[发明专利]具有光学元件和反射体的发光器件

说明书

根据本发明的实施例的结构包括半导体发光器件和设置在半导体发光器件之上的光学元件。半导体发光器件设置在光学元件中的凹陷中。反射体设置在光学元件的底表面上。根据本发明的实施例的方法包括在衬底上设置半导体发光器件以及形成邻近半导体发光器件的反射体。光学元件形成在半导体发光器件之上。将半导体发光器件从衬底移除。

技术领域

本发明涉及具有光学元件和光学元件底部上的反射体的照明器件。

背景技术

包括发光二极管（LED）、谐振腔发光二极管（RCLED）、垂直腔激光二极管（VCSEL）和边缘发射激光器的半导体发光器件是当前可获得的最高效的光源之一。当前在能够跨可见光谱操作的高亮度发光器件的制造中感兴趣的材料系统包括III-V族半导体，特别是镓、铝、铟和氮的二元、三元和四元合金，其还被称为III氮化物材料。典型地，III氮化物发光器件通过借由金属有机化学气相沉积（MOCVD）、分子束外延（MBE）或其它外延技术在蓝宝石、碳化硅、III氮化物或其它合适衬底上外延生长不同组成和掺杂剂浓度的半导体层的叠层来制作。叠层通常包括形成在衬底之上的掺杂有例如Si的一个或多个n型层、形成在一个或多个n型层之上的有源区中的一个或多个发光层、以及形成在有源区之上的掺杂有例如Mg的一个或多个p型层。电气接触件形成在n和p型区上。

图1图示了在通过引用并入本文的US 7,009,213中更详细描述的器件。光发射器4位于光发射器4键合到的光学元件2的表面22中的凹陷38中。光学元件2直接键合到光发射器4。光发射器4包括能够发射光的有源区和半导体层的叠层。半导体层的叠层附连到由诸如例如蓝宝石、SiC、GaN、AlN或GaP之类的材料形成的透明覆盖物（superstrate）34。光发射器4包括n型传导性的第一半导体层8和p型传导性的第二半导体层10。半导体层8和10电气耦合到有源区12。有源区12例如是与层8和10的界面相关联的p-n二极管结。可替换地，有源区12包括n型或p型掺杂或者无掺杂的一个或多个半导体层。有源区12还可以包括量子阱。n接触件14和p接触件16分别电气耦合到半导体层8和10。有源区12在跨接触件14和16施加合适电压时发射光。光学元件2以表面24为界。表面24的形状减少由光发射器4发射的光的反射。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光学元件和在光学元件底部上的反射体的照明器件。

根据本发明的实施例的结构包括半导体发光器件和设置在半导体发光器件之上的光学元件。半导体发光器件设置在光学元件中的凹陷中。反射体设置在光学元件的底表面上。

根据本发明的实施例的方法包括将半导体发光器件设置在衬底上并且形成邻近半导体发光器件的反射体。光学元件形成在半导体发光器件之上。将半导体发光器件从衬底移除。

附图说明

图1图示了设置在光学元件的凹陷中的光发射器。

图2图示了包括LED、透镜和设置在透镜底部上的反射材料的发光器件。

图3图示了设置在衬底上的反射材料。

图4图示了四个LED和四个光学元件的布置。

图5图示了附连到衬底的两个LED，其中波长转换材料设置在LED之上。

图6图示了设置在图3中所图示的衬底上的图5的LED。

图7图示了在图6中所图示的结构之上模制光学元件。

图8图示了在图7中所图示的模制之后的两个器件。

图9图示了包括LED、透镜和设置在透镜底部上的反射材料的发光器件。

图10图示了附连到衬底的两个LED和设置在LED之上的反射材料。

图11图示了在减薄反射材料之后的图10的结构。