[发明专利]发光装置

说明书

本申请是申请日为2008年12月26日、申请号为200880124534.8(国际申请号：PCT/CN2008/073758)、发明名称为“磁场内的发光装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光装置。更明确地说，本发明涉及一种具有磁场的发光装置。

背景技术

与产生热来发光的常规荧光灯或白炽灯不同，例如发光二极管（light-emitting diode，LED）等半导体发光装置采用半导体的特定特性来发光，其中发光装置发射的光称为冷光（cold luminescence）。发光装置具有长使用寿命、轻重量和低功率消耗等优点，使得发光装置已用于例如光学显示器、交通信号灯、数据存储设备、通信装置、照明设备和医疗设备等广泛种类的应用中。因此，如何改进发光装置的发光效率是此项技术中的一个议题。

例如发光二极管（LED）等发光装置可归因于驱动电子电流穿过发光二极管的活性层（active layer）而发光。然而，如果电流密度不均一地分布到整个发光区域，那么光均一性减小。更进一步地，常规设计中的非透明顶部电极（top electrode）通常定位在发光区域的中心区。以此方式，顶部电极下方的电流密度大于其它区，且可发射更多光。然而，顶部电极下方的所发射的光由于顶部电极对于光是不透明的而被阻挡。常规LED的顶部电极在具有最高强度的中心区处阻挡所发射的光，从而导致输出光的减少。

图1是说明常规发光装置的横截面图的示意图。参看图1，发光装置100是垂直型发光二极管（LED），其包含电极110和120，以及半导体发光层130、第一传导型半导体层132和第二传导型半导体层134的半导体堆叠（stack）。电流密度的分布随着偏离电极110和120的距离增加而逐渐减小。如图1所示，紧密的线表示高电流密度，且具有最多数目的线的区域位于电极110与120之间。然而，由于先天缺陷的缘故，具有最高发光效率的区域被电极110阻挡，使得发光装置100的总体发光效率受到影响。

图2是说明常规发光装置的俯视图的示意图。参看图2，发光装置200是水平型LED，其包含电极210和220。因为电流始终发射穿过具有最低电阻的路径，所以电流密度的分布在电极210与220之间是不均匀的，其中电流密度的主要分布是沿着电极210与220之间的中心路径。因此，为了增加发光装置200所发射的光的量，需要增大均一电流分布区域，使得发光装置200的大小增大。

基于上述描述，断定发光装置的发光效率可受例如如下因素等一些因素的影响。

发光装置的电极之间的区域不仅是具有最高电流载流子（current carrier）密度的区域，而且是产生最多光子的区域。然而，电极之间产生的光子大部分被不透明电极阻挡，使得发光效率难以增强。

电流始终发射穿过具有最低电阻的路径，其导致发光装置的不均匀亮度，使得发光装置的发光效率和大小也受到限制。

发明内容

本发明在一方面中提供一种发光装置。所述发光装置包括发光结构、导热材料层、第一磁性层、第一电极层及第二电极层。导热材料层与所述发光结构耦合以耗散所述发光结构产生的热。第一磁性层与所述导热材料层耦合以在所述发光结构中产生磁场。所述第一磁性层设置在所述发光结构的一第一侧。所述导热材料层在设置在所述发光结构的所述第一侧且包围所述第一磁性层。第一电极层和第二电极层设置在所述导热材料层上以电连接所述发光结构。

本发明在一方面中提供一种发光装置。所述发光装置包含发光结构和磁性结构。所述发光结构包含第一掺杂结构层、第二掺杂结构层、所述两个掺杂结构层之间的活性层、第一电极和第二电极，其中所述第一电极和所述第二电极分别电耦合到所述第一掺杂结构层和所述第二掺杂结构层。所述磁性结构邻近于所述发光结构以在所述发光结构中产生磁场。

本发明在一方面中提供一种发光装置，所述发光装置包含发光结构和磁性层。所述发光结构包含下部掺杂结构层。活性层设置在下部掺杂结构层上。上部掺杂结构层设置在活性层上。第一电极以电耦合设置在上部掺杂结构层上。第二电极以电耦合设置在下部掺杂结构层上。第一电极和第二电极处于活性层的相同侧或相对侧。磁性层与发光结构集成以产生具有实质上垂直于和/或平行于活性层的方向的磁场。