元素)；以及
*氟化物组：基于ksf的红色k2sif6:mn4+、k2tif6:mn4+、nayf4:mn4+、nagdf4:mn4+(例如，mn的组成比可为0＜z＜＝0.17)。
荧光物质的组成可符合化学计算法，并且各个元素可由周期表上的对应的族中的另一元素置换。例如，锶(sr)可由碱土(ii)族的ba、ca、mg等置换，并且y可由镧系中的tb、lu、sc、gd等置换。另外，根据优选的能级，作为活化剂的eu可由ce、tb、pr、er、yb等置换。活化剂可单独使用，或者还可包括共活化剂以改变特性。
具体地说，各个基于氟化物的红色荧光物质可涂布有不含mn的氟化物，或者红色荧光物质的表面或不含mn的氟化物的表面还可涂布有有机材料，以提高在相对高温/高湿度环境下的可靠性。与其它荧光物质不同的是，这种基于氟化物的红色荧光物质可实现40nm或更小的窄的半最大值全宽度(fwhm)，并且因此可用于诸如uhdtv的高清tv中。
下表1示出了以应用方式列出的利用主波长在440nm至460nm的范围内的蓝色led芯片或者主波长在380nm至440nm的范围内的uvled芯片的白光发射装置封装件中的各种荧光材料。
[表1]
波长转换材料可包括替代荧光物质或与荧光物质混合的量子点(qd)。
图16是示出量子点的剖视图的示图。量子点可具有由ii-vi族或iii-v族化合物半导体形成的芯-皮结构。例如，量子点可包括诸如cdse或inp的芯，和诸如zns或znse的皮。另外，量子点还可包括用于稳定所述芯和皮的配体。例如，芯的直径可在1nm至30nm的范围内，并且优选地在3nm至10nm的范围内。皮的厚度可在0.1nm至20nm的范围内，并且优选地在0.5nm至2nm的范围内。
量子点可根据其大小实现多种颜色。具体地说，当将量子点用作荧光物质的替代材料时，量子点可用作红色或绿色的荧光物质。当使用量子点时，可实现窄fwhm(例如约35nm)。
波长转换材料可按照被包括在包封件中的方式实现。可替换地，可预先将波长转换材料制备为薄膜，以附着于led芯片的表面或者诸如导光板的光学结构的表面。在这种情况下，波长转换材料可具有均匀厚度，以容易地应用于优选区域。
图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24a、图24b和图25示出了采用根据本发明构思的示例实施例的半导体发光装置的背光单元。
图17是示意性地示出根据本发明构思的一些示例实施例的背光单元的透视图。
参照图17，背光单元2000可包括导光板2040和布置在导光板2040的每一侧的光源模块2010。另外，背光单元2000还可包括布置在导光板2040下方的反射器2020。根据示例实施例的背光单元2000可为侧光式背光单元。
在一些示例实施例中，光源模块2010可仅设置在导光板2040的一侧上，或者额外设置于导光板2040的另一侧上。光源模块2010可包括pcb2001和安装在pcb2001上的多个光源2005。这里，所述多个光源2005可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
图18示出了根据本发明构思的一些示例实施例的直下式背光单元。
参照图18，背光单元2100可包括光漫射板2140和布置在光漫射板2140下方的光源模块2110。另外，背光单元2100还可包括布置在光漫射板2140下方并且容纳光源模块2110的底部外壳2160。根据示例实施例的背光单元2100可为直下式背光单元。
光源模块2110可包括pcb2101和安装在pcb2101上的多个光源2105。这里，所述多个光源2105可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
图19示出了本发明构思的一些示例实施例的直下式背光单元的光源的排列方式。
根据示例实施例的直下式背光单元2200可包括排列在衬底2201上的多个光源2205。这里，光源2205可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
光源2205可具有按照多行多列排列的矩阵结构，其中，所述行和列中的每一个具有z字形。也就是说，可将与其中所述多个光源2205按照直线形的多行多列排列的第一矩阵具有相同结构的第二矩阵布置在第一矩阵内。这可以这样理解，将属于第二矩阵的光源2205布置在由属于第一矩阵的四个邻近的光源2205形成的方形内。
然而，第一矩阵和第二矩阵可根据需要按照不同结构和不同间距排列，以提高直下式背光单元的亮度均匀度和光效率。除所述多个光源的排列结构以外，邻近的光源之间的距离s1和s2可优化，以确保亮度均匀度。
按照这种方式，由光源2205构成的多行和多列可不按照直线排列而是按照z字形排列，因此就相等的发光面积而言，光源2205的数量可减少约15％至25％。
图20示出了根据本发明构思的另一示例实施例的直下式背光单元。
参照图20，根据示例实施例的背光单元2300可包括光学片材2320和布置在光学片材2320下方的光源模块2310。光学片材2320可包括漫射片材2321、收集片材2322和保护片材2323。
光源模块2310可包括电路板2311、安装在电路板2311上的多个光源2312(请参照图21)和安装在多个光源2312上的多个光学装置2313。所述多个光源2312可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
光学装置2313可通过光的折射来控制光的取向角度。具体地说，光学装置2313可具有在宽区域中散布从光源2312发射的光的宽取向角度透镜。由于具有附于其上的光学装置2313的光源2312具有较宽的光分布，因此当光源模块用于背光或者平板光中时，针对相同面积所需的光源2312的数量可减少。
参照图21，光学装置2313可包括布置在光源2312上的底表面2313a、从光源2312发射的光入射于其上的入射表面2313b和光通过其向外发射的出射表面2313c。
底表面2313a可包括在光源2312的光轴z穿过的中心朝向出射表面2313c凹进的凹槽2313d。可将凹槽2313d的表面限定为在光源2312中产生的光通过其入射的入射表面2313b。也就是说，入射表面2313b可形成凹槽2313d的表面。
底表面2313a整体可具有其中连接至入射表面2313b的中心部分朝向光源2312部分地突出的非平面结构。也就是说，与其中整个底表面2313a平坦的正常结构不同，示例实施例的底表面2313a可在凹槽2313d周围部分地突出。可在底表面2313a上布置多个支承件2313f。当光学装置2313安装在电路板2311上时，所述多个支承件2313f可固定地支承光学装置2313。
出射表面2313c可按照圆顶形从连接至底表面2313a的边缘向上(在发光方向上)突出，并且光轴z穿过的中心部分可朝向凹槽2313d呈凹形凹进，以具有拐点。多个压纹2313e可从光轴z朝向边缘周期性地设置在出射表面2313c上。所述多个压纹2313e可具有对应于光学装置2313的水平截面的环形，并且可形成以光轴z为中心的同心圆。另外，所述多个压纹2313e可排列为以光轴z为中心沿着出射表面2313c沿径向散布，以形成周期性图案。
所述多个压纹2313e可按照规则间距p间隔开，以形成图案。在这种情况下，压纹2313e的间距p可在0.01mm至0.04mm的范围内。所述多个压纹2313e可补偿光学装置2313之间的由于在制造光学装置2313的过程中出现的小加工误差而导致的性能的差异，从而提高光学分布的均匀性。
图22示出了根据本发明构思的另一示例实施例的直下式背光单元。
参照图22，背光单元2400可包括电路板2401、安装在电路板2401上的光源2405和布置在光源2405上方的一个或多个光学片材2406。光源2405可为白光发射设备，并且可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
在图22所示的示例实施例中采用的电路板2401可包括：第一平面部分2401a，对应于主要部分；倾斜部分2401b，其至少一部分成一角度，布置在第一平面部分2401a周围；以及第二平面部分2401c，其布置在电路板2401的拐角中，也就是说，在倾斜部分2401b的外侧。光源2405可以第一距离d1排列在倾斜部分2401b上，并且一个或多个光源2405也可以第二距离d2排列在第一平面部分2401a上。第一距离d1可与第二距离d2相同。倾斜部分2401b的宽度(或者剖视图中的长度)可比第一平面部分2401a的宽度更窄，并且比第二平面部分2401c的宽度更宽。另外，至少一个光源2405可根据需要排列在第二平面部分2401c上。
倾斜部分2401b相对于第一平面部分2401a的倾角可大于0°且小于90°。通过具有这种结构，电路板2401即使在光学片材2406的边缘附近也可保持均匀的亮度。
图23、图24a和图24b是示意性地示出根据本发明构思的各个示例实施例的背光单元的剖视图。
如图23、图24a和图24b所示，波长转换部分2550、2650和2750可不布置在背光单元2500、2600和2700中的光源2505、2605和2705中，而是布置在背光单元2500、2600和2700中的光源2505、2605和2705以外，以转换光。
首先，参照图23，背光单元2500可为直下式背光单元，并且可包括波长转换部分2550、布置在波长转换部分2550下方的光源模块2510和容纳光源模块2510的底部外壳2560。另外，光源模块2510可包括pcb2501和安装在pcb2501上的所述多个光源2505。光源2505可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
在根据一些示例实施例的背光单元2500中，波长转换部分2550可布置在底部外壳2560上。因此，从光源模块2510发射的光的至少一部分的波长可通过波长转换部分2550转换。波长转换部分2550可通过制为分离的膜来应用，或者可按照与光漫射器一体化的形式设置。
参照图24a和图24b，背光单元2600和2700可为侧光式背光单元，并且可分别包括波长转换部分2650和2750、导光板2640和2740以及设置在导光板2640和2740的一侧的反射器2620和2720和光源2605和2705。
从光源2605和2705发射的光可通过反射器2620和2720导入导光板2640和2740中。在图24a中的背光单元2600中，波长转换部分2650可布置在导光板2640与光源2605之间。在图24b的背光单元2700中，波长转换部分2750可布置在导光板2740的发光表面上。
图23、图24a和图24b的波长转换部分2550、2650和2750可包括正常荧光物质。具体地说，当使用qd荧光物质来补偿qd的对光源中产生的热或湿气不耐受的特征时，可将图23、图24a和图24b所示的波长转换部分2550、2650和2750的结构用于背光单元2500、2600和2700中。
图25是采用根据本发明构思的示例实施例的半导体发光装置封装件的显示设备的分解透视图。
参照图25，显示设备3000可包括背光单元3200、光学片材3300或者诸如液晶面板的图像显示面板3400。
背光单元3200可包括底部外壳3210、反射器3220、导光板3240和布置在导光板3240的至少一侧上的光源模块3230。光源模块3230可包括pcb3001和光源3005。具体地说，光源3005可为安装在邻近于发光表面的一侧上的侧光式发光装置。光源3005可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
光学片材3300可布置在导光板3240与图像显示面板3400之间，并且可包括诸如漫射片材、棱镜片材或保护片材的各种片材。
图像显示面板3400可利用从光学片材3300发射的光来显示图像。图像显示面板3400可包括阵列衬底3420、液晶膜3430和滤色器衬底3440。阵列衬底3420可包括按照矩阵形式排列的像素电极、用于将驱动电压施加至像素电极的薄膜晶体管以及用于操作薄膜晶体管的信号线。滤色器衬底3440可包括透明衬底、滤色器和公共电极。滤色器可包括选择性地透射从背光单元3200发射的白光中的具有特定波长的光的滤波器。液晶膜3430可通过形成在像素电极与公共电极之间的电场进行重排以调整透光率。具有调整后的透光率的光可穿过滤色器衬底3440的滤色器，以显示图像。图像显示面板3400还可包括处理图像信号的驱动电路单元。
在根据一些示例实施例的显示设备3000中，由于发射具有相对窄的fwhm的蓝光、绿光和红光的光源3005，因此在发射的光通过滤色器衬底3440之后可实现具有相对高的色纯度的蓝色、绿色和红色。
图26是示意性地示出采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的平板照明设备的透视图。
参照图26，平板照明设备4100可包括光源模块4110、电源4120和壳体4130。根据一些示例实施例，光源模块4110可包括作为光源的发光装置阵列，并且电源4120可包括发光装置驱动器。光源模块4110可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
光源模块4110可包括发光装置阵列，并且可具有整体平面形状。根据一些示例实施例，发光装置阵列可包括发光装置和存储发光装置的驱动信息的控制器。
电源4120可被构造为向光源模块4110供电。壳体4130可包括用于容纳光源模块4110和电源4120的容纳空间。另外，壳体4130可形成为具有一侧敞开的六面体形状，但是不限于此。光源模块4110可布置为通过壳体4130的敞开侧发射光。
图27和图28是示意性地示出灯泡式灯的分解透视图，所述灯泡式灯作为包括根据本发明构思的示例实施例的半导体发光装置的照明设备。
首先，参照图27，照明设备4200可包括插座4210、电源4220、散热器4230、光源模块4240和光学单元4250。根据一些示例实施例，光源模块4240可包括发光装置阵列，并且电源4220可包括发光装置驱动器。
插座4210可与正常照明设备兼容。供应至照明设备4200的功率可通过插座4210施加。如图27所示，电源4220可分为第一电源4221和第二电源4222。散热器4230可包括内部散热器4231和外部散热器4232。内部散热器4231可直接连接至光源模块4240和/或电源4220，并且因此可用于将热传递至外部散热器4232。光学单元4250可包括内部光学单元(未示出)和外部光学单元(未示出)，并且可被构造为均匀地散布从光源模块4240发射的光。
光源模块4240可从电源4220接收电力，以向光学单元4250发光。光源模块4240可包括一个或多个发光装置4241、电路板4242和控制器4243。控制器4243可存储发光装置4241的驱动信息。发光装置4241可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900。
参照图28，与图27所示的照明设备4200不同，根据示例实施例的照明设备4300可包括光源模块4340上的反射器4310。反射器4310可用于在侧向和向后的方向上均匀地散布来自光源的光，以减少眩光。
通信模块4320可安装在反射器4310上，并且可通过通信模块4320实现家庭网络通信。例如，通信模块4320可为利用
反射器4310和通信模块4320可由盖子4330覆盖。
图29是示意性地示出采用根据本发明构思的一些示例实施例的半导体发光装置的杆式灯的分解透视图。
更具体地说，照明设备5000可包括散热器单元5100、盖子5200、光源模块5300、第一插座5400和第二插座5500。多个散热片5110和5120可按照脊的形式布置在散热器单元5100的内表面和/或外表面上，并且可将散热片5110和5120设计为具有多种形状以及在它们之间具有多种距离。可在散热器单元5100的内侧形成悬挂式支承件5130。光源模块5300可紧固于支承件5130上。可在散热器单元5100的各个端部形成紧固突起5140。
可在盖子5200中形成紧固凹槽5210，并且散热器单元5100的紧固突起5140可与紧固凹槽5210按照钩耦接结构组合。紧固凹槽5210和紧固突起5140的位置可交换。
光源模块5300可包括发光装置阵列。光源模块5300可包括pcb5310、光源5320和控制器5330。如上所述，控制器5330可存储光源5320的驱动信息。可在pcb5310上形成用于操作光源5320的电路互连线。另外，pcb5310还可包括用于操作光源5320的其它组件。光源5320可包括根据本发明构思的各个示例实施例的半导体发光装置100至900中的至少一个。
第一插座5400和第二插座5500可为一对插座，并且可具有与由散热器单元5100和盖子5200形成的圆柱形盖单元的两个端部结合的结构。例如，第一插座5400可包括电极端子5410和电力装置5420，并且第二插座5500可包括伪端子5510。另外，光学传感器和/或通信模块可内置于第一插座5400和第二插座5500之一中。例如，光学传感器和/或通信模块可内置于包括伪端子5510的第二插座5500中。作为另一示例，光学传感器和/或通信模块可内置于包括电极端子5410的第一插座5400中。
图30、图31和图32是示出包括了根据示例实施例的半导体发光装置的照明控制网络系统的示意图。
首先，图30是示出室内照明控制网络系统的示意图。根据示例实施例的网络系统6000可为其中利用诸如led的发光装置的照明技术与物联网(iot)技术、无线通信技术等结合的复杂智能光网络系统。可利用多种照明设备和有线/无线通信设备来实现网络系统6000。可通过传感器、控制器、通信装置、用于网络控制和维护的软件等来实现网络系统6000。
可在诸如公园或街道的开放区域中以及在诸如家或办公室的限定于建筑物内的封闭空间中利用网络系统6000。可基于iot环境实现网络系统6000，以收集/处理多种信息和将信息提供给用户。这里，包括在网络系统6000中的led灯6200可不仅用于通过从网关6100接收关于周围环境的信息来控制其自身的照明，而且还基于例如led灯6200的可见光通信功能来检查和控制属于iot环境的其它设备6300至6800的操作。
参照图30，网络系统6000可包括：网关6100，其处理根据不同通信协议发送和接收的数据；led灯6200，其连接至网关6100以能够进行通信，并且包括发光装置；以及所述多个设备6300至6800，它们连接至网关6100，以根据多种无线通信系统能够进行通信。为了实现基于iot环境的网络系统6000，设备6300至6800中的每一个和led灯6200可包括至少一个通信模块。在一些示例实施例中，led灯6200可通过诸如wi-fi、
如上所述，可在诸如公园或街道的开放区域中以及在诸如家或办公室的限定于建筑物内的封闭空间中利用网络系统6000。当在家中利用网络系统6000时，属于网络系统6000并且连接至网关6100以能够进行基于iot技术的通信的所述多个设备6300至6800可包括家用电器6300、数字门锁6400、车库门锁6500、壁装照明开关6600、用于无线网络中继的路由器6700或者诸如智能电话、平板或笔记本计算机的移动设备6800。
在网络系统6000中，led灯6200可通过利用无线通信网络(例如wi-fi、
首先，led灯6200可基于通过灯通信模块7210从网关6100传递的或者从安装在led灯6200中的传感器收集的关于周围环境的信息来自动地控制其亮度。例如，可根据在电视6310上播送的节目的类型或者屏幕的亮度自动地控制led灯6200的亮度。为此，led灯6200可从连接至网关6100的灯通信模块7210接收电视6310的操作信息。灯通信模块7210可与包括在led灯6200中的传感器和/或控制器一体化和模块化。
例如，当在电视6310上播送的节目是戏剧时，led灯6200的色温可根据预设值降至12000k或更低(例如5000k)，并且led灯6200的色调可调整为产生舒适气氛。相反，当节目是喜剧时，网络系统6000可被配置为根据预设值将led灯6200的色温增大至5000k或更大，以及调整led灯6200发射蓝白光。
另外，当在没人在家的情况下在数字门锁6400锁上之后过去一定时间段时，可将所有打开的led灯6200关闭，以减少和/或防止浪费电。另外，当在通过移动设备6800设置了安全模式之后在没人在家的情况下数字门锁6400锁上时，led灯6200可保持为打开状态。
可根据通过连接至网络系统6000的各个传感器收集的周围环境来控制led灯6200的操作。例如，当在建筑物中实施网络系统6000时，灯、位置传感器和通信模块可在建筑物中组合，可通过收集关于建筑物中的人的位置的信息打开或关闭灯，或者可实时地提供收集的信息，以能够有利于设施管理或有效使用空闲空间。正常情况下，诸如led灯6200的照明设备可布置在建筑物的每一层的每个空间中，可通过与led灯6200一体地设置的传感器收集多种信息，并且收集的信息可用于设施管理或使用空闲空间。
led灯6200可与图像传感器、存储设备、灯通信模块7210等组合，以用作维护建筑物安全性或检测紧急事件和对其作出响应的设备。例如，当将烟雾或温度传感器附于led灯6200时，可快速地检测到火灾的发生，以减小(和/或最小化)损害。此外，可以在考虑外部天气或日光的情况下控制照明的亮度，以节约能量和提供舒适的照明环境。
如上所述，可在诸如公园或街道的开放区域中以及在诸如家或办公室的限定于建筑物内的封闭空间中利用网络系统6000。当将网络系统6000用于没有物理限制的开放区域时，由于无线通信的距离限制以及由各种障碍物导致的通信干扰，相对难以实现网络系统6000。通过在各个照明装置中安装传感器、通信模块等以及利用照明装置作为信息收集工具和通信中继工具，可在这种开放环境中更有效地实现网络系统6000。下文中，将参照图31来描述这一点。
图31示出了根据本发明构思的一些示例实施例的应用于开放区域的网络系统7000。参照图31，根据示例实施例的网络系统7000可包括通信连接设备7100、安装在期望(和/或可替换地，预定)距离以与通信连接设备7100通信的多个照明设备7200和7300、服务器7400、用于管理服务器7400的计算机7500、通信基站7600、连接上述可通信设备的通信网络7700以及移动设备7800。
安装在诸如街道或公园的室外开放空间中的所述多个照明设备7200和7300可分别包括智能引擎7210和7310。智能引擎7210和7310中的每一个可包括用于收集环境信息的传感器和通信模块，以及发射光的发光装置和驱动发光装置的驱动器。智能引擎7210和7310可利用通信模块根据诸如wi-fi、
例如，一个智能引擎7210可连接至另一个智能引擎7310，以使通信能够进行。这里，对于智能引擎7210与7310之间的相互通信，可应用wi-fi扩展技术(wi-fimesh)。至少一个智能引擎7210可与连接至通信网络7700的通信连接设备7100相连接。为了提高效率，所述多个智能引擎7210和7310可组合为一个组，并且连接至一个通信连接设备7100。
通信连接设备7100可为使有线/无线通信能够进行的接入点(ap)，并且可调解通信网络7700与另一设备之间的通信。通信连接设备7100可通过有线和无线方式中的至少一种连接至通信网络7700。例如，通信连接设备7100可按照机械方式被容纳在照明设备7200和7300之一的内部。
通信连接设备7100可通过诸如wi-fi的通信协议连接至移动设备7800。移动设备7800的用户可利用连接至照明设备7200的智能引擎7210的通信连接设备7100接收通过所述多个智能引擎7210和7310收集的环境信息。环境信息可包括附近的交通信息、天气信息等。移动设备7800可利用诸如3g或4g的无线蜂窝通信系统经通信基站7600连接至通信网络7700。
连接至通信网络7700的服务器7400可接收通过分别安装在照明设备7200和7300中的智能引擎7210和7310收集的信息，并且可同时监控照明设备7200和7300中的每一个的操作状态。为了基于对照明设备7200和7300中的每一个的操作状态的监控结果来管理照明设备7200和7300中的每一个，服务器7400可连接至提供管理系统的计算机7500。计算机7500可执行对各个照明设备7200和7300(具体地说，智能引擎7210和7310中的每一个)的操作状态进行监控和管理的软件。
为了将通过智能引擎7210和7310收集的信息发送至用户的移动设备7800，可应用各种通信方法。参照图31，通过连接至智能引擎7210和7310的通信连接设备7100，可将由智能引擎7210和7310收集的信息发送至移动设备7800，或者智能引擎7210和7310以及移动设备7800可彼此连接，以直接彼此通信。智能引擎7210和7310以及移动设备7800可通过li-fi通信彼此直接通信。下文中，将参照图32描述这一点。
图32是示出照明设备7200的智能引擎7210与移动设备7800之间通过可见光无线通信的通信的框图。参照图32，智能引擎7210可包括信号处理器7211、控制器7212、led驱动器7213、光源7214和传感器7215。通过可见光无线通信连接至智能引擎7210的移动设备7800可包括控制器7801、光接收器7802、信号处理器7803、存储器7804和输入/输出7805。
可见光无线通信(li-fi)技术可为其中利用可由人眼识别的可见波长带的光无线地传递信息的无线通信技术。这种可见光无线通信技术可与现有有线光学通信技术和红外无线通信技术不同，因为其利用可见光波长带(也就是说，通过上述发光装置封装件发射的特定可见光频率)的光，并且可与有线光学通信技术不同，因为其在无线通信环境中操作。另外，可见光无线通信技术会是方便的，这是由于就频率使用而言，其可自由地使用而不受限制或无需许可，与rf无线通信不同，其具有优秀的物理安全性，并且具有用户可看见通信链路的特性。最重要的是，可见光无线通信技术的特征在于其为一种融合技术，通过其同时实现了作为光源的原始用途和通信功能。
参照图32，智能引擎7210的信号处理器7211可处理将利用可见光无线通信技术发送/接收的数据。在一些示例实施例中，信号处理器7211可将通过传感器7215收集的信息处理为将被发送至控制器7212的数据。控制器7212可控制信号处理器7211和led驱动器7213的操作，并且具体地说，基于通过信号处理器7211发送的数据控制led驱动器7213的操作。led驱动器7213可为光源7214服务以使其根据通过控制器7212发送的控制信号发射光，并且可将数据发送至移动设备7800。
移动设备7800可包括控制器7801、存储数据的存储器7804、包括显示器、触摸屏、音频输出的输入/输出7805、信号处理器7803以及识别具有数据的可见光的光接收器7802。光接收器7802可检测可见光并将其转换为电信号，并且信号处理器7803可对包括在通过光接收器7802转换的电信号中的数据进行解码。控制器7801可将通过信号处理器7803解码的数据存储在存储器7804中，或者可通过输入/输出7805输出数据，以使得用户可识别所述数据。
如上所述，根据示例实施例，可提供施加磁场以使得电子和空穴可在半导体发光装置的有源层中停留相对长的时间的磁层。磁层的一部分可具有包括重复图案的多个结构。磁层可形成为邻近于发光结构的第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层中的每一个，或者形成在布置在发光结构的沟槽中的反射金属层上。
应该理解，应该仅按照解释性含义而不是用于限制的目的来看待本文所述的示例实施例。对根据示例实施例的各个装置或方法中的特征或方面的描述通常应该被看作可用于根据示例实施例的其它装置或方法中的其它相似特征或方面。虽然已经具体示出和描述了一些示例实施例，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可在其中作出形式和细节上的改变。