DE102014114923A1 - Licht emittierende Vorrichtung - Google Patents

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Hung-Ta Cheng
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Abstract

Eine Licht emittierende Vorrichtung umfasst: einen Licht emittierenden Stapel, der eine aktive Schicht aufweist; eine transparente Isolierschicht auf dem Licht emittierenden Stapel; und eine Elektrodenstruktur, die eine erste Elektrode auf der transparenten Isolierschicht aufweist; wobei ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der ersten Elektrode, der entfernt von der transparenten Isolierschicht liegt, kleiner als ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der transparenten Isolierschicht ist, der entfernt vom Licht emittierenden Stapel liegt, die Reflektivität der transparenten Isolierschicht zwischen 1 und 3, 4 einschließlich liegt, und die Lichtdurchlässigkeit der transparenten Isolierschicht größer als 80% ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Licht emittierende Vorrichtung, und insbesondere eine Licht emittierende Vorrichtung, die eine transparente Isolierschicht umfasst.
  • Bezugnahme auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der TW Anmeldungsnr. 102137244 , eingereicht am 15. Oktober 2013, und deren Inhalt wird hiermit durch Bezugnahme vollständig eingeschlossen.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Das Prinzip der Lichtemission einer Licht emittierenden Diode (LED) unterscheidet sich von dem einer Glühlampe. Zudem ist die Temperatur im Übergangsbereich einer Licht emittierenden Diode (LED) viel geringer als die Glühfadentemperatur eines Glühlichts, und deshalb stellt eine LED eine kalte Lichtquelle dar. Außerdem weisen die Licht emittierenden Dioden Vorteile auf, wie z. B. eine lange Haltbarkeit, eine längere Lebensdauer, einen geringeren Stromverbrauch und eine kleinere Größe. Aufgrund dessen setzt der Leuchtkörpermarkt hohe Erwartungen darin, dass Licht emittierende Dioden zu einer neuen Generation von Lichtquellen werden, die allmählich die konventionellen Lichtquellen ersetzen, während die Licht emittierenden Dioden in unterschiedlichen Gebieten Anwendung finden, wie z. B. bei Ampelanlagen, Hintergrundbeleuchtungsmodulen, Straßenbeleuchtung und medizinischer Ausrüstung.
  • 1A zeigt eine konventionelle Licht emittierende Vorrichtung. Wie in 1A gezeigt, umfasst die konventionelle Licht emittierende Vorrichtung 100 ein transparentes Substrat 11, einen Halbleiterstapel 12 auf dem transparenten Substrat 11 und eine Elektrode 14 auf dem Halbleiterstapel 12, wobei der Halbleiterstapel 12 eine erste leitende Halbleiterschicht 120, eine aktive Schicht 122 und eine zweite leitende Halbleiterschicht 124 aufeinander folgend in einer Richtung von der Elektrode 14 zum transparenten Substrat 11 umfasst.
  • Zudem ermöglicht die oben genannte Licht emittierende Vorrichtung 100 eine weitere Kombination mit anderen Elementen zum Ausbilden einer Licht emittierenden Einrichtung, wie in 1B gezeigt. 1B zeigt eine konventionelle Licht emittierende Vorrichtung 200, die einen Träger 15 mit einer Schaltung 150, einem Lötmaterial 13 auf dem Träger 15, durch das die obige Licht emittierende Vorrichtung 100 auf dem Träger 15 befestigt werden kann, und durch das das Substrat 11 der obigen Licht emittierenden Vorrichtung 100 elektrisch mit der Schaltung 150 auf dem Träger 15 verbunden ist, und eine elektrische Verbindungsstruktur 16 zum elektrischen Verbinden eines Kontaktflecks 14 der Licht emittierenden Vorrichtung 100 mit der Schaltung 150 auf dem Träger 15 umfasst; wobei der Träger 15 aus einem Leiterrahmen oder einem großen Trägersubstrat bestehen kann, um die Bauweise der elektrischen Schaltung der Licht emittierenden Einrichtung 200 zu erleichtern und den Wärmeabführungswirkungsgrad zu erhöhen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Licht emittierende Vorrichtung umfasst: einen eine aktive Schicht aufweisenden Licht emittierenden Stapel; eine transparente Isolierschicht auf dem Licht emittierenden Stapel; und eine Elektrodenstruktur, die eine erste Elektrode auf der transparenten Isolierschicht aufweist; wobei ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der ersten Elektrode, die fern von der transparenten Isolierschicht liegt, kleiner als ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der transparenten Isolierschicht ist, die fern vom Licht emittierenden Stapel liegt, die Reflektivität der transparenten Isolierschicht zwischen 1 und 3,4 einschließlich liegt und die Lichtdurchlässigkeit der transparenten Isolierschicht größer als 80% ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A zeigt eine konventionelle Licht emittierende Vorrichtung;
  • 1B zeigt eine konventionelle Licht emittierende Einrichtung;
  • 2A zeigt eine Draufsicht einer Licht emittierenden Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' gemäß der in 2A gezeigten Licht emittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 zeigt eine Explosionsansicht einer Glühbirne gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend diskutiert. Die folgenden Ausführungsformen sind durch Darstellungen angegeben, um dem Fachmann dabei zu helfen, den die vorliegende Erfindung vollständig zu verstehen. Deshalb sollte vermerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist und in unterschiedlichen Ausgestaltungen verwirklicht werden kann. Ferner sind die Zeichnungen nicht genau skaliert und Komponenten können in Bezug auf Breite, Höhe, Länge, usw. übertrieben dargestellt sein. Hierbei bezeichnen ähnliche oder identische Bezugszeichen die ähnlichen oder identischen Komponenten in allen Zeichnungen.
  • 2A stellt eine Draufsicht einer Licht emittierenden Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' gemäß der in 2A gezeigten Licht emittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Gemäß 2B umfasst eine Licht emittierende Vorrichtung 1 ein Substrat 20, eine Haftschicht 21 auf dem Substrat 20, eine reflektierende Schicht 22 auf der Haftschicht 21, eine transparente leitende Schicht 23 auf der reflektierenden Schicht 22, einen Licht emittierenden Stapel 25 auf der transparenten leitenden Schicht 23, eine Isolierschicht 24 zwischen der transparenten leitenden Schicht 23 und dem Licht emittierenden Stapel 25, eine elektrische Kontaktschicht 26 auf dem Licht emittierenden Stapel 25, eine transparente Isolierschicht 28 auf dem Licht emittierenden Stapel 25 und in Kontakt mit der elektrischen Kontaktschicht 26, eine Elektrodenstruktur 27, die teilweise auf der transparenten Isolierschicht 28 und der elektrischen Kontaktschicht 26 aufgebracht ist, und eine zweite Elektrode 30 unter dem Substrat 20. Die Elektrodenstruktur 27 umfasst eine erste Elektrode 271 auf der transparenten Isolierschicht 28 und umfasst eine Verlängerungselektrode 272 auf der elektrischen Kontaktschicht 26. Die erste Elektrode 271 umfasst eine von der transparenten Isolierschicht 28 entfernt liegende Oberfläche. Die transparente Isolierschicht 28 umfasst eine entfernt vom Licht emittierenden Stapel 25 liegende Oberfläche. Der Oberflächenbereich der Oberfläche der ersten Elektrode 271 ist kleiner als der Oberflächenbereich der Oberfläche der transparenten Isolierschicht 28. Die transparente Isolierschicht 28 weist einen Brechungsindex zwischen 1 und 3,4 einschließlich auf und weist eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 80% für die Wellenlänge des Lichts auf, das vom Licht emittierenden Stapel 25 ausgesendet wird. Der Licht emittierenden Stapel 25 umfasst eine Fensterschicht 251 zwischen der transparenten leitenden Schicht 23 und der Elektrodenstruktur 27, eine erste leitende Halbleiterschicht 252 zwischen der Fensterschicht 251 und der Elektrodenstruktur 27, eine aktive Schicht 253 zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht 252 und der Elektrodenstruktur 27 und eine zweite leitende Halbleiterschicht 254 zwischen der aktiven Schicht 253 und der Elektrodenstruktur 27. Die zweite leitende Halbleiterschicht 254 umfasst eine entfernt vom Substrat 20 liegende Oberfläche, wobei ein freigelegter Teil der Oberfläche aus einer rauen Oberfläche besteht, das bedeutet, der Teil der Oberfläche der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254, die nicht in Kontakt mit der elektrischen Kontaktschicht 26, der Verlängerungselektrode 272 und der transparenten Isolierschicht 28 steht, ist eine raue Oberfläche.
  • Die Elektrodenstruktur 27 und/oder die zweite Elektrode 30 sind zum Erhalten einer externen Spannung vorgesehen. Das Material der Elektrodenstruktur 27 umfasst ein transparentes leitendes Material oder ein Metallmaterial. Das transparente leitende Material umfasst Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Gallium dotiertes Zinkoxid (GZO), Wolfram dotiertes Indiumoxid (IWO), Zinkoxid (ZnO), AlGaAs, GaN, GaP, GaAs, GaAsP, Indiumzinnoxid (IZO), oder diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC). Das Metallmaterial umfasst Al, Cr, Cu, Sn, Au, Ni, Ti, Pt, Pb, Zn, Cd, Sb, Co oder Legierungen dieser. Gemäß 2A, befindet sich die erste Elektrode 271 im Wesentlichen auf dem zentralen Bereich der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254. Die Verlängerungselektrode 272 umfasst eine erste Verlängerung 2721 und eine zweite Verlängerung 2722. Die erste Verlängerung 2721 erstreckt sich von der ersten Elektrode 271 bis zum Rand der Licht emittierenden Vorrichtung 1. Die beiden Enden der zweiten Verlängerung 2722 erstrecken sich jeweils in einer Verlängerungsrichtung von den beiden jeweiligen Seiten der ersten Verlängerung 2721 von der ersten Verlängerung 2721 weg, wobei die Verlängerungsrichtung im Wesentlichen parallel zum Rand der Licht emittierenden Vorrichtung 1 ist. Gemäß 2B befindet sich die Verlängerungselektrode 272 auf der elektrischen Kontaktschicht 26 und überlagert mindestens eine der Oberflächen der elektrischen Kontaktschicht 26.
  • Die elektrische Kontaktschicht 26 befindet sich zwischen der Verlängerungselektrode 272 und dem Licht emittierenden Stapel 25, um einen ohmschen Kontakt zwischen der Verlängerungselektrode 272 und dem Licht emittierenden Stapel 25 auszubilden. Der Leitfähigkeitstyp der elektrischen Kontaktschicht 26 ist derselbe wie der der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254. Das Material der elektrischen Kontaktschicht 26 umfasst Halbleitermaterial, das eines oder mehrere Elemente aufweist, die von der Gruppe bestehend aus Ga, Al, In, Aa, P, N und Si ausgewählt werden.
  • Die transparente Isolierschicht 28 befindet sich zwischen der ersten Elektrode 271 und dem Licht emittierenden Stapel 25. In der vorliegenden Ausführungsform überlagert ein Teil der transparenten Isolierschicht 28 einen Teil der elektrischen Kontaktschicht 26, um die Möglichkeit der Ausbildung einer Ausbuchtung auf einer Oberfläche der ersten Elektrode 271, die entfernt vom Substrat 20 liegt, zu verringern, wobei die Ausbuchtung durch eine Höhendifferenz an der Übergangsstelle zwischen der transparenten Isolierschicht 28 und der elektrischen Kontaktschicht 26 verursacht wird, wenn die transparente Isolierschicht 28 nicht einen Teil der elektrischen Kontaktschicht 26 überlagert. Als Folge dessen ist in der vorliegenden Ausführungsform die entfernt vom Substrat 20 liegende Oberfläche der ersten Elektrode 271 ebenflächiger. Die transparente Isolierschicht 28 weist einen Brechungsindex zwischen 1 und 3,4 einschließlich auf, und bevorzugt von 1,6 bis 3,4 und noch bevorzugter zwischen 2 und 3,4. Die transparente Isolierschicht 28 weist eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 80% für die Wellenlänge des Lichts auf, das vom Licht emittierenden Stapel 25 ausgestrahlt wird. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt bevorzugt mehr als 90%. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt noch bevorzugter mehr als 95%. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Lichtdurchlässigkeit mehr als 98%. Gemäß 2A umfasst die transparente Isolierschicht 28 eines vom Zentrum C der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254 weg liegenden Randes 281. Die erste Elektrode 271 umfasst einen vom Zentrum C der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254 weg liegenden Randes 2711. Ein Teil des Randes 281 der transparenten Isolierschicht 28 steht bezogen auf einen Teil des Randes 2711 der ersten Elektrode 271 hervor. Außerdem ist der Oberflächenbereich der Oberfläche der ersten Elektrode 271, der entfernt von der transparenten Isolierschicht 28 liegt, kleiner als der Oberflächenbereich der Oberfläche der transparenten Isolierschacht 28, der entfernt vom Licht emittierenden Stapel 25 liegt. Als Folge dessen weist die Licht emittierende Vorrichtung 1 eine bessere Lichtausbeute auf und verfügt über eine höhere Helligkeit entlang der y-Achse. Vorzugsweise liegt der Oberflächenbereich der Oberfläche der transparenten Isolierschicht 28 zwischen 5% und 97% einschließlich des Oberflächenbereichs der aktiven Schicht 253. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Oberflächenbereich der Oberfläche der transparenten Isolierschicht 28 7,7% des Oberflächenbereichs der aktiven Schicht 253. Das Material der transparenten Isolierschicht 28 umfasst ein Oxidmaterial, das Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Gallium dotiertes Zinkoxid (GZO), Wolfram dotiertes Indiumoxid (IWO), Zinkoxid (ZnO), Indium dotiertes Cadmiumoxid (ICO), Indiumtitanoxid (ITiO), Indiumzinkoxid (IZO), Indiumgalliumoxid (IGO), Gallium und Aluminium co-dotiertes Zinkoxid (GAZO) oder Kombinationen dieser enthält. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die transparente Isolierschicht 28 aus Aluminiumzinkoxid (AZO). Außerdem wird Sauerstoff während des Ausbildungsprozesses der transparenten Isolierschicht 28 auf dem Licht emittierenden Stapel 25 eingespeist. Der Flächenwiderstand und die Lichtdurchlässigkeit der transparenten Isolierschicht 28, die aus AZO besteht, werden durch Anpassen der Menge des eingespeisten Sauerstoffs während des Ausbildungsprozesses der transparenten Isolierschicht 28 verändert, so dass die transparente Isolierschicht 28 eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 80% und eine geringere elektrische Leitfähigkeit aufweist. Die transparente Isolierschicht 28 mit einer bevorzugten Dicke von weniger als 800 Angstrom (Å) weist einen Flächenwiderstand von mehr als 10 Ω/☐ (Ohm/Quadrat), und noch bevorzugter von mehr als 103 Ω/☐. In der vorliegenden Ausführungsform weist die transparente Isolierschicht 28 ein Flächenwiderstand von mehr als 106 Ω/☐ auf. Die Dicke der transparenten Isolierschicht 28 beträgt z. B. nicht weniger als 800 (Å). In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der transparenten Isolierschicht 28 ungefähr 0,5 μm.
  • Das Material des Licht emittierenden Stapels 25 umfasst ein Halbleitermaterial, das eine oder mehrere Elemente enthält, die von der Gruppe bestehend aus Ga, Al, In, As, P, N und Si ausgewählt wird. Das Material kann aus AlGaInP-Serien, Gruppe-III-Nitrid-Materialsystemen, wie z. B. AlGaInN-Serien, oder kann aus ZnO-Serien bestehen. Die erste leitende Halbleiterschicht 252 und die zweite leitende Halbleiterschicht 254, unterscheiden sich, wie oben erwähnt, in Bezug auf Elektrizität, Polung oder Dotierung und bestehen aus Halbleitermaterialien, die jeweils zum Bereitstellen von Elektronen oder Löchern verwendet werden, wobei das Halbleitermaterial eine Einzelschicht eines Halbleiterschichtmaterials oder eine Mehrfachschicht eines Halbleitermaterials oder von Halbleitermaterialien sein kann. Gemäß der hiesigen Verwendung ist „mehrfach” im Allgemeinen als zwei oder mehr als zwei definiert. Die Polung kann aus zwei beliebigen der Gruppe, die aus p-Typ, n-Typ und i-Typ besteht, ausgewählt werden. Die aktive Schicht 253, wo die elektrische Energie und die Lichtenergie umgewandelt oder durch Anregung umgewandelt werden können, ist zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht 252 und der zweiten leitenden Halbleiterschicht 254 angeordnet, die sich bezüglich Elektrizität, Polung oder Dotierung unterscheiden oder Halbleitermaterialien sind, die jeweils zum Bereitstellen von Elektronen oder Löchern, wie oben erwähnt, verwendet werden. Die Struktur der aktiven Schicht 253 kann eine Einzelheterostruktur (SH), eine Doppel-Heterostruktur (DH), eine doppelseitige Doppel-Heterostruktur (DDH) oder eine Mehrfach-Quantentrog-Struktur (MQW) sein, wobei die Wellenlänge des von der aktiven Schicht ausgestrahlten Lichts durch Anpassen der Anzahl der MQW-Paare geändert werden kann.
  • Die Fensterschicht 251 ist für das von der aktiven Schicht 253 ausgestrahlte Licht transparent. Das Material der Fensterschicht 251 kann ein transparentes leitendes Material umfassen, das Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Gallium dotiertes Zinnoxid (GZO), Wolfram dotiertes Indiumoxid (IWO), Zinkoxid (ZnO), MgO, AlGaAs, GaN, GaP oder Indiumzinkoxid (IZO) enthalten.
  • Die transparente leitende Schicht 23 ist transparent für das von der aktiven Schicht 253 ausgestrahlte Licht und ist zur Verbesserung des ohmschen Kontakts zwischen der Fensterschicht 251 und der reflektierenden Schicht 22 und zur Verbesserung des Stromausbreitungswirkungsgrads vorgesehen. Außerdem dienen die transparente leitende Schicht 23 und die reflektierende leitende Schicht 22 als ein omnidirektionaler Reflektor (ODR). Das Material der transparenten leitenden Schicht 23 umfasst ein transparentes leitendes Material, das Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Gallium dotiertes Zinnoxid (GZO), Wolfram dotiertes Indiumoxid (IWO), Zinkoxid (ZnO), GaP, Indiumceroxid (ICO), Indiumtitanoxid (ITiO), Indiumzinkoxid (IZO), Indiumgalliumoxid (IGO), Gallium und Aluminium co-dotiertes Zinkoxid (GAZO) oder die Kombination dieser enthält.
  • Die Isolierschicht 24 weist eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 90% für das von der aktiven Schicht 253 ausgestrahlte Licht auf und verfügt über einen Brechungsindex von weniger als 1,4, und weist bevorzugt einen Brechungsindex zwischen 1,3 und 1,4 einschließlich auf. Die transparente leitende Schicht 23 überlagert eine Oberfläche der Isolierschicht 24. Das Material der Isolierschicht 24 umfasst isolierende Materialien, die Nichtoxide sind, wie z. B. Benzocyclobuten (BCB), cyclische Olefinpolymere (COC), Fluorkohlenstoffpolymere, Siliziumnitride (SiNx), CaF2 oder MgF2. Das Material der Isolierschicht 24 umfasst Halide oder IIA–VIIA-Verbindungen, wie z. B. CaF2 oder MgF2. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das Material der Isolierschicht 24 aus MgF2. Der Brechungsindex der Isolierschicht 24 ist kleiner als der Brechungsindex der Fensterschicht 251 und kleiner als der Brechungsindex der transparenten leitenden Schicht 23. Als Folge dessen ist der kritische Winkel für die Grenzfläche zwischen der Fensterschicht 251 und der Isolierschicht 24 kleiner als der kritische Winkel für die Grenzfläche zwischen der Fensterschicht 251 und der transparenten leitenden Schicht 23. Dementsprechend erhöht die Grenzfläche zwischen der Fensterschicht 251 und der Isolierschicht 24 die Wahrscheinlichkeit für die innere Totalreflektion, wenn das von der aktiven Schicht 253 ausgestrahlte Licht auf die Isolierschicht 24 einfällt. Die reflektierende Schicht 22 reflektiert das von der aktiven Schicht 253 ausgestrahlte Licht. Das Material der reflektierenden Schicht 22 umfasst Metallmaterial, das Cu, Al, Sn, Au, Ag, Pb, Ti, Ni, Pt, W oder Legierungen dieser enthält. Die Haftschicht 21 befindet sich zwischen dem Substrat 20 und der reflektierenden Schicht 22 zum Verbinden des Substrats 20 mit der reflektierenden Schicht 22, und kann mehrere Hilfsschichten (nicht gezeigt) aufweisen. Das Material der Haftschicht 21 kann aus einem transparenten leitenden Material oder Metallmaterial bestehen. Das transparente leitende Material umfasst Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Gallium dotiertes Zinkoxid (GZO), Zinkoxid (ZnO), GaP, Indiumceroxid (ICO), Wolfram dotiertes Indiumoxid (IWO), Indiumtitanoxid (ITiO), Indiumzinkoxid (IZO), Indiumgalliumoxid (IGO), Gallium und Aluminium co-dotiertes Zinkoxid (GAZO) oder die Kombination dieser. Das Metallmaterial umfasst Cu, Al, Sn, Au, Ag, Pb, Ti, Ni, Pt, W oder Legierungen dieser.
  • Das Substrat 20 ist zum Stützen des Licht emittierenden Halbleiterstapels 25 und anderer darauf liegender Schichten oder Strukturen vorgesehen. Das Material des Substrats 20 kann aus einem transparenten Material oder einem leitenden Material bestehen. Das transparente Material umfasst Saphir, Diamant, Glas, Epoxid, Quarz, Acryl, Al2O3, ZnO oder AlN. Das leitende Material umfasst Cu, Al, Mo, Sn, Zn, Cd, Ni, Co, diamantähnlichen Kohlenstoff (DLC), Graphit, Kohlefaser, Metallmatrixverbindungen (MMC), Keramikmatrixverbindungen (CMC), Silizium, Phosphorjodid (IP), ZnSe, GaAs, SiC, GaP, GaAsP, ZnSe, InP, LiGaO2 oder LiAlO2.
  • Verglichen mit einer konventionellen Licht emittierenden Vorrichtung, die dieselbe Struktur wie die in 2A und 2B gezeigte Licht emittierende Vorrichtung 1 aufweist, aber ohne die transparente Isolierschicht 28 zu besitzen, weist die Licht emittierende Vorrichtung 1 eine um ungefähr 6 bis 7% höhere Leuchtintensität als die konventionelle Licht emittierende Vorrichtung auf. Dementsprechend wird der Lichtausbeutewirkungsgrad der Licht emittierenden Vorrichtung 1 verbessert. In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Licht emittierende Vorrichtung 1, die eine 1 μm dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst, eine höhere Leuchtintensität verglichen mit einer Licht emittierenden Vorrichtung 1, die eine 0,5 μm dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst. In einer weiteren Ausführungsform, verglichen mit einer Licht emittierenden Vorrichtung 1, die eine 1 μm Dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst, besitzt die Licht emittierende Vorrichtung 1, die eine 2 μm Dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst, eine ungefähr 5% höhere Leuchtintensität als die Licht emittierende Vorrichtung, die die 1 μm Dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst. Dementsprechend besitzt die Licht emittierende Vorrichtung 1, die eine 2 μm Dicke transparente Isolierschicht 28 umfasst, einen höheren Lichtausbeutungswirkungsgrad.
  • 3 stellt eine Explosionsansicht einer Glühbirne 2 gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die Glühbirne 2 umfasst eine Lampe 41, eine in der Lampe 41 angeordnete Linse 42, ein unter der Linse 42 angeordnetes Beleuchtungsmodul 44, einen einen Wärmeableiter 46 umfassenden Lampenhalter 45, wobei das Beleuchtungsmodul 44 zum Halten des Lichtmoduls 44, eines Verbindungsteils 47 und eines elektrischen Anschlusses 48 verwendet wird, wobei das Verbindungsteil 47 den Lampenhalter 45 mit dem elektrischen Anschluss 48 verbindet. Das Beleuchtungsmodul 44 umfasst einen Träger 43 und mehrere Licht emittierende Vorrichtungen 1 aus irgendeiner der obengenannten Ausführungsformen, wobei sich die mehreren Licht emittierenden Vorrichtungen 1 auf dem Träger 43 befinden.
  • Die vorangehende Beschreibung bevorzugter und weiterer Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung ist nicht vorgesehen, um den Umfang oder die Anwendbarkeit der durch den Anmelder erdachten erfinderischen Konzepte zu beschränken oder zu begrenzen. Im Austausch für die Offenbarung der hierin enthaltenen erfinderischen Konzepte begehrt der Anmelder alle Patentrechte, die durch die beigefügten Ansprüche hervorgebracht werden. Deshalb ist es vorgesehen, dass die beigefügten Ansprüche alle Abwandlungen und Änderungen in vollem Ausmaß enthalten, so dass diese innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche oder Äquivalente dieser liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • TW 102137244 [0002]

Claims (17)

  1. Licht emittierende Vorrichtung, umfassend: einen Licht emittierenden Stapel, der eine aktive Schicht aufweist; eine transparente Isolierschicht auf dem Licht emittierenden Stapel; und eine Elektrodenstruktur, die eine erste Elektrode auf der transparenten Isolierschicht aufweist; wobei ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der ersten Elektrode, die entfernt von der transparenten Isolierschicht liegt, kleiner als ein Oberflächenbereich einer Oberfläche der transparenten Isolierschicht ist, die entfernt vom Licht emittierenden Stapel liegt, wobei die Reflektivität der transparenten Isolierschicht zwischen 1 und 3,4 einschließlich liegt und die Lichtdurchlässigkeit der transparenten Isolierschicht größer als 80% ist.
  2. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die transparente Isolierschicht einen Rand umfasst, und die erste Elektrode einen Rand umfasst, und ein Teil des Randes der transparenten Isolierschicht bezogen auf den Rand der ersten Elektrode hervorsteht.
  3. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Oberflächenbereich der transparenten Isolierschicht zwischen 5% und 97% einschließlich des Oberflächenbereichs der aktiven Schicht liegt.
  4. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die transparente Isolierschicht eine Dicke von nicht weniger als 800 Angstrom (Å) aufweist.
  5. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die transparente Isolierschicht ein Oxidmaterial umfasst.
  6. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Oxidmaterial Aluminiumzinkoxid umfasst.
  7. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine elektrische Kontaktschicht, die sich auf dem Licht emittierenden Stapel und in Kontakt mit der transparenten Isolierschicht befindet.
  8. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Elektrodenstruktur ferner eine Verlängerungselektrode umfasst, die die elektrische Kontaktschicht überlagert.
  9. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei ein Teil der transparenten Isolierschicht einen Teil der elektrischen Kontaktschicht überlagert.
  10. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Isolierschicht unter dem Licht emittierenden Stapel.
  11. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, ferner umfassend ein Substrat unter der Isolierschicht.
  12. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 11, ferner umfassend eine reflektierende Schicht zwischen dem Substrat und der Isolierschicht.
  13. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Isolierschicht einen Brechungsindex von weniger als 1,4 aufweist.
  14. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Licht emittierende Stapel eine Fensterschicht zwischen der Isolierschicht und der aktiven Schicht umfasst, wobei die Fensterschicht einen Brechungsindex aufweist, der größer als der der Isolierschicht ist.
  15. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, ferner umfassend eine transparente leitende Schicht, die eine Oberfläche der Isolierschicht überlagert.
  16. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Isolierschicht Halide umfasst.
  17. Licht emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Isolierschicht eine IIA–VIIA-Verbindung umfasst.
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