发光装置及其制造方法_6

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,可按照远程方式布置光转换材料,并且在至 少一个不例实施例中,光转换材料可根据光转换材料的耐久性和耐热性而与光发射聚合物 材料、玻璃材料等布置在一起。
[0234] 由于荧光物喷洒技术在确定LED装置的发光质量时起作用,因此正研究用于控制 荧光物涂层的厚度、荧光物的更均匀的分布等的各种技术。另外,量子点可按照与荧光物相 同的方式布置在LED芯片或发光装置处,并且关于这一点,量子点可布置在玻璃材料之间 或光发射聚合物材料之间,从而执行光转换。
[0235] 为了相对于外部环境而保护LED芯片或发光装置和/或为了改进从发光装置向外 发射的光的提取效率,作为填充材料的光发射材料可布置在LED芯片或发光装置上。
[0236] 在至少一个示例实施例中,光发射材料可为包括环氧树脂、硅树脂、环氧树脂和硅 树脂的混合物等的透明有机溶剂,并且可在经加热、光照射、放置一段时间等硬化之后使 用。
[0237] 关于硅树脂,将聚二甲基硅氧烷分为基于甲基的,并将聚甲基苯基硅氧烷分为基 于苯基的,并且根据基于甲基的娃树脂和基于苯基的娃树脂,娃树脂的折射率、渗水率、透 光率、耐光性和耐热性不同。另外,根据交联剂和催化剂,硅树脂的硬化时间不同,从而影响 荧光物的分布。
[0238] 光提取效率根据填充材料的折射率而改变,并且为了减小或最小化LED芯片的发 射的蓝光的最外层介质的折射率与发射至外部空气的蓝光的折射率之间的差异,可将具有 不同折射率的至少两种硅按次序堆叠。
[0239] 通常,基于甲基的硅树脂具有改进的耐热性,并且由于温度升高导致的变化按照 基于苯基的硅树脂、混合物和环氧树脂的次序减小。可根据硬度等级将硅树脂分为凝胶类 型、弹性体类型和树脂类型。
[0240] 发光装置还可包括用于沿径向引导从光源照射的光的透镜,并且关于这一点,可 将预制透镜附着于LED芯片或发光装置上,或者可将液体有机溶剂注射至其中安装有LED 芯片或发光装置的模制框架中并且随后可将其硬化。
[0241] 透镜可直接附着于LED芯片上的填充材料上,或者可通过仅与发光装置的外侧和 透镜的外侧键合而与填充材料分离开。液体有机溶剂可通过注射模制、转移模制、压缩模制 等注射至模制框架中。
[0242] 根据透镜的形状(例如,凹进形状、凸出形状、凹凸形状、圆锥形、几何形状等),发 光装置的光分布特征可改变,并且透镜的形状可根据光效率和光分布特征的需求而变化。
[0243] 图18和图19示出了根据本发明构思的至少一个示例实施例的应用了利用发光装 置的照明系统的家庭网络。
[0244] 如图18所示,家庭网络可包括家用无线路由器2000、网关集线器2010、ZigBee模 块2020、LED灯2030、车库门锁2040、无线门锁2050、家庭应用2060、蜂窝或智能电话2070、 壁装开关2080和云网络2090。
[0245] 根据卧室、起居室、门厅、车库、家用电器等的操作状态以及周边环境/情况,可通 过使用诸如ZigBee、Wi-Fi、LiFi等的室内无线通信自动地调整LED灯2030的开/关、色 温、CRI和/或照明亮度。
[0246] 例如,如图19所示,根据在TV 3030上播送的节目类型或TV 3030的屏幕亮度,可 通过利用网关3010和ZigBee模块3020A自动地调整LED灯3020B的照明亮度、色温和/ 或CRI。如果在TV 3030上播送的节目是肥皂剧,则可将照明调整为具有等于或小于12000K 的色温(例如,5000K的色温),并且还可根据设置值调整色觉,从而可产生舒适氛围。另一 方面,如果节目值指示喜剧节目,则可将家庭网络构造为可将照明调整为具有等于或大于 5000K的色温,并且根据设置值可具有蓝白色。另外,通过经家庭无线通信协议(ZigBee、 WiFi或LiFi)使用智能电话3040或计算机,可控制照明的开/关、亮度、色温和/或CRI以 及连接至家庭无线通信协议的诸如TV 3030、冰箱、空调等的家用电器。在至少一个示例实 施例中,LiFi通信意指使用照明的可见光的短程无线通信协议。
[0247] 例如,蜂窝或智能电话2070可执行以下操作:执行照明控制应用程序以及显示如 图15所示的色坐标系的操作;以及利用ZigBee、WiFi或LiFi通信协议映射与色坐标系互 操作并且连接至安装在房子中的所有照明设备的传感器的操作(例如,显示房子中的照明 设备的位置、电流设置值和开/关状态值的操作、选择在特定位置的照明设备和改变照明 设备的状态值的操作以及根据改变后的状态值改变照明设备的状态的操作),并且按照这 种方式,可控制房子中的照明设备或家用电器。
[0248] ZigBee模块2020或3020A可与光传感器一体地模块化,并且还可与发光设备一体 地形成。
[0249] 当使用可见光无线通信技术时,信息通过利用可见波段中的光无线地递送。与常 规有线光学通信技术和常规红外无线通信不同的是,可见光无线通信技术使用可见波段中 的光。另外,与常规有线光学通信技术不同的是,可见光无线通信技术使用无线环境。另外, 可见光无线通信技术由于其就频率使用而言不受管制或控制,因此更加方便和/或在物理 上可靠,与常规射频(RF)无线通信不同的是,因为用户可检查通信链路,因此可见光无线 通信技术是独特的,并且其通过同时允许光源用于其原始用途和额外通信用途而具有融合 特征。
[0250] 另外,LED照明可用作用于车辆的内部光源或外部光源。对于内部光源,LED照明 可用作用于车辆的内部灯、阅读灯、仪表板灯等,并且对于外部光源,LED照明可用作用于车 辆的大灯、刹车灯、方向导向灯、雾灯、日间行驶灯等。
[0251] 利用特定波长的LED可促进植物生长,可稳定人的情感,或者可帮助疾病的治疗。 LED可应用于在机器人或各种机械设备中使用的光源。除具有低功耗和长寿命的LED以外, 其还可与诸如太阳能电池系统、风力系统等的自然友好的可持续能源动力系统结合实现本 发明构思的照明。
[0252] 如上所述,根据一个或多个以上示例实施例的发光装置具有改进的层质量,并且 因此具有改进的发光效果。
[0253] 虽然已经参照本发明构思的示例实施例具体示出和描述了本发明构思,但是应该 理解,可在不脱离权利要求的精神和范围的情况下在其中作出各种形式和细节上的改变。
【主权项】
1. 一种发光装置,包括: 第一导电类型的半导体层; 第二导电类型的半导体层; 有源层,其位于所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层之间, 并且具有多个V坑;以及 层质量改进层,其位于所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层 之间,并且具有大小和形状与所述有源层的多个V坑的大小和形状实质上相同的多个V坑, 其中,所述层质量改进层是包括A1或In的III-V族半导体层。2. 根据权利要求1所述的发光装置,其中,所述层质量改进层包括M xGai XN,其中Μ是 Α1或 In,并且 0.01 <χ<0·3。3. 根据权利要求2所述的发光装置,其中,χ的范围是0. 02彡χ彡0. 08。4. 根据权利要求2所述的发光装置,其中,所述层质量改进层位于所述第一导电类型 的半导体层与所述有源层之间。5. 根据权利要求4所述的发光装置,其中,所述层质量改进层中的Α1的密度实质上恒 定。6. 根据权利要求4所述的发光装置,其中,所述层质量改进层与所述第一导电类型的 半导体层相对的另一侧表面的粗糙度实质上小于所述第一导电类型的半导体层在所述层 质量改进层与所述第一导电类型的半导体层之间的界面处的表面的粗糙度。7. 根据权利要求6所述的发光装置,其中,当经原子力显微镜测量时,所述层质量改进 层与所述第一导电类型的半导体层相对的另一侧表面的粗糙度等于或小于所述第一导电 类型的半导体层在所述层质量改进层与所述第一导电类型的半导体层之间的界面处的表 面的粗糙度的60%。8. 根据权利要求1所述的发光装置,还包括位于所述第一导电类型的半导体层与所述 层质量改进层之间的V坑产生层。9. 根据权利要求8所述的发光装置,其中,所述层质量改进层位于所述V坑产生层与所 述有源层之间。10. 根据权利要求8所述的发光装置,其中,所述V坑产生层具有多个V坑,用于形成所 述有源层的多个V坑,并且 所述层质量改进层沿着所述V坑产生层的顶表面形成。11. 根据权利要求10所述的发光装置,其中,所述层质量改进层至少部分地填充所述V 坑产生层的多个V坑。12. 根据权利要求8所述的发光装置,还包括位于所述层质量改进层与所述有源层之 间的超晶格层。13. 根据权利要求12所述的发光装置,其中,所述层质量改进层的多个V坑凹进到所述 V坑产生层的多个V坑中,并且 所述超晶格层具有多个V坑,它们凹进到所述层质量改进层的多个V坑中。14. 根据权利要求13所述的发光装置,其中,所述有源层的多个V坑凹进到所述超晶格 层的多个V坑中。15. 根据权利要求8所述的发光装置,其中,所述层质量改进层具有包括以交替方式堆 叠的多个GaN层和MxGai XN层的多堆叠结构,其中Μ是A1或In,并且0. 01彡x彡0. 3。16. 根据权利要求8所述的发光装置,其中,所述层质量改进层包括具有GaN和MxGai XN 的超晶格层,其中Μ是A1或In,并且0. 01彡x彡0. 3。17. 根据权利要求1所述的发光装置,其中,所述层质量改进层位于所述有源层与所述 第二导电类型的半导体层之间。18. 根据权利要求17所述的发光装置,其中,所述层质量改进层的多个V坑被所述第二 导电类型的半导体层覆盖。19. 根据权利要求17所述的发光装置,还包括位于所述有源层与所述第一导电类型的 半导体层之间的超晶格层,并且 其中,所述有源层的多个V坑延伸至所述超晶格层中。20. -种发光装置,包括: 第一导电类型的半导体层; 第二导电类型的半导体层; 有源层,其位于所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层之间; 以及 V坑产生层,其位于所述第一导电类型的半导体层与所述有源层之间,其中,所述V坑 产生层面对所述有源层的表面包括A1浓度增大的区域。21. 根据权利要求20所述的发光装置,其中,所述V坑产生层包括GaN层,并且所述V 坑产生层的所述表面的所述区域包括AlxGai XN,其中0. 01 < X < 0. 3。22. 根据权利要求21所述的发光装置,其中,所述V坑产生层的所述表面的所述区域的 厚度为所述V坑产生层的厚度的约5 %至20%。23. -种发光封装件,包括: 封装衬底; 根据权利要求1所述的发光装置,其中,所述发光装置安装在印刷电路板上;以及 包封构件,其包封所述发光装置。24. -种制造发光装置的方法,所述方法包括以下步骤: 在衬底上形成第一导电类型的半导体层; 在所述第一导电类型的半导体层上形成具有多个V坑的V坑产生层; 在所述V坑产生层上形成层质量改进层; 在所述层质量改进层上形成有源层;以及 在所述有源层上形成第二导电类型的半导体层。25. 根据权利要求24所述的方法,其中,形成所述层质量改进层的步骤包括: 将沉积温度升高,其中将沉积温度相对于在形成所述V坑产生层的过程中的沉积温度 升高约100°C至150°C ;以及 额外地供应Μ前体,其中Μ是A1或In。26. 根据权利要求24所述的方法,其中,形成所述层质量改进层的步骤包括: 将沉积温度升高,其中将沉积温度相对于在形成所述V坑产生层的过程中的沉积温度 升高约100°C至150°C ; 额外地供应Μ前体,其中Μ是A1或In ;以及 停止所述Μ前体的额外供应。27. 根据权利要求26所述的方法,其中,在所述层质量改进层具有期望厚度之前,重复 进行所述Μ前体的额外供应和停止该额外供应的步骤。28. -种制造发光装置的方法,所述方法包括以下步骤: 在衬底上形成第一导电类型的半导体层; 在所述第一导电类型的半导体层上形成具有多个V坑的V坑产生层; 在所述V坑产生层上形成有源层;以及 在所述有源层上形成第二导电类型的半导体层, 其中,在形成所述第二导电类型的半导体层之前,所述方法还包括形成层质量改进层。29. 根据权利要求28所述的方法,其中,在形成所述V坑产生层之后且在形成所述有源 层之前执行形成所述层质量改进层的步骤。30. 根据权利要求29所述的方法,其中,在形成所述V坑产生层之后通过升高反应室的 温度以及将Μ前体额外供应至所述反应室来执行形成所述层质量改进层的步骤,其中Μ是 Α1 或 Ιη〇31. -种发光装置,包括: 第一导电类型的半导体层; 第二导电类型的半导体层; 有源层,其位于所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层之间; 以及 至少一个表面粗糙度改进层,其包括Α1和In中的至少一种,并且位于所述第一导电类 型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层之间。32. 根据权利要求31所述的发光装置,其中,所述至少一个表面粗糙度改进层是包括 MxGai XN的层质量改进层,其中Μ是A1或In,并且0. 01彡X彡0. 3。33. 根据权利要求31所述的发光装置,其中,所述至少一个表面粗糙度改进层是包括 AlxGai XN的V坑产生层,其中0· 01彡X彡0· 3。34. 根据权利要求31所述的发光装置,其中,所述至少一个表面粗糙度改进层包括层 质量改进层和V坑产生层。
【专利摘要】本发明公开了发光装置及其制造方法。一种发光装置,其包括第一导电类型的半导体层、第二导电类型的半导体层和位于第一导电类型的半导体层与第二导电类型的半导体层之间并具有多个V坑的有源层。所述发光装置还包括位于第一导电类型的半导体层与第二导电类型的半导体层之间并具有与有源层的多个V坑的大小和形状实质上相同的多个V坑的层质量改进层,其中层质量改进层是包括Al或In的III-V族半导体层。由于改进的层质量而提高了发光装置的发光质量。
【IPC分类】H01L33/22
【公开号】CN105609606
【申请号】CN201510783853
【发明人】林珍永, 司空坦, 金柄均, 金锺学
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月16日
【公告号】US20160141455
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