LED Lifespan / Life Expectancy & MTBF
- details and notes about the LED life expectancy and the factors affecting the lifespan or lifetime and the MTBF.
In this section
Unlike many other semiconductor devices, LEDs have a limited operation lifespan.
The LED lifetime, or LED lifespan, although long, is nevertheless limited.
In view of their long lifespan, LEDs are considered as reliable light sources, both as indicators and for lighting.
For any component or system, the MTBF is the mean time between failures. The MTBF is the elapsed time which is predicted between inherent failures of a component or system during operation.
The MTBF is a figure used in calculations for the reliability of items of equipment. In order to be able to calculate the MTBF of the equipment, it is necessary to know the MTBF of the individual components, e.g. the LED MTBF in this case.
The failure rate for a component, and the MTBF are linked. MTBF can be calculated as the inverse of the failure rate if it is assumed that there is a constant failure rate, which is not unreasonable as a first order assumption.
MTBF & = & Hours of operation & / Number of failures
The MTBF figures are often quoted in the manufacturers data sheets. However the MTBF can be considerably reduced by operating components close to their rated limits. Hostile environments such as high temperature and vibration also reduce the MTBF.
However when run within their limits, the LED lamps have a long lifetime, and do not fail very often.
Expected LED lifespan
LED light reduces over time. This form of LED lifespan or LED life expectancy is particularly important for applications such as lighting.
A term called lumen deprecation is used to describe this.
The LED life or LED life is the time to when the light output falls to a given level. The generally accepted levels are 70% and some use 50% of the original value. The LED life expectancy may be quoted in the format L70 or L50, for the life to when the light output falls to 70% or 50% respectively.
The L70 value was chosen because a power LED industry group called the Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies, ASSIST, undertook tests which demonstrated people generally did not notice a gradually diminishing LED light output until it had dropped by 30% of its original brightness, i.e. to 70% of initial light output. This then gave rise to the L70 figure. However for non-critical areas the L50 figure may also be used.
As a rough guide, most LEDs intended for lighting applications offer L70 values of 50,000 to 60,000 hours, although some are quoting figures of 100 000 hours.
Factors affecting LED lifespan
There are a number of factors that affect the useful LED lifetime. By ensuring that the LED is protected from adverse conditions it is possible to ensure the maximum lifetime is maintained.
Temperature: & One of the major issues in ensuring the maximum life is obtained from a LED is keeping the temperature down. Excess temperature will considerably shorten the life. To prevent the LED chip running over temperature there are a number of elements that can be included within the design
Good thermal path from LED chip to mount: & It is necessary to ensure that the heat can be effectively removed from the LED semiconductor itself. This is the first step in ensuring the LED junction temperature does not rise to high and adversely affect the LED lifetime.
Good bonding between LED and external mount: & It is necessary to ensure that the LED package is effectively bonded to the element on which it is mounted. The thermal resistance should be as low as possible, possibly using thermal mounting grease t ensure complete contact.
Good heatsink: & In order that heat is removed effectively from the overall assembly the heatsink on which the LED is mounted should have a low thermal resistance. It should also be located so that heat will flow away from the heatsink. For LED lighting, this is particularly important because often lamps will be located within small light fittings and this will not aid cooling, and hence the LED lifetime will be reduced.
LED drive level: & To obtain the best LED lifetime, the LED should be driven well within its ratings. Overdriving a LED will drastically reduce its lifetime, although it will increase the light output.
Power supply: & The power supply needs to match the light emitting diode for optimum LED life expectancy. Not only should the voltage be regulated, but the current also needs to be closely controlled to ensure the LED does not run outside its ratings, or even too close to its maximum ratings.
Environment: & General conditions such as vibration, and temperature extremes - even when not operating - place mechanical stresses on the diode which will reduce the LED lifetime. Ideally, a LED should be operated within a stable dry environment. When this is not possible, a shorter LED lifetime should be anticipated.
Although it may appear obvious at first sight that the LED life should be as long as possible, this may not always be the main requirement. It is possible that in some cases light output is more important than LED lifetime, and in this case it may be permissible to overdrive the LED to obtain the additional light. Additionally budgetary constraints may limit the inclusion of more effective thermal management, and in this case a decision can be made to balance LED life expectancy against the cost.
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Mike Logan | AndersDXMike Logan, Display and Input Technology Manager at andersDX, specialists in the design, development and supply of embedded and LCD/OLED display solutions. He continues his blog series on display selection.
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German Patent DE
Lichtemittierender Dioden(LED)-Chip umfassend: ein S eine auf dem Substrat angeordnete lichtemittierende Struktur, wobei die lichtemittierende Struktur eine erste leitende Halbleiterschicht, eine zweite leitende Halbleiterschicht und eine aktive Schicht umfasst, wobei die aktive Schicht zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht und der zweiten leitenden Halbleitersc und eine alternierende Laminat-Bodenstruktur, die unter dem Sub wobei die alternierende Laminat-Bodenstruktur eine Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst, wobei jedes der dielektrischen Paare eine erste Materialschicht mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex umfasst, wobei der erste Brechungsindex gr?sser als der zweite B wobei die Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst: eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei die ersten Materialschicht und die zweite Materialschicht jeweils eine optische Dicke von weniger als λ/4 mindestens ein zweites dielektrisches Paar jeweils mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eine der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei jede der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von gr?sser λ/4 wobei Leuchtstoffe in einer Harzschicht dispergiert sind, die auf dem lichtemittierenden Dioden(LED)-C wobei λ eine zentrale Wellenl?nge von 550 nm des emittierten sichtbaren Lichtbereichs von 400 bis 700 wobei die ersten dielektrischen Paare n?her am oder weiter vom dem Substrat angeordnet sind als alle der dritten dielektrischen Paare.
Application Number:
Publication Date:
03/02/2017
Filing Date:
06/13/2011
Export Citation:
Seoul Viosys Co., Ltd. (Gyeonggi-do, Ansan-si, KR)
International Classes:
Attorney, Agent or Firm:
isarpatent - Patentanw?lte- und Rechtsanw?lte Behnisch Barth Charles Hassa Peckmann & Partner mbB, 80801, München, DE
1. Lichtemittierender Dioden(LED)-Chip umfassend: ein S eine auf dem Substrat angeordnete lichtemittierende Struktur, wobei die lichtemittierende Struktur eine erste leitende Halbleiterschicht, eine zweite leitende Halbleiterschicht und eine aktive Schicht umfasst, wobei die aktive Schicht zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht und der zweiten leitenden Halbleitersc und eine alternierende Laminat-Bodenstruktur, die unter dem Sub wobei die alternierende Laminat-Bodenstruktur eine Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst, wobei jedes der dielektrischen Paare eine erste Materialschicht mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex umfasst, wobei der erste Brechungsindex gr?sser als der zweite B wobei die Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst: eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei die ersten Materialschicht und die zweite Materialschicht jeweils eine optische Dicke von weniger als λ/4 mindestens ein zweites dielektrisches Paar jeweils mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eine der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei jede der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von gr?sser λ/4 wobei Leuchtstoffe in einer Harzschicht dispergiert sind, die auf dem lichtemittierenden Dioden(LED)-C wobei λ eine zentrale Wellenl?nge von 550 nm des emittierten sichtbaren Lichtbereichs von 400 bis 700 wobei die ersten dielektrischen Paare n?her am oder weiter vom dem Substrat angeordnet sind als alle der dritten dielektrischen Paare.
2. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine zweite dielektrische Paar von ersten dielektrischen Paaren oder von dritten dielektrischen Paaren oder von einem ersten dielektrischen Paar und einem zweiten dielektrischen Paar umgeben ist.
3. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei eine geringe Anzahl dritter dielektrischer Paare zwischen das mindestens eine zweite dielektrische Paar und die meisten der ersten dielektrischen Paare gesetzt ist.
4. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei eine geringe Anzahl erster dielektrischer Paare zwischen das mindestens eine zweite dielektrische Paar und die meisten der dritten dielektrischen Paare gesetzt ist.
5. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine zweite dielektrische Paar innerhalb von 1 oder 2 Schichten vom Zentrum der alternierenden Laminat-Bodenstruktur liegt.
6. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei 80% oder mehr der ersten dielektrischen Paare gegenüberliegend von 80% oder mehr der dritten dielektrischen Paare bezüglich des mindestens einen zweiten dielektrischen Paares angeordnet sind.
7. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei ein Metallreflektor unter der alternierenden Laminat-Bodenstruktur angeordnet ist.
8. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei eine Zwischenschicht zwischen dem Substrat und der alternierenden Laminat-Bodenstruktur gebildet ist, die aus dem gleichen Material wie die alternierende Laminat-Bodenstruktur gebildet ist.
9. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei eine alternierende Laminat-Oberstruktur auf der lichtemittierenden Struktur angeordnet ist, wobei die alternierende Laminat-Oberstruktur ausgebildet ist, von den Leuchtstoffen emittiertes Licht zu reflektieren, wenn das emittierte Licht einer Wellenl?ngenumwandlung durch die Leuchtstoffe unterliegt und wieder in den LED-Diodenchip gelangt, wobei das von den Leuchtstoffen emittierte Licht in den Wellenl?ngenb?ndern von Grün bis Rot liegt.
10. LED-Diodenchip nach Anspruch 1, wobei die lichtemittierende Struktur untereinander reihengeschaltete oder parallelgeschaltete lichtemittierende Zellen aufweist, um eine Reihenanordnung oder eine Parallelanordnung der lichtemittierenden Strukturen zu bilden.
11. LED-Diodenchip nach Anspruch 10, wobei zumindest ein Draht die erste leitende Halbleiterschicht und die zweite leitende Halbleiterschicht miteinander in benachbarten Zellen miteinander verbindet, um die Reihenanordnung oder die Parallelanordnung der lichtemittierenden Strukturen zu bilden.
12. Lichtemittierender Dioden(LED)-Chip umfassend: ein S eine auf dem Substrat angeordnete lichtemittierende Struktur, wobei die lichtemittierende Struktur eine erste leitende Halbleiterschicht, eine zweite leitende Halbleiterschicht und eine aktive Schicht umfasst, wobei die aktive Schicht zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht und der zweiten leitenden Halbleitersc und eine alternierende Laminat-Bodenstruktur, die unter dem Sub wobei die alternierende Laminat-Bodenstruktur eine Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst, wobei jedes der dielektrischen Paare eine erste Materialschicht mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex umfasst, wobei der erste Brechungsindex gr?sser als der zweite B wobei die Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst: eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei die ersten Materialschicht und die zweite Materialschicht jeweils eine optische Dicke von weniger als λ/4 eine Vielzahl von zweiten dielektrischen Paaren jeweils mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eine der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei jede der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von gr?sser λ/4 wobei λ eine zentrale Wellenl?nge von 550 nm des emittierten sichtbaren Lichtbereichs von 400 bis 700 wobei die ersten dielektrischen Paare n?her am oder weiter vom dem Substrat angeordnet sind als alle der dritten dielektrischen Paare.
13. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei eines der zweiten dielektrischen Paare von ersten dielektrischen Paaren oder eines der zweiten dielektrischen Paare von dritten dielektrischen Paaren oder von einem ersten dielektrischen Paar und einem zweiten dielektrischen Paar umgeben ist.
14. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei eine geringe Anzahl dritter dielektrischer Paare zwischen die zweiten dielektrische Paare und die meisten der ersten dielektrischen Paare gesetzt ist.
15. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei eine geringe Anzahl erster dielektrischer Paare zwischen die zweiten dielektrischen Paare und die meisten der dritten dielektrischen Paare gesetzt ist.
16. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei die zweiten dielektrischen Paare innerhalb von 1 oder 2 Schichten vom Zentrum der alternierenden Laminat-Bodenstruktur liegen.
17. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei 80% oder mehr der ersten dielektrischen Paare gegenüberliegend von 80% oder mehr der dritten dielektrischen Paare bezüglich der zweiten dielektrischen Paare angeordnet sind.
18. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei ein Metallreflektor unter der alternierenden Laminat-Bodenstruktur angeordnet ist.
19. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei eine Zwischenschicht zwischen dem Substrat und der alternierenden Laminat-Bodenstruktur gebildet ist, die aus dem gleichen Material wie die alternierende Laminat-Bodenstruktur gebildet ist.
20. LED-Diodenchip nach Anspruch 12, wobei die lichtemittierende Struktur untereinander reihengeschaltete oder parallelgeschaltete lichtemittierende Zellen aufweist, um eine Reihenanordnung oder eine Parallelanordnung der lichtemittierenden Strukturen zu bilden.
21. LED-Diodenchip nach Anspruch 20, wobei zumindest ein Draht die erste leitende Halbleiterschicht und die zweite leitende Halbleiterschicht miteinander in benachbarten Zellen miteinander verbindet, um die Reihenanordnung oder die Parallelanordnung der lichtemittierenden Strukturen zu bilden.
Description:
Technisches FeldAusführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen einen lichtemittierenden Diodenchip, und insbesondere einen lichtemittierenden Diodenchip mit einer verbesserten Leuchteffizienz.HintergrundGalliumnitrid(GaN)-basierte blaues oder ultraviolettes (UV) lichtemittierende Dioden (LEDs) werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Insbesondere werden verschiedene Arten von LED-Packages zum Emittieren von gemischten farbigen Licht, beispielsweise weissem Licht, in Hintergrundbeleuchtungseinheiten, Allgemeinbeleuchtung und dergleichen eingesetzt.Da eine optische Leistung der LED-Packages im Allgemeinen von einer Leuchteffizienz eines LED-Chips abh?ngt, haben sich zahlreiche Studien auf die Entwicklung von LED-Chips mit verbesserter Leuchteffizienz fokussiert. Beispielsweise kann zur Verbesserung einer Lichtextraktionseffizienz eine raue Oberfl?che auf eine lichtemittierende Fl?che der LED-Chip gebildet werden, oder die Form einer epitaktischen Schicht oder eines transparenten Substrats kann angepasst werden.Alternativ kann ein Metallreflektor wie Al auf einer Chipmontageebene gegenüber der Lichtemissionsebene angeordnet sein, um Licht, das in Richtung der Chipmontageebene passiert, zu reflektieren, welches die Leuchteffizienz verbessern, kann. Und zwar kann der Metallreflektor verwendet werden, um Licht zu reflektieren und optischen Verlust zu reduzieren, wodurch sich die Leuchteffizienz verbessert. Jedoch k?nnen reflektierende Metalle nach Oxidation an einem verschlechterten Reflexionsverm?gen und insbesondere an einer relativ niedrigen Reflektivit?t leiden.Dementsprechend haben sich neuere Studien sowohl auf hohe Reflektivit?t und auf relativ stabile Reflexionseigenschaften der Reflexionsschicht unter Verwendung eines Laminats aus Materialien mit verschiedenen Brechungsindizes, die alternierend ausgerichtet übereinander gestapelt sind, fokussiert.Jedoch kann solch eine alternierende Laminatstruktur eine hohe Reflektivit?t in einem schmalen Wellenl?ngenbereich und eine geringe Reflektivit?t in einem anderen Wellenl?ngenbereich aufweisen. Dementsprechend gilt für ein LED Package, das Licht zur Wellenl?ngenkonversion durch Leuchtstoffe oder dergleichen zum Emittieren von weissen Licht vorsieht, dass die alternierende Laminatstruktur keine effektive Reflexionseigenschaften hinsichtlich des zur Wellenl?ngenkonversion vorgesehenen Lichts bereitstellt und kann eine begrenzte F?higkeit zum Verbessern der Leuchteffizienz des LED Packages aufweisen. Ferner kann die alternierende Laminatstruktur eine hohe Reflektivit?t hinsichtlich vertikal einfallenden Lichts aufweisen, aber kann relativ niedrige Reflektivit?t hinsichtlich Licht mit einem relativ hohen Einfallswinkel aufweisen.Der Wellenl?ngenbereich mit hoher Reflektivit?t kann durch Erh?hen der gesamten Anzahl an gestapelten Schichten in der alternierenden Laminatstruktur und Anpassen der Dicke von jeder der Schichten erweitert werden. Allerdings kann eine grosse Anzahl von Schichten in der alternierenden Laminatstruktur ein Anpassen der Dicke von jeder der Schichten schwierig gestalten und ein ?ndern der Gesamtzahl der Schichten kann die Dicke von jeder der Schichten ?ndern, wodurch sich ein Bestimmen einer optimalen Dicke von jeder der Schichten als schwierig gestaltet.OffenbarungTechnisches ProblemBeispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein LED Chip mit verbesserter Leuchteffizienz bereit.Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein LED Chip, das eine Leuchteffizienz eines LED-Package verbessern kann, bereit.Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen lichtemittierenden Diodenchip, der ein Bestimmen einer optischen Dicke jeder der Schichten und einer Laminatsequenz der Schichten in einer alternierenden Laminatstruktur vereinfacht, bereit.Weitere Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und ergeben sich teilweise aus der Beschreibung oder k?nnen durch die Praxis der Erfindung gefolgert werden.Technische L?sungEine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen lichtemittierenden Diodenchip mit einem Substrat, einer auf dem Substrat angeordneten lichtemittierende Struktur und umfassend eine erste leitende Halbleiterschicht, eine zweite leitenden Halbleiterschicht und eine aktive Schicht angeordnet zwischen der ersten leitenden Halbleiterschicht und der zweiten leitenden Halbleiterschicht und eine alternierende Laminat-Bodenstruktur, wobei das Substrat auf der Laminat-Bodenstruktur angeordnet ist, die alternierende Laminat-Bodenstruktur eine Vielzahl von dielektrischen Paaren umfasst, wobei jedes dieser eine erste Materialschicht mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex umfasst, wobei der erste Brechungsindex gr?sser ist als der zweite Brechungsindex. Ferner umfasst die Vielzahl von dielektrischen Paaren eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei die erste Materialschicht und die zweite Materialschicht jeweils eine optische Dicke von weniger als λ/4 ein zweites dielektrisches Paar mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eine der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 umfasst, und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei jedes der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von gr?sser λ/4 als umfasst, wobei λ eine zentrale Wellenl?nge des sichtbaren Lichts ist.Eine weiteres Beispiel betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Diodenchips. Das Verfahren umfassend Bilden zumindest einer lichtemittierenden Struktur auf einer ersten Oberfl?che eines Substrats und Bilden einer alternierenden Laminat-Bodenstruktur auf einer zweiten Oberfl?che des Substrats, wobei die zweite Oberfl?che auf einer gegenüberliegenden Seite des Substrats als die erste Oberfl?che angeordnet ist. Die alternierende Laminat-Bodenstruktur umfasst eine Vielzahl von dielektrischen Paaren und jedes der dielektrischen Paare umfasst eine erste Materialschicht mit einem ersten Brechungsindex und eine zweite Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex, wobei der erste Brechungsindex gr?sser ist als der zweite Brechungsindex. Ferner umfasst die Vielzahl von dielektrischen Paaren eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei die erste Materialschicht und die zweite Materialschicht jeweils eine optische Dicke von weniger als λ/4 ein zweites dielektrisches Paar mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eine der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 umfasst und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren mit der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei jedes der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 umfasst, wobei λ eine zentrale Wellenl?nge des sichtbaren Lichts ist.Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erl?uternd sind und beabsichtigen, eine weitere Erkl?rung der beanspruchten Erfindung bereitzustellen.Beschreibung der ZeichnungenDie beigefügten Zeichnungen, die zum weiteren Verst?ndnis der Erfindung enthalten sind und einen Bestandteil sowie einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erkl?ren.1 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.2 ist ein Graph zum Erl?utern einer optischen Dicke und Sequenz einer alternierenden Laminat-Bodenstruktur gem?ss der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.3 ist ein Graph zum Darstellen einer Reflexion der alternierenden Laminat-Bodenstruktur von 2.4 ist ein Graph zum Darstellen einer Transmission einer alternierenden Laminat-Oberstruktur gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.5 ist eine seitliche Schnittansicht eines LED Package mit einem LED Chip gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.6 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.7 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Bevorzugte AusführungsformDie Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, detaillierter beschrieben.Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die Ausführungsbeispiele hierin dargelegt beschr?nkt werden. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, so dass diese Offenbarung gründlich und vollst?ndig den Umfang der Erfindung für den Fachmann auf dem jeweiligen Gebiet vermittelt. In den Zeichnungen k?nnen die Gr?ssen und die relativen Gr?ssen von Schichten und Bereichen der Klarheit halber übertrieben gross dargestellt sein. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.Es versteht sich, dass wenn ein Element wie eine Schicht, Film, Bereich oder ein Substrat als ”auf” einem anderen Element bezeichnet wird, es direkt auf dem anderen Element sein kann oder dazwischen liegende Elemente ebenfalls vorhanden sein k?nnen. Wenn im Gegensatz dazu ein Element als ”direkt auf” einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden.1 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Bezugnehmend zu 1, umfasst der LED Chip 100 ein Substrat 21, eine lichtemittierende Struktur 30, eine alternierende Laminat-Bodenstruktur 43, eine alternierende Laminat-Oberstruktur 37 und eine alternierende Laminat-Unterstruktur 39. Der lichtemittierende Diodenchip 100 kann ferner eine Pufferschicht 23, eine transparente Elektrode 31, ein erstes Elektrodenpad 33, ein zweites Elektrodenpad 35, eine Zwischenschicht 41 und ein Metallreflektor 45, umfassen.Das Substrat 21 kann ein beliebiges Substrat sein, beispielsweise ein Saphirsubstrat oder ein SiC-Substrat. Das Substrat 21 kann eine Struktur auf einer oberen Fl?che davon aufweisen, wie in einem strukturierten Saphirsubstrat (PSS) mit einer Struktur auf einer oberen Oberfl?che davon. Das Substrat 21 kann zum Abscheiden von GaN-basierten Verbindungshalbleiterschichten geeignet sein.Die lichtemittierende Struktur 30 ist auf dem Substrat 21 angeordnet. Die lichtemittierende Struktur 30 umfasst eine erste leitende Halbleiterschicht 25, eine zweite leitende Halbleiterschicht 29 und eine zwischen der ersten und der zweiten leitenden Halbleiterschicht 25, 29 angeordnete aktive Schicht 27. Hierbei beziehen sich die erste und zweite leitende Halbleitschicht auf entgegengesetzte Leitf?higkeitstypen. Zum Beispiel kann die erste leitende Halbleiterschicht ein n-Typ und die zweite leitende Halbleiterschicht ein p-Typ sein, sowie umgekehrt.Die erste leitende Halbleiterschicht 25, die aktive Schicht 27 und die zweite leitenden Halbleiterschicht 29 k?nnen aus einem GaN-basierten Verbindungshalbleitermaterial gebildet werden, das heisst, (Al, In, Ga) N. Die aktive Schicht 27 kann aus Elementen, welche eine gewünschte Wellenl?nge emittieren, zum Beispiel UV oder blaues Licht, zusammengesetzt sein. Wie gezeigt, umfassen die erste leitende Halbleiterschicht 25 und/oder die zweite leitende Halbleiterschicht 29 eine Einzelschichtstruktur oder eine Multilagenstruktur. Ferner kann die aktive Schicht 27 eine Einzel-Quantentopfstruktur oder eine Multi-Quantentopfstruktur umfassen. Die Pufferschicht 23 kann zwischen dem Substrat 21 und der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 angeordnet sein.Diese Halbleiterschichten 25, 27 und 29 k?nnen durch metallorganische chemische Dampfabscheidung (MOCVD) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE) gebildet sein und kann strukturiert sein, um einige Bereiche der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 durch Fotolithographie und ?tzen freizulegen.Eine transparente Elektrodenschicht 31 kann auf der zweiten leitenden Halbleiterschicht 29 gebildet sein. Die transparente Elektrodenschicht 31 kann zum Beispiel aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Ni/Au gebildet sein. Die transparente Elektrodenschicht 31 hat einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die zweite leitende Halbleiterschicht 29 und dient dazu, elektrischen Strom zu verbreiten. Der erste Elektrodenpad 33, beispielsweise ein n-Elektrodenpad, ist auf der ersten leitf?higen Halbleiterschicht 25 gebildet und der zweite Elektrodenpad 35, beispielsweise ein p-Elektrodenkontaktstelle, ist auf der transparenten Elektrodenschicht 31 gebildet. Wie dargestellt, kann der p-Elektrodenpad 35 elektrisch mit der zweiten leitenden Halbleiterschicht 29 über die transparente Elektrodenschicht 31 verbunden sein.Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 ist unter dem Substrat 21 angeordnet. Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 ist gebildet durch alternierend übereinander angeordnete erste Materialschichten mit einem ersten Brechungsindex, beispielsweise TiO2 (n: etwa 2,4) und einer zweiten Materialschicht mit einem zweiten Brechungsindex, beispielsweise SiO2 (n: etwa 1,5). Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 weist eine Vielzahl von dielektrischen Paaren auf mit einer Reflexion von 90% oder mehr in Bezug auf ein einfallendes Licht, das von der aktiven Schicht emittiert wird, bei einem Einfallswinkel von 0 Grad–60 Grad. Vorliegend ist die Vielzahl von dielektrischen Paaren dazu vorgesehen eine hohe Reflexion bei Wellenl?ngen im Bereich von beispielsweise 400 nm–700 nm durchzuführen.Zum Beispiel, wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Vielzahl von dielektrischen Paaren eine Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren zusammengesetzt aus der ersten Materialschicht und der zweite Materialschicht mit jeweils einer optischen Dicke von weniger als λ/4 (0.25 λ), zumindest einem zweiten dielektrische Paar zusammengesetzt aus der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht, wobei eines dieser eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke von gr?sser als λ/4 umfasst und eine Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren zusammengesetzt aus der ersten Materialschicht und der zweiten Materialschicht mit jeweils einer optischen Dicke von gr?sser als λ/4, wobei λ eine zentrale Wellenl?nge (zum Beispiel 550 nm) des sichtbaren Lichtspektrums ist.Wie aus einem Graph der 2 ersichtlich ist, kann die Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren weiter von dem Substrat 21 angeordnet sein als die Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren. Wie in 2 gezeigt, nimmt der Abstand von dem Substrat zu, wenn die Sequenz von dielektrischen Paaren von 1 auf 20 ansteigt. Alternativ kann die Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren n?her an dem Substrat angeordnet sein als die Vielzahl von dritten dielektrischen Paaren.Das zumindest eine zweite dielektrische Paar (innerhalb des gestrichelten Kreises) ist nahe dem Zentrum der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 angeordnet. Das zumindest eine zweite dielektrische Paar kann die (n/2)-te Schicht sein, wobei n der Gesamtzahl an Schichten der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 entspricht. Jedoch kann das zumindest eine zweite dielektrische Paar innerhalb 1 oder 2 Lagen des Zentrums der alternierenden Bodenstruktur 43 sein. Zum Beispiel k?nnen die zweiten dielektrischen Paare die 11-te und 12-te. dielektrischen Paare in der Sequenz der dielektrischen Paare sein, wie in
gezeigt. Mit Bezug auf das zumindest eine zweite dielektrische Paar, k?nnen eine H?lfte oder mehr der ersten dielektrischen Paare gegenüber einer H?lfte oder mehr der dritten dielektrischen Paare angeordnet sein. 80% oder mehr der ersten dielektrischen Paare k?nnen gegenüber 80% oder mehr der dritten dielektrischen Paare unter Bezugnahme auf das zumindest eine zweite dielektrische Paar angeordnet sein. In 2 betr?gt die Gesamtzahl von dielektrischen Paaren 20, die Anzahl von ersten dielektrischen Paare betr?gt 9, die Anzahl von dritten dielektrischen Paare 9 und die Anzahl von zweiten dielektrischen Paare betr?gt 2. Jedoch ist jede Kombination von dielektrischen Paaren denkbar.Das zumindest eine zweite dielektrische Paar kann durch die ersten dielektrischen Paare umgeben sein, wie in 2 gezeigt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschr?nkt. Alternativ kann das zumindest eine zweite dielektrische Paar durch dritte dielektrischen Paare umgeben sein, oder durch ein erstes dielektrisches Paar und ein zweites dielektrisches Paar.Eine kleine Anzahl von dritten dielektrischen Paaren kann zwischen dem zweiten dielektrischen Paar und den meisten der ersten dielektrischen Paare angeordnet sein und eine kleine Anzahl von ersten dielektrischen Paare kann zwischen dem zweiten dielektrischen Paar und den meisten der dritten dielektrischen Paaren angeordnet sein.3 zeigt ein Reflexion-Simulationsergebnis, wenn die Vielzahl von dielektrischen Paare von 2 auf einem Glassubstrat angeordnet sind (n: ~1,5). In 3, ist die Vielzahl von dielektrischen Paaren, wie in 2 gezeigt, gestapelt, wobei die erste Schicht (d. h. die Schicht n?chstliegend zu dem Substrat) TiO2 ist und die letzte Schicht SiO2 ist.Wie in 3 gezeigt, weisen die Vielzahl von dielektrischen Paaren eine hohe Reflexion von 98% oder mehr in einem breiten Bereich des sichtbaren Lichtbereiches von 400 nm–700 nm auf. Diese hohe Reflexion kann für ein in der aktiven Schicht 27 erzeugtes blaues Licht (zum Beispiel 460° nm) beibehalten werden, auch wenn der Einfallswinkel von blauem Licht sich 60 Grad n?hert.Darüber hinaus, wie in 1 gezeigt, kann der Metallreflektor 45 unter der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 so angeordnet sein, dass die hohe Reflexion der Vielzahl von dielektrischen Paare auf 90% oder mehr in Bezug auf einfallendes Licht mit einem Einfallswinkel von 0 Grad–60 Grad in Kombination aus dem Metallreflektor 45 und der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 aufrecht erhalten werden kann. Der Metallreflektor 45 kann zum effizienten Abführen von der LED erzeugte W?rme im Betrieb des LED Chip 100 dienen.Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 kann auf einer unteren Oberfl?che des Substrats 21, auf der die lichtemittierende Struktur 30 ausgebildet ist, gebildet sein. Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 kann gebildet werden unter Einsatz von beispielsweise einer ionengestützten Abscheidevorrichtung. Vor dem Einsatz der Abscheidevorrichtung, k?nnen die optischen Dicken und Laminat-Sequenz der entsprechenden Schichten in der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 bestimmt werden.Die optischen Dicken und Laminat-Sequenz der jeweiligen Schichten in der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 kann unter Verwendung eines Simulationswerkzeugs bestimmt werden. Da jedoch das Simulationswerkzeug m?glicherweise nicht ausreicht, um eine geeignete Anzahl von dielektrischen Paaren mit einem hohen Reflexionsverm?gen von 98% oder mehr zu bestimmen, wird ein zus?tzlicher Arbeitsgang, beispielsweise durch Zugabe eines dielektrischen Paar ausgeführt, um die Gesamtzahl der dielektrische Paare und das Reflexionsverm?gen der dielektrischen Paaren zu erh?hen. Da sich die gesamte optische Dicke der dielektrischen Paare in Anh?ngigkeit der Position und optischen Dicke eines zus?tzlichen einzelnen dielektrischen Paars ver?ndert kann, kann ein Bestimmen der Position und der optischen Dicke schwierig sein und eine gewünschte optische Dicke kann ver?ndert werden.Gem?ss der beispielshaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Vielzahl von dielektrischen Paaren in die ersten dielektrischen Paare, die zweiten dielektrischen Paare und die dritten dielektrischen Paare so unterteilt, dass die zweiten dielektrischen Paare nahe des Zentrums der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 mit der Vielzahl von ersten dielektrischen Paaren von den dritten dielektrischen Paare getrennt sind, wodurch sich ein Bestimmen der optischen Dicken und Laminat-Sequenz der jeweiligen Schichten in der Struktur vereinfacht. Beispielsweise, wenn die Vielzahl von ersten dielektrischen Paare weiter von dem Substrat 21 als die zweiten dielektrischen Paare angeordnet sind, dann kann ein dielektrisches Paar betreffend die erste dielektrische Paaren hinzugefügt werden, wobei die Position des hinzugefügten dielektrischen Paars in der Vielzahl von ersten dielektrischen Paare bestimmt werden kann. Als Ergebnis kann die optische Dicke und Laminat-Sequenz der Vielzahl von dielektrischen Paaren leicht bestimmt werden.Da die Vielzahl von dielektrischen Paaren unter Verwendung der ionenunterstützten Abscheidungsvorrichtung gebildet werden k?nnen, k?nnen die Schichten mit einer relativ hohen Dichte gebildet werden, resultierend in eine Spannung zwischen dem Substrat 21 und der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43. Somit kann eine Zwischenschicht 41 zur Verbesserung einer Haftung der alternierenden Laminat-Bodenstruktur 43 zu dem Substrat 21 gebildet werden bevor die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 gebildet wird. Die Zwischenschicht 41 kann aus dem gleichen Material gebildet sein wie die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43, beispielsweise SiO2.Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 auf die lichtemittierenden Struktur 30 angeordnet. Wie gezeigt, kann die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 die transparente Elektrodenschicht 31 und eine freigelegte Fl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 bedecken.Die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 erm?glicht eine Transmission von in der aktiven Schicht 27 generiertem Licht und reflektiert Licht, das in den lichtemittierenden Diodenchip 100 eintritt, beispielsweise Licht, das von Leuchtstoffen emittiert wird. Dementsprechend erlaubt die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 ein in der aktiven Schicht 27 erzeugtes blaues Lichts kurzer Wellenl?nge oder UV-Licht durch diese hindurchtreten und reflektiert grünes bis rotes Licht, insbesondere, gelbes Licht.4 ist ein Graph zum Darstellen einer simulierten Transmission der alternierenden Laminat-Oberstruktur 37 gebildet durch eine alternierende Stapelung von TiO2 und SiO2. In dieser Simulation umfasst die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 14TiO2-Schichten und 14SiO2 Schichten, welche alternierend auf einem Glassubstrat gestapelt sind. Wie in 4 gezeigt, weist durch Regeln der optischen Dicken der TiO2-Schicht und der SiO2-Schicht, die alternierenden Laminat-Oberstruktur 37 eine hohe Transmission von 98% oder mehr bezüglich nahem UV-Licht oder blauem Licht mit einer Wellenl?nge von weniger als 500 nm, auf, w?hrend Licht mit einer Wellenl?nge von etwa 500 nm oder mehr reflektiert wird. Dementsprechend kann die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 eine Transmission von in der aktiven Schicht 27 generiertem Licht erlauben w?hrend von den Leuchtstoffen emittiertes Licht in Wellenl?ngenbereichen von grün bis gelb reflektiert wird.Die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 kann ferner eine Mesa-Seitenwand und eine obere Fl?che der lichtemittierenden Diodenchip 100 mit Ausnahme der oberen Fl?chen der Elektrodenpads 33, 35 zum Schützen des lichtemittierenden Diodenchips 100 bedecken.Die alternierende Laminat-Oberstruktur 39 ist zwischen dem Elektrodenpad 35 und der zweiten leitenden Halbleiterschicht 29 angeordnet. Die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 kann unter der transparenten Elektrode 31 angeordnet sein, ist aber nicht darauf beschr?nkt. Die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 kann auf der transparenten Elektrode 31 angeordnet sein. Wenn die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 zwischen der transparenten Elektrode 31 und dem Elektrodenpad 35 angeordnet ist, kann das Elektrodenpad 35 elektrisch mit der transparenten Elektrode 31 durch einen erweiterten Bereich des Elektrodenpads 35 verbunden sein (nicht gezeigt).Die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 reflektiert das von der aktiven Schicht 27 emittierte und in Richtung des Elektrodenpads 35 gerichtete Licht. Die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 ist zum Aufweisen einer hohen Reflexion in Bezug auf ein durch die aktive Schicht 27 emittiertes Licht gebildet, und kann durch alternierende Stapelung von zum Beispiel einer TiO2-Schicht und einer SiO2-Schicht gebildet werden. Mit dieser Konfiguration kann die alternierende Laminat-Unterstruktur 39 einen optischen Verlust durch Absorption von Licht verursacht durch den Elektrodenpad 35 verhindern, wodurch sich eine Leuchteffizienz verbessert.5 ist eine seitliche Schnittansicht eines LED Package mit einem LED Chip gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Unter Bezugnahme auf 5 umfasst das LED Package einen Geh?usek?rper 60, Kontakte 61a und 61b, den lichtemittierenden Diodenchip 100 und ein Formteil 63. Der Geh?usek?rper 60 kann aus einem Kunststoffharz gebildet sein.Der Geh?usek?rper 60 weist eine Montagefl?che M zur Montage des LED-Chip 100 und eine Reflexionsebene R auf, von der ein von dem LED-Chip 100 emittiertes Licht, reflektiert wird. Der LED-Chip 100 ist auf der Montageebene M montiert und über Bonddr?hte W elektrisch mit den Leitungen 61a, 61b kontaktiert. Der LED-Chip 100 kann mit der Montagefl?che M mittels eines Klebstoffes 62 durch Aush?rten verbunden sein, beispielsweise Ag Epoxid Paste.Wie mit Bezug auf die in 1 gezeigte Ausführungsform beschrieben wurde, kann der LED-Chip 100 eine alternierende Laminat-Bodenstruktur 43, eine alternierende Laminat-Oberstruktur 37, eine alternierende Laminat-Unterstruktur 39 und/oder einem Metallreflektor 45 umfassen.Das LED Package emittiert Mischfarbenlicht, beispielsweise weisses Licht. Dementsprechend kann das LED Package Leuchtstoffe zur Wellenl?ngenkonversion von emittieren Licht des LED-Chips 100 enthalten. Die Leuchtstoffe k?nnen in dem Formteil 63 angeordnet sein, sind aber nicht darauf beschr?nkt.Die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 und die alternierenden Laminat-Unterstruktur 39 des LED Chips 100 stellen eine hohe Effizienz bei der Lichtemission hinsichtlich in der aktiven Schicht 27 erzeugten Lichts bereit. Ferner kann die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 des LED-Chips 100 Licht reflektieren, wenn das mittels der Leuchtstoffe zur Wellenl?ngenkonversion vorgesehene Licht wieder in den LED Chip 100 tritt. Dementsprechend weist das LED Package des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine h?here Leuchteffizienz als herk?mmliche LED Packages auf.In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Package umfassend den lichtemittierenden Diodenchip 100 und den Leuchtstoffen zum Emittieren von weissem Licht beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht darauf beschr?nkt ist. Verschiedene LED Packages zum Emittieren von weissem Licht sind aus dem Technik bekannt und der LED Chip 100 gem?ss dem vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann in jedem LED Package angewendet werden.6 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Unter Bezugnahme auf 6 umfasst ein LED Chip 200 eine Vielzahl von lichtemittierenden Strukturen 30 auf einem Substrat 21, eine alternierende Laminat-Bodenstruktur 43, einen Metallreflektor 45 und eine alternierende Laminat-Oberstruktur 37.In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Substrat 21 und die alternierende Laminat-Bodenstruktur 43 gleich derjenigen wie unter Bezugnahme des LED Chips der 1 beschrieben wurde und eine detaillierte Beschreibung davon wird daher hier weggelassen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Substrat 21 ein Isolator sein, zum Beispiel ein strukturiertes Saphirsubstrat zur elektrischen Isolation zwischen der Vielzahl von lichtemittierenden Zellen.Die lichtemittierenden Strukturen 30 sind voneinander getrennt. Jedes der lichtemittierenden Strukturen 30 weist die gleiche Konfiguration wie die der lichtemittierenden Struktur 30 unter Bezugnahme des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben auf, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hier weggelassen. Ferner k?nnen Pufferschichten 23 zwischen den lichtemittierenden Strukturen 30 und dem Substrat 21 angeordnet sein, welche voneinander getrennt sein k?nnen.Eine erste dielektrische Schicht 36 bedeckt die gesamte Oberfl?che der lichtemittierenden Strukturen 30. Die erste dielektrische Schicht 36 umfasst ?ffnungen auf den ersten leitenden Halbleiterschichten 25 und auf den zweiten leitenden Halbleiterschichten 29. Seitenw?nde der lichtemittierenden Strukturen 30 sind durch die erste dielektrische Schicht 36 bedeckt. Die erste dielektrische Schicht 36 bedeckt auch Bereiche des Substrats 21 zwischen den lichtemittierenden Strukturen 30. Die erste dielektrische Schicht 36 kann aus Siliziumoxid (SiO2) oder Siliziumnitrid durch Plasma chemischer Dampf Abscheidung bei 200°C–300°C gebildet werden.Dr?hte 51 sind auf der ersten dielektrischen Schicht 36 gebildet. Die Dr?hte 51 sind durch die ?ffnungen elektrisch mit den ersten leitenden Halbleiterschichten 25 und den zweiten leitenden Halbleiterschichten 29 verbunden. Transparente Elektrodenschichten 31 k?nnen auf den zweiten leitenden Halbleiterschichten 29 angeordnet sein und die Dr?hte k?nnen mit den transparenten Elektrodenschichten 31 verbunden sein. Ferner verbinden die Dr?hte 51 die ersten leitenden Halbleiterschichten 25 und die zweiten leitenden Halbleiterschichten 29 in den benachbarten lichtemittierenden Zellen 30 elektrisch miteinander, um ein serielles Array der lichtemittierenden Strukturen 30 zu bilden. Der LED Chip 200 kann eine Vielzahl von seriellen Arrays mit lichtemittierender Zellen umfassen. Diese seriellen Arrays k?nnen antiparallel miteinander verbunden sein und k?nnen durch eine Wechselstromquelle betrieben werden. Ferner kann ein Brückengleichrichter (nicht gezeigt) mit dem seriellen Array der lichtemittierenden Zellen so verbunden sein, dass die lichtemittierenden Zellen durch den Brückengleichrichter betrieben werden, wobei dieser durch die Wechselstromquelle betrieben wird. Der Brückengleichrichter kann über eine elektrische Verbindung von lichtemittierenden Zellen, welche die gleiche Struktur wie die lichtemittierenden Strukturen 30 mit den Dr?hten 51 aufweisen, gebildet werden.Alternativ k?nnen die Dr?hte 51 die ersten leitenden Halbleiterschichten 25 oder die zweiten leitenden Halbleiterschichten 29 der benachbarten lichtemittierenden Zellen miteinander verbinden. Dementsprechend k?nnen die lichtemittierenden Strukturen 30 als in Serie und parallel zueinander verschaltet, bereitgestellt werden.Die Dr?hte 51 k?nnen aus einem leitf?higen Material, beispielsweise Metall oder polykristallinem Silizium wie zum Beispiel einem dotierten Halbleitermaterial gebildet sein. Insbesondere k?nnen die Dr?hte 51 eine mehrschichtige Struktur aufweisen und k?nnen eine untere Schicht aus Cr oder Ti und eine obere Schicht aus Cr oder Ti umfassen. Ferner kann eine Metallschicht aus Au, Au/Ni oder Au/Al zwischen der unteren Schicht und der oberen Schicht angeordnet sein.Die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 kann die Dr?hte 51 und die erste dielektrische Schicht 36 bedecken. Wie oben unter Bezugnahme auf die in 1 gezeigte Ausführungsform beschrieben, l?sst die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 ein von der aktiven Schicht 27 emittiertes Licht hindurch und reflektiert sichtbares Licht mit einer verh?ltnism?ssig l?ngeren Wellenl?ngen.Eine Leuchtstoffschicht 53 kann auf dem LED Chip 200 gebildet werden. Die Leuchtstoffschicht 53 kann eine Harzschicht mit darin dispergierten Leuchtstoffen sein oder kann eine durch Elektrophorese abgeschiedene Schicht sein. Die Leuchtstoffschicht 53 bedeckt die alternierende Laminat-Oberstruktur 37 um die Wellenl?nge des von den lichtemittierenden Strukturen 30 emittierten Lichts zu konvertieren. Wie mit Bezug auf 5 beschrieben, kann die Leuchtstoffschicht 53 auch in einem Verfahren zur Herstellung eines LED Package zur Verfügung gestellt werden und kann somit von dem LED Chip 200 weggelassen werden.Unterdessen kann eine alternierende Laminat-Unterstruktur zwischen den Dr?hten 51 und den lichtemittierenden Strukturen 30 wie in 1 ausgebildet sein.7 ist eine seitliche Schnittansicht eines lichtemittierenden Diodenchips 200a umfassend eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen gem?ss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.Bezugnehmend auf 7 ist der LED Chip 200a dem wie oben beschriebenen LED Chip 200 in vielerlei Hinsicht ?hnlich. Allerdings unterscheiden sich die lichtemittierenden Strukturen 30 des lichtemittierenden Diodenchips 200a in der Form von denen des LED Chips 200, wodurch eine unterschiedliche Konfiguration einer ersten leitenden Halbleiterschicht 25 verbunden zu Dr?hten 51 des LED-Chips 200 bereitgestellt wird.Konkret ist in den lichtemittierenden Strukturen 30 des LED Chips 200 eine obere Oberfl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 freigelegt und der Draht 51 ist mit der oberen Oberfl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 verbunden. In dem LED Chip 200a der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind die lichtemittierenden Strukturen 30 ausgebildet, um schr?ge Seitenfl?chen aufzuweisen, so dass eine schr?ge Seitenfl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 freigelegt ist und der Draht 51 mit der abgeschr?gten Seite der ersten leitf?higen Halbleiterschicht 25 verbunden ist.Im vorliegenden Beispiel ist das Verfahren zum Freilegen der oberen Oberfl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 eliminiert mit Ausnahme des Verfahrens zur Isolierung der lichtemittierenden Strukturen 30 voneinander, wodurch das Verfahren vereinfacht wird. Da es zus?tzlich nicht notwendig ist die obere Oberfl?che des ersten leitenden Halbleiterschicht 25 freizulegen, ist es m?glich eine Verringerung im Bereich der aktiven Schicht 27 zu verhindern. Da ferner die Dr?hte 51 entlang der abgeschr?gten Fl?che der ersten leitenden Halbleiterschicht 25 angeordnet sind, weisen die lichtemittierenden Strukturen 30 eine verbesserte elektrische Stromverteilungsleistung, wodurch eine Flussspannung und Zuverl?ssigkeit verbessert wird.Nach den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst der LED Chip eine alternierende Laminat-Bodenstruktur, einen Metallreflektor, eine alternierende Laminat-Oberstruktur und/oder eine alternierende Laminat-Unterstruktur, wodurch sich eine Leuchteffizienz verbessert. Ferner erm?glicht die alternierende Laminat-Oberstruktur des LED Chips eine Transmission eines in der aktiven Schicht emittierten Lichts, w?hrend wellenl?ngenkonvertiertes Licht reflektiert wird, wodurch sich eine Leuchteffizienz eines LED Package verbessert.Zus?tzlich kann gem?ss den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von dielektrischen Paaren bereitgestellt werden, wobei jedes aus ersten und zweiten Materialschichten zusammengesetzt ist und beide eine optische Dicke kleiner als λ/4 aufweisen und eine Vielzahl von dielektrischen Paaren, wobei jedes aus den ersten und zweiten Materialschichten zusammengesetzt ist und beide eine optische Dicke gr?sser als λ/4 aufweisen, sind mit Bezug auf ein dielektrisches Paar der ersten und zweiten Materialschichten angeordnet, von denen eine eine optische Dicke von weniger als λ/4 und die andere eine optische Dicke gr?sser als λ/4 aufweist, wodurch sich die Bestimmung der optischen Dicken und Laminatsequenz der jeweiligen Schichten in der alternierenden Laminat-Bodenstruktur vereinfacht.Obwohl die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen veranschaulicht wurde, ist es für den Fachmann des jeweiligen Gebiets klar, dass verschiedene Modifikationen und ?nderungen an der Erfindung ohne Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung durchgeführt k?nnen. Daher sollte es verstanden werden, dass die Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung und vorgesehen sind, um eine vollst?ndige Offenbarung der Erfindung zu geben und ein vollst?ndiges Verst?ndnis der Erfindung für den Fachmann des jeweiligen Gebiets bereitzustellen. Somit ist es beabsichtigt, dass die Erfindung die bereitgestellten Modifikationen und Variationen abdeckt und diese in den Schutzumfang der anh?ngigen Ansprüche und ihrer ?quivalente fallen.
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