CN113497013A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种发光装置，其包括一安装基板、至少一发光元件、一第一透光件、一第二透光件及一覆盖元件。至少一发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在安装基板上。第一透光件用以接收发光元件发出的入射光，其中第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且具有一上表面以及邻接于上表面的一第一侧面。第二透光件设置于第一透光件的上表面上，且仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉，且具有一外露发光面以及邻接于外露发光面的一第二侧面。覆盖元件包括一光反射材料，且覆盖至少第一透光件的第一侧面和至少第二透光件的第二侧面。

Description

发光装置
技术领域
本发明有关一种发光装置，尤指一种包括至少一发光元件，且发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置的发光装置。
背景技术
发光二极管(LED)因相对传统发光装置具有更长的使用寿命以及较低的耗电而逐渐大量普及。LED应用的领域包括电子看板、汽车用灯以及室内照明等各方面。目前产业发展的LED大多朝着高亮度(高集中度)、低光损(低漏亮度)的目标迈进。其中，LED的封装方式便是影响亮度的重要关键之一。
然而，于现阶段的习知技术中，LED封装为了追求发光效率及/或节省成本的目的，难兼顾发光装置在于不同环境所具有的信赖性。举例而言，LED包括LED晶片及荧光层，荧光层设置于LED晶片上方。虽然，荧光层的顶部发光面裸露于外界的LED可具有较低的生产成本，但会在高温、高湿、含硫气体的环境，使荧光层加速劣化，影响LED发光效果及颜色。或者，在高温环境下，荧光层及反射墙则可能因材料膨胀系数的差异，导致荧光层及反射墙之间相互挤压，进而产生破损、剥离，使LED信赖性温度循环皆产生失效，影响LED质量甚巨。
另外，由于习知荧光层研磨制程上的限制，若荧光层过厚会导致出光效率降低，若荧光层过薄会导致荧光层容易破裂毁损，因此习知发光装置无法进一步使荧光层更薄以提升发光效率。
有鉴于此，如何克服上述问题乃为此领域亟待解决的问题。另需说明的是，上述的技术内容是用于帮助对本发明所欲解决问题的理解，其不必然是本领域已公开或公知者。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种可提升不同环境信赖性、发光效率及/或降低温度改变时损坏率的发光装置，详细而言，改善至少一者下述问题：
1.改善使用荧光粉玻璃贴片的发光装置，避免因荧光玻璃贴片过厚影响出光效率。
2.改善使用荧光粉玻璃贴片的发光装置，避免因荧光粉玻璃贴片暴露于外，荧光粉玻璃贴片的荧光粉容易受到湿气影响。
3.改善使用荧光粉玻璃贴片的发光装置，避免荧光粉玻璃贴片和白胶/反射墙/覆盖元件间热膨胀系数差异问题产生，致使白墙/反射墙/覆盖元件膨胀造成荧光粉玻璃贴片受挤压而破损或剥离。
为达上述目的，本发明所提出的一发光装置可包括一安装基板、至少一发光元件、一第一透光件、一第二透光件及一覆盖元件。至少一发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在安装基板上。至少一发光元件包括一透光元件基板、一N型半导体层、一发光层、一P型半导体层、一第一N电极、一第一P电极、一第一绝缘层、一第二N电极以及一第二P电极。N型半导体层设置在透光元件基板上。发光层设置在N型半导体层上。P型半导体层置在发光层上，发光层与P型半导体层是暴露N型半导体层的一区域。第一N电极设置在N型半导体层的区域上。第一P电极设置在P型半导体层上。第一绝缘层设置在N型半导体层上，以使第一N电极与第一P电极彼此绝缘。第二N电极设置在第一N电极及第一绝缘层上，第二N电极具有一第一区域大于在N型半导体层及第一N电极之间的一第一接合面，因此第二N电极电性连接第一N电极，其中，第二N电极借由第一绝缘层与第一P电极绝缘。第二P电极设置在第一P电极及第一绝缘层上，其中，第二P电极具有一第二区域小于发光层的一第三区域，其中，第二P电极电性连接第一P电极，其中，第二N电极和第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至安装基板。第一透光件用以接收发光元件发出的入射光，其中，第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且第一透光件具有一上表面以及邻接于上表面的一第一侧面。第二透光件设置于第一透光件的上表面上，其中第二透光件仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉，而且第二透光件具有一外露发光面以及邻接于外露发光面的一第二侧面。覆盖元件包括一光反射材料，以及覆盖至少第一透光件的第一侧面和至少第二透光件的第二侧面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件从外露发光面侧的一平面视角观看，被第一透光件或第二透光件包围(enclosed)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件从一外露发光面侧的一平面视角观看，未被第一透光件或第二透光件包围，其中，第一透光件的第一侧面及第二透光件的第二侧面位于发光元件的一上表面之内。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一绝缘层具有至少一第一开口以及至少一第二开口，第二N电极通过第一绝缘层的至少一第一开口电性连接第一N电极，以及第二P电极通过第一绝缘层的至少一第二开口电性连接第一P电极。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置更包括一导电层及一第二绝缘层。一导电层设置在P型半导体上的第一绝缘层上，导电层具有一第四区域，且第四区域小于发光层的第三区域且大于第二P电极的第二区域，导电层通过至少一第二开口电性连接第一P电极。一第二绝缘层设置在导电层及第二N电极之间，以使导电层及第二N电极彼此绝缘。其中第二P电极设置在导电层上，第二P电极具有第二区域小于P型半导体层及第一P电极之间的一第二接合面，且第二P电极通过导电层电性连接第一P电极。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一绝缘层是分布式布拉格反射器(DBR)，包括复数第一介电层以及复数第二介电层，其中，该等第一介电层的反射系数与该等第二介电层的反射系数不同。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第二透光件借由烧结、喷涂、丝网印刷、溅镀(Sputtering)或蒸镀的方式形成在第一透光件上。
为达上述目的，本发明所提出的一发光装置可包括一安装基板、至少一发光元件、一第一透光件、一第三透光件及一覆盖元件。至少一发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在安装基板上。至少一发光元件包括一透光元件基板、一N型半导体层、一发光层、一P型半导体层、一第一N电极、一第一P电极、一第一绝缘层、一第二N电极以及一第二P电极。N型半导体层设置在透光元件基板上。发光层设置在N型半导体层上。P型半导体层设置在发光层上，发光层与P型半导体层是暴露N型半导体层的一区域。第一N电极设置在N型半导体层的区域上。第一P电极设置在P型半导体层上。第一绝缘层设置在N型半导体层上，以使第一N电极与第一P电极彼此绝缘。第二N电极设置在第一N电极及第一绝缘层上，其中，第二N电极具有一第一区域大于在N型半导体层及第一N电极之间的一第一接合面，因此第二N电极电性连接第一N电极，其中，第二N电极借由第一绝缘层与第一P电极绝缘。第二P电极设置在第一P电极及第一绝缘层上，其中，第二P电极具有一第二区域小于发光层的一第三区域，其中，第二P电极电性连接第一P电极，其中，第二N电极和第二P电极具有几乎相同的尺寸，且电性连接并固定至安装基板。第一透光件用以接收发光元件发出的入射光，其中，第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且第一透光件具有一上表面以及邻接于上表面的一第一侧面。第三透光件设置于第一透光件的上表面上，其中第三透光件由有机物质所构成且不包括荧光粉，而且具有一外露发光面以及邻接于外露发光面的一第三侧面。覆盖元件包括一光反射材料，以及覆盖至少第一透光件的第一侧面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第三透光件更设置于覆盖元件上。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第三透光件的第三侧面实质上与覆盖元件的一最外侧面共平面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第三透光件的第三侧面位于覆盖元件的一最外侧面之内。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第三透光件更包括光扩散剂。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件从一外露发光面侧的一平面视角观看被第三透光件包围。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件更覆盖第三透光件的第三侧面的至少一部分。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件在发光装置的一外露发光面侧上包括一外露面实质上与该外露发光面共平面。
为达上述目的，本发明所提出的一发光装置可包括一安装基板、至少一发光元件、一第一透光件、一第二透光件、一覆盖元件以及至少一间隙。至少一发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在安装基板上。至少一发光元件包括一透光元件基板、一N型半导体层、一发光层、一P型半导体层、一第一N电极、一第一P电极、一第一绝缘层、一第二N电极以及一第二P电极。N型半导体层设置在透光元件基板上。发光层设置在N型半导体层上。P型半导体层设置在发光层上，发光层与P型半导体层是暴露N型半导体层的一区域。第一N电极设置在N型半导体层的区域上。第一P电极设置在P型半导体层上。第一绝缘层设置在N型半导体层上，以使第一N电极与第一P电极彼此绝缘。第二N电极设置在第一N电极及第一绝缘层上，其中，第二N电极具有一第一区域大于在N型半导体层及第一N电极之间的一第一接合面，因此第二N电极电性连接第一N电极，其中，第二N电极借由第一绝缘层与第一P电极绝缘。第二P电极设置在第一P电极及第一绝缘层上，其中，第二P电极具有一第二区域小于发光层的一第三区域，其中，第二P电极电性连接第一P电极，其中，第二N电极和第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至安装基板。第一透光件用以接收发光元件发出的入射光，其中，第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且第一透光件具有一上表面以及邻接于上表面的一侧面。第二透光件设置于第一透光件的上表面上，其中第二透光件仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉，而且第二透光件具有一外露发光面以及邻接于外露发光面的一第二侧面。覆盖元件包括一光反射材料，以及围绕至少第一透光件的第一侧面和第二透光件的第二侧面。至少一间隙设置在第一透光件的第一侧面、第二透光件的第二侧面及覆盖元件之间。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一绝缘层的复数第二开口被形成以便实际上均匀地分散。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件的一最外侧面与安装基板的一最外侧面共平面(coplanar)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件围绕发光装置。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件和第二透光件是平板状(plate-shaped)，且第一透光件具有光接收表面，以及发光元件的透光元件基板连接第一透光件的光接收表面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件覆盖发光元件。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的至少一发光元件包括复数发光元件，复数发光元件光学地连接作为第一透光件的一个或多个第一透光件。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的至少一发光元件包括复数发光元件，其中覆盖元件围绕复数发光元件，其中第一透光件更包括相对光发出表面的一光接收表面，其中复数发光元件连接第一透光件的光接收表面，且来自每个发光元件的光入射到光接收表面上。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的每个发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在一安装基板上。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的各个发光元件借由一中空部分(hollow portion)与覆盖元件分隔开。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的复数接合区域和一覆盖区域被设置在第一透光件的光接收表面侧，其中复数发光元件连接复数接合区域，覆盖区域被覆盖元件覆盖。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件彼此分隔开，一分隔区域位于第一透光件的接收表面侧，且在复数接合区域之间，其中分隔区域被覆盖元件覆盖。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件或第二透光件包括一突出区域，突出区域相对于发光元件突出于外，其中覆盖区域设置于光接收表面的突出区域中。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件包括至少一氧化物，覆盖元件在一透明树脂中包括至少一氧化物，至少一氧化物包括由钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)所组成的群组中选择的元素，钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)作为光反射材料。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件包括一荧光粉(phosphor)，可以将发光元件发出的至少一部分光的波长转换，其中第一透光件是荧光粉和一无机物质的一烧结材料。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的无机物质是氧化铝(Al2O3)或玻璃，以及荧光粉是YAG(Y3Al5O12:Ce3+)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的至少一发光元件借由一中空部分(hollow portion)或一间隙(gap)与覆盖元件分隔开。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的透光件包括一玻璃板。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的至少一发光元件和第一透光件通过一黏着材料彼此固定。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的黏着材料插入在至少一发光元件和第一透光件之间的一边界上，黏着材料是波长转换元件。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的黏着材料包括一氮化磷(nitride phosphor)，可发出黄或红光。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的至少一发光元件和第一透光件通过一晶体黏着剂(crystal adhesion)彼此固定。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的透光元件基板包括蓝宝石(sapphire)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置更包括一透镜(lens)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第二P电极具有一第二区域小于第一P电极与P型半导体层之间的一第二接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第二P电极具有一第二区域大于第一P电极与导电层的一第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第一N电极和N型半导体层之间的第一接合面大于在第一P电极和导电层之间的一第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第一P电极和P型半导体层之间的第二接合面大于在第一P电极和导电层之间的一第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中第二N电极具有一第一区域大于在第一P电极和导电层之间的一第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中第二N电极具有一第一区域小于发光层的第三区域。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中第二N电极具有一第一区域小于在第一P电极和P型半导体层之间的第二接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二P电极和导电层之间的一第四接合面小于在第一P电极和P型半导体之间的一第二接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二P电极和导电层之间的一第四接合面小于发光层的第三区域。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二P电极和导电层之间的一第四接合面大于第一P电极和导电层之间的一第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二N电极和第一N电极之间的一第五接合面小于在第一N电极和N型半导体之间的第一接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二N电极和第一N电极之间的一第五接合面小于发光层的第三区域。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二N电极和第一N电极之间的一第五接合面小于在第一P电极和P型半导体层之间的第二接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二N电极和第一N电极之间的一第五接合面小于在第一P电极和导电层之间的第三接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置中在第二N电极和第一N电极之间的一第五接合面小于在第二P电极和导电层之间的第四接合面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉是LuAG(Lu3Al5O12:Ce3+)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉是Silicate((Ba,Sr)2SiO4:Eu2+)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉是β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉是KSF(K2SiF6:Mn4+)。
为达上述目的，本发明更提出一种制造一发光装置的方法，方法包括：第一步骤是安装发光元件于安装基板上，以使发光元件与安装基板彼此电性连接；第二步骤是光学地将发光元件相对安装侧的至少一部分的一发光侧光学连接至第一透光件及第二透光件；第三步骤是借由覆盖元件沿一厚度方向围绕或覆盖第一透光件及第二透光件，覆盖元件被设置为其外表面沿着第一透光件及第二透光件的外侧面延伸。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一N电极和第一P电极是氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。电极是理想为作为含有选自Zn、In、Sn所成的群的至少一种元素的氧化物。具体而言，期望为形成ITO、ZnO、In2O3、SnO2等含有Zn、In、Sn的氧化物的透光性导电层，理想为使用ITO。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件包括铑(Rhodium)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件包覆发光装置。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件包括荧光粉和无机物质，无机物质中的荧光粉的浓度自第一透光件的上表面朝向发光元件递增，或无机物质中的荧光粉的浓度自发光元件朝向第一透光件的上表面递增。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件和第二透光件包括玻璃或陶瓷。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的覆盖元件围绕或覆盖发光装置。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件和第三透光件是平板状(plate-shaped)，且第一透光件具有光接收表面，光接收表面相对第一透光件的上表面，以及发光元件的透光元件基板连接第一透光件的光接收表面。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的无机荧光粉可以将发光元件发出的至少一部分光的波长转换，其中第一透光件是无机物质和无机荧光粉的一烧结材料。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第一透光件包括玻璃或陶瓷。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的第三透光件借由喷涂、丝网印刷、点胶(dispensing)或模注成型(molding)的方式形成在第一透光件上。
为达上述目的，本发明所提出的一发光装置可包括一安装基板、至少一发光元件、一第一透光件、一第三透光件、一覆盖元件以及至少一间隙。至少一发光元件以一倒装晶片(覆晶接合)方式设置在安装基板上。至少一发光元件包括一透光元件基板、一N型半导体层、一发光层、一P型半导体层、一第一N电极、一第一P电极、一第一绝缘层、一第二N电极以及一第二P电极。N型半导体层设置在透光元件基板上。发光层设置在N型半导体层上。P型半导体层设置在发光层上，发光层与P型半导体层是暴露N型半导体层的一区域。第一N电极设置在N型半导体层的区域上。第一P电极设置在P型半导体层上。第一绝缘层设置在N型半导体层上，以使第一N电极与第一P电极彼此绝缘。第二N电极设置在第一N电极及第一绝缘层上，其中，第二N电极具有一第一区域大于在N型半导体层及第一N电极之间的一第一接合面，因此第二N电极电性连接第一N电极，其中，第二N电极借由第一绝缘层与第一P电极绝缘。第二P电极设置在第一P电极及第一绝缘层上，其中，第二P电极具有一第二区域小于发光层的一第三区域，其中，第二P电极电性连接第一P电极，其中，第二N电极和第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至安装基板。第一透光件用以接收发光元件发出的入射光，其中，第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且第一透光件具有一上表面以及邻接于上表面的一第一侧面。第三透光件设置于第一透光件的上表面上，其中第三透光件由有机物质所构成且不包括荧光粉，而且具有一外露发光面以及邻接于外露发光面的一第三侧面。覆盖元件包括一光反射材料，以及围绕至少第一透光件的第一侧面和第三透光件的第三侧面。至少一间隙设置在第一透光件的第一侧面、第三透光件的第三侧面及覆盖元件之间。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的发光元件从一外露发光面侧的一平面视角观看被第一透光件及/或第三透光件包围。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置的双层荧光玻璃片(上层玻璃片不含荧光粉、下层玻璃片包括荧光粉)的制作是使用玻璃粉加荧光粉混合成各种色光并烧结成下层玻璃片，并结合上层不含荧光粉的玻璃片。其特点至少可在于：应用玻璃的材料本质，在前述不含荧光粉的上层玻璃片与含荧光粉的下层玻璃片尚未完全烧结完成时可将两种玻璃结合，不须在两层玻璃之间使用接着胶黏合，可提升在车用信赖性的耐受性；相同玻璃粉烧结而成，折射率相同，依据司乃耳定律(Snell’s law)，n1＝n2可降低光在交界处反射所造成的耗损；以及依据申请人在超薄型荧光贴片应用于LED的实验上，贴片越薄可降低耗损，亮度越亮，而薄贴片制程瓶颈在于研磨(例如厚度最小到50um)，若使用双层玻璃片，有另一层玻璃当底材，荧光层可做得更薄，提升光输出。其中，难度在于烧结温度及时间控制不易，必须在烧结温度以及荧光粉的耐受度取得平衡。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置的双层荧光玻璃片(上层玻璃片不含荧光粉、下层玻璃片包括荧光粉)的制作是使用玻璃粉加荧光粉混合成各种色光并烧结成下层玻璃片，再透过喷涂、丝网印刷、溅镀或蒸镀方式将二氧化硅镀在下层玻璃片的上表面，并形成一上层不含荧光粉的玻璃层，此方式不须在两层玻璃之间使用接着胶黏合，可提升在车用信赖性的耐受性，并可克服以烧结方式结合玻璃层所面临的烧结温度及时间控制不易的问题。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置可包括双层荧光粉玻璃贴片(phosphorin glass；PIG)，其中上玻璃层无荧光粉、下玻璃层含荧光粉，以在维持既有玻璃贴片的厚度下，让含荧光粉的玻璃层的厚度减少为下层玻璃层，以提升出光效率。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置可包括透明胶层覆盖荧光粉玻璃贴片(PIG)，以保护荧光粉玻璃贴片中的荧光粉，避免受到外界湿气影响。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置可包括透明胶层可为环氧树脂或硅胶(Epoxy、Silicon)，且可添加扩散粉。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置可包括荧光粉玻璃贴片(PIG)与覆盖元件(或可称为白墙、反射墙)之间保持间距、间隙(Gap)，以解决覆盖元件膨胀造成荧光粉玻璃贴片受挤压而破损或剥离。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的荧光粉玻璃贴片，可以是荧光粉陶瓷贴片(phosphor in ceramic；PIC)或荧光粉无机材料贴片(phosphor in inorganicmaterial；PIINOG)。
于一实施例中，本发明所提出的发光装置所具有的双层荧光粉玻璃贴片所具有的上、下层可以是相同或不同玻璃、陶瓷或无机材料。例如上层是玻璃，下层是陶瓷且含有荧光粉。或者是，上层是陶瓷，下层是玻璃且含有荧光粉。
为达上述目的，本发明更提出一背光模组包括上述其中一项的发光装置。
为达上述目的，本发明更提出一照明模组包括上述其中一项的发光装置。
为达上述目的，本发明更提出一汽车头灯模组包括上述其中一项的发光装置。
综合上述，本发明所提出的发光装置可提供以下至少一或多个技术效果：
1、将发光装置作为交通工具的照明光源或应用于户外电子看板时，可减少或避免荧光层在高温、高湿及/或在含硫气体中劣化，提升信赖性。
2、可缩减荧光层的厚度，提升发光效率。
3、避免高温环境下被反射结构包覆的荧光层及透光层因膨胀系数的差异而产生破损、剥离。
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文是以较佳的实施例配合所附图式进行详细说明。
附图说明
图1至图2为依据本发明第一较佳实施例的发光装置的剖面示意图；
图3为依据图1的发光装置的发光元件的剖面示意图；
图4A至图4C为依据图3的发光元件的仰视示意图；
图5为依据图1的发光装置的另一剖面示意图；
图6为依据图1的发光装置的发光元件的另一剖面示意图；
图7至图9为依据图1的发光装置的不同剖面示意图；
图10至图13为依据本发明第二较佳实施例的发光装置的不同剖面示意图；
图14至图16为依据本发明第三较佳实施例的发光装置的不同剖面示意图；以及
图17至图22为依据本发明第四较佳实施例的发光装置的不同剖面示意图。
具体实施方式
下文中，用语“第一”、“第二”等在是用以阐述各种元件、方向、构造及/或区段，将一个元件、方向、构造及/或区段与另一元件、方向、构造及/或区段区别开，不应受限于该等用语。在不背离本发明的教示内容的条件下，下文中所论述的一第一元件、方向、构造及/或区段亦可被称为一第二元件、方向、构造及/或区段。此外，以下所述的方位(如水平、垂直、左、右、上、下、内、外等)是为相对方位，可依据发光结构的摆放状态而定义。在附图中，为清晰说明起见，可夸大或缩小设备、电极、开口、元件、面板、区段等的尺寸及相对尺寸。
以下，将本发明的实施例，依据图面加以说明。但，以下所示的实施例乃例示为了将本发明的技术思想做为具体化的发光元件，及其制造方法，本发明是并未将发光元件及其制造方法，特定为以下的构成。特别是记载于实施例的构成构件的尺寸，材质，形状，其相对的配置等是在无特定的记载，是未将本发明的范围只限定于此者，而只不过为说明例。
然而，各图面所示的构件的尺寸或位置关系等是为了将说明作为明确而有夸张者。更且，为使本说明书更容易理解，对于同一名称、符号，是显示同一或同质的构件，且仍详细说明。更且，构成本发明的各要素亦可做为由同一构件构成复数要素，以一个构件兼用复数要素的形态，相反地亦可由复数构件而分担一个构件的机能而实现者。另外，在一部分的实施例，实施型态所说明的内容，是亦可利用在其他的实施例，实施型态者。另外，在本说明书，层上等的“上”是指未必限于接触于上面所形成的情况，而亦包含作为间隔而形成于上方的情况，亦包含于层与层之间存在有介在层的情况而使用。然而，在本说明书，亦有将被覆构件作为密封构件而记载的情况。
请参阅图1及图2所示，其为依据本发明一较佳实施例的发光装置A1的剖面示意图，发光装置A1可作为背光模组、照明模组、交通工具车头灯模组的一部分，其中作为车头灯模组时可包括头灯镜片、透镜等(lens)。可包括一安装基板10、至少一发光元件20、一第一透光件30、一第二透光件40及一覆盖元件50。发光装置A1可为单晶封装发光装置或多晶封装发光装置，各元件的技术内容依序说明如下。
安装基板10可为一电路板或陶瓷基板，定义了相互垂直的一水平方向D1及一垂直方向D2，具有一表面11。至少一发光元件20可为以倒装方式设置的LED晶片，LED晶片可包括铑作为电极接触层，设置在安装基板10的表面11，借由复数导电元件23(例如包括锡、银锡合金及/或金锡合金的焊料)以与电路板或陶瓷基板的电极21电性连接。以下图标为发光装置的剖面示意图，其中可观看到二个发光元件20，但不以此作为限制。
发光元件20可为一倒装LED晶片，沿着水平方向D1相分隔的设置在安装基板10的表面11，发光元件20是可呈现矩形者，包括一上表面22。请同时参考图3所示，各个发光元件20可包括透光元件基板210、一N型半导体层220、一发光层230、一P型半导体层240、一第一N电极250、一第一P电极260、一第一绝缘层270、一第二N电极280以及一第二P电极290。
透光元件基板210可包括蓝宝石、陶瓷、树脂、热固性环氧树酯(EMC)。透光元件基板210包括一表面211。N型半导体层220设置于表面211并连接透光元件基板210。发光层230设置在N型半导体层220上。P型半导体层240设置在发光层230上，发光层230与P型半导体240暴露N型半导体层220的一区域212，区域212是未被发光层230及P型半导体层240遮盖的区域，P型半导体层240接触N型半导体层形成发光层230。第一N电极250设置在N型半导体层220的区域212上，不连接P型半导体层240，且与N型半导体层220接触形成一第一接合面251。第一P电极260设置在P型半导体层240上。第一N电极250及第一P电极260可分别为氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
第一绝缘层270设置在N型半导体220上、第一N电极250与第一P电极260之间，以使该二电极彼此绝缘。第一绝缘层270完全包覆第一N电极250的左侧面及右侧面，亦完全包覆第一P电极260的左侧面及右侧面，使第一N电极250与第一P电极260之间彼此不电性连接。第一绝缘层270更进一步部分地包覆第一N电极250的下侧并定义一第一开口271，部分地包覆第一P电极260的下侧并定义至少一第二开口272。至少一第一开口271及至少一第二开口272可为朝垂直方向D2延伸的一圆柱型。第二N电极280设置在第一N电极250及第一绝缘层270上，一部份穿过第一开口271与第一N电极250电性连接，具有一第一区域281，第一区域281的表面积大于第一接合面251的表面积。第二P电极290设置在第一P电极260及第一绝缘层270上，一部份穿过第二开口272与第一P电极260电性连接，具有一第二区域291小于发光层230的一第三区域231，也就是，第二区域291的表面积小于第三区域231的表面积。如此，如图4A所示，第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有几乎相同的尺寸(表面积相同)，且电性连接并固定至安装基板10，即便欲使发光层230的尺寸变大，因而减小第一接合面251的尺寸，仍可避免将N型及P型电极与安装基板10之间电性连接时，因尺寸改变进而对焊接精度有较高的要求而导致生产效率降低，且更易维持发光的均匀性，但不以此作为限制。如图4B至图4C所示，第二N电极280亦可具有小于第二P电极290的尺寸或大于第二P电极290的尺寸。
请参考图5及图6所示，发光元件20更可包括一导电层300及一第二绝缘层310。导电层300设置在接触P型半导体240的第一绝缘层270上，导电层300具有一第四区域301，且第四区域301小于发光层230的第三区域231且大于该第二P电极290的第二区域291，导电层300通过至少一第二开口272电性连接第一P电极260，由于电流密度分布影响发光强度，多个第二开口272可均匀分散在第一P电极260上。第二绝缘层310设置在导电层300与第二N电极280之间，完全覆盖导电层300的左侧面且部分覆盖第二P电极290的左侧面，以及部分覆盖第二N电极280的右侧面。第二P电极290设置在导电层300上，如此，使第二P电极290具有第二区域291，其表面积小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，同时第二区域291的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、发光层230的第三区域231的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、第二接合面241可大于第三接合面261、第二N电极280的第一区域281的表面积可大于第三接合面261、第一区域281的表面积可小于发光层230的第三区域231的表面积、第一区域281的表面积可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第三区域231的表面积、第二P电极290与导电层300之间的第四接合面292可大于第三接合面261、第一N电极250与第二N电极280的第五接合面252可小第一接合面251、第五接合面252可小于第三区域231的表面积、第五接合面252可小于第二接合面241、第五接合面252可小于第三接合面261、以及第五接合面252可小于第四接合面292。上述设置亦可使第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有相同的尺寸。
此外，第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310可包括分布式布拉格反射器(DBR)，也就是可具有交互堆叠复数第一介电层及复数第二介电层(图未示)，光线在第一介电层的反射率与在第二介电层的反射率不同，反射率差异越大，当光线射向第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310时，可得到更为强烈的反射光，进而增加发光装置的发光效率。
请同时参考图1至图3及图5至图6所示，第一透光件30设置于至少一发光元件20的上表面22，可完全或部分地覆盖上表面22，如透过黏合材料连接并固定于上表面22，黏合材料可以为光波长转换元件，例如为可以发出黄光或红光的氮化磷(nitride phosphor)。第一透光件30亦可透过晶体黏附(crystal adhesion)于发光元件20的上表面22。第一透光件30具有将相对于光发出表面的光接收表面，用以接收该发光元件20发出的入射光，也就是发光元件20与第一透光件30光耦合。第一透光件30是由无机物质和无机荧光粉构成，无机物质可例如为氧化铝(Al2O3)、玻璃或陶瓷，无机荧光粉不限于特定颜色的荧光粉，可为红色荧光粉、绿色荧光粉或黄色荧光粉，亦可为两种以上不同颜色的荧光粉组成，即便同为红色或绿色或黄色荧光粉，亦可由一种或多种不同的材料组成；具体而言，以红色荧光粉为例，可包括CASN或SCASN系列，例如CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、(SrCa)S:Eu2+、CaS:Eu2 +、Sr3Si(ON)5:Eu2+；KSF系列，例如K2SiF6:Mn4+；尚包括以AE1-zS1-ySey：zA为通式的红色荧光粉，其中AE是选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种碱土金属，0≤y<1和0.0005≤z≤0.2，A是选自Eu(II)、Ce(III)、Mn(II)和Pr(III)中的至少一种活化剂；另绿色荧光粉可以包括：L2SiO4:Eu2+(L为碱土金属)，特别是(SrBa)2SiO4:Eu2+或(SrCa)2SiO4:Eu2+，亦可为CaSc2O4:Ce2+、SrGa2S:Eu2+、β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+)或LuAG(Lu3Al5O12:Ce2+)等；以黄色荧光粉为例，可包括TAG(Tb3Al5O12:Ce3+)、YAG(Y3Al5O12:Ce3+)、Sr2SiO4:Eu2+、(SrBaCa)Si2(OCl)2N2:Eu2+；其外尚包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉，或BAM(BaMgAl10O17)、BAM:Mn、(Zn、Cd)Zn:Cu、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、CCA、SCESN、SESN、CESN、CASBN，或由通式LSi2O2N2:Eu2+、LxSiyN(2/3x+4/3y):Eu2+、LxSiyOzN(2/3x+4/3y-2/3z):Eu2+(L为Sr、Ca、Sr及Ca中的任一种)表示的荧光粉，可转换来自发光元件至少一部分的光波长。其中，第一透光件30的无机荧光粉浓度可自第一透光件的上表面(光发出表面)朝向发光元件递增，或从发光元件朝向光发出表面递增。第一透光件30具有一上表面31(光发出表面)以及邻接于上表面31的一第一侧面32。第一透光件30的下表面33(光接收表面)包括一接合区域34及一覆盖区域35，接合区域34与发光元件20接合，覆盖区域35被覆盖元件50覆盖。发光元件20彼此分隔开，具有一分隔区域36设置在第一透光件30的下表面33，位于接合区域34之间，分隔区域36被覆盖元件50覆盖。第一透光件30及/或第二透光件40包括相对于发光元件20突出于外的突出区域，覆盖区域35设置在光接收表面的突出区域中，覆盖元件50可覆盖突出区域。
第二透光件40设置于第一透光件30的上表面31上，完全覆盖第一透光件30，具有一外露发光面41以及邻接于该外露发光面41的一第二侧面42。第二透光件40仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉。
覆盖元件50包括光反射材料，以作为白墙、反射墙，例如可以是在透明树脂中包括至少一氧化物，氧化物包括由钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)所组成的群组中选择的元素，覆盖元件50围绕发光元件20的周围，且至少覆盖该第一透光件30的第一侧面32，或者，更覆盖第二透光件40的第二侧面42(详述于后)，包括一覆盖侧面52与安装基板10的侧面12共平面。如此第一透光件30的任一表面皆与外部空气隔绝，可有效避免或减少高温、高湿及/或含硫气体的环境使其劣化的可能。
发光装置A1的制造方法可包括：将发光元件20安装于安装基板10并与安装基板10电性连接；将发光元件20相对安装侧的发光侧的至少一部份光学地连接至透光件；借由覆盖元件50沿一厚度方向包覆或围绕透光件，且被设置为其外表面沿着透光件的外表面延伸。发光元件20从一发光面侧或一外露发光面41的一平面视角观看(从发光元件20的俯视视角观之)被第一透光件30或第二透光件40包围，详细而言，如图1、图2及图5所示，从剖面观之，第一透光件30及第二透光件40的左侧LS1至右侧RS1具有一距离L1，一发光元件20的左侧LS2至另一发光元件20的右侧RS2具有一距离L2，距离L1大于距离L2。
或者，发光元件20从一外露发光面侧的一平面视角观看未被第一透光件30或第二透光件40包围，换言之，第一透光件30的第一侧面32及第二透光件40的第二侧面42位于发光元件20的上表面22之内。详细而言，从剖面观之，距离L1可等于距离L2(如图7所示)，或距离L1小于距离L2(如图8所示)。
第二透光件40可借由烧结、喷涂、丝网印刷、点胶、模注成型、溅镀或蒸镀其中的一种方式设置于第一透光件30上。就烧结而言，可将玻璃粉混和荧光粉烧结为第一透光件30，另将玻璃粉烧结为第二透光件40，将第一透光件30和第二透光件40贴合后再次烧结以更稳固的结合(不需接着胶)，最后进行研磨，可使第一透光件30突破单独打磨的制程限制，变的更薄(例如具有一厚度小于75μm或更小于50μm或更小于20μm)，以提升发光装置的亮度。下表1显示第一透光件的厚度与安装该透光件的发光装置的平均亮度对照结果。
表1
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当第二透光件40采用无机材料制成时，亦可优选采用喷涂或蒸镀的方式，将二氧化硅或其他无机材料喷涂或蒸镀至第一透光件30上，使第一透光件30和第二透光件40形成稳固的结合，且不需接着胶，以提高LED晶片的信赖性。第二透光件40尚可由透明胶材，例如环氧树脂或硅胶所构成。另外，第二透光件40更可包括光扩散剂(如图9所示)，以增加发光装置的发光效率并使光更均匀化。
请继续参考图10至图11所示，其为依据本发明第二较佳实施例的发光装置A2的剖面示意图。
发光装置A2亦可作为背光模组、照明模组、交通工具车头灯模组的一部分，其中作为车头灯模组时可包括头灯镜片、透镜等(lens)。可包括一安装基板10、至少一发光元件20、一第一透光件30、第三透光件60及覆盖元件70。发光装置A2亦可为单晶封装发光装置或多晶封装发光装置，各元件的技术内容依序说明如下。
安装基板10可为一电路板或陶瓷基板，定义了相互垂直的一水平方向D1及一垂直方向D2，具有一表面11。至少一发光元件20可为以倒装方式设置的LED晶片，LED晶片可包括铑作为电极接触层，设置在安装基板10的表面11，借由复数导电元件23(例如包括锡、银锡合金及/或金锡合金的焊料)以与电路板或陶瓷基板的电极21电性连接。发光元件20可为一倒装LED晶片，沿着水平方向D1相分隔的设置在安装基板10的表面11，发光元件20是可呈现矩形者，包括一上表面22。可同时再次参考图3所示，本实施例中各个发光元件20可包括透光元件基板210、一N型半导体层220、一发光层230、一P型半导体层240、一第一N电极250、一第一P电极260、一第一绝缘层270、一第二N电极280以及一第二P电极290。
透光元件基板210可包括蓝宝石、陶瓷、树脂、热固性环氧树酯(EMC)。透光元件基板210包括一表面211。N型半导体层220设置于表面211并连接透光元件基板210。发光层230设置在N型半导体层220上。P型半导体层240设置在发光层230上，发光层230与P型半导体240暴露N型半导体层220的一区域212，区域212是未被发光层230及P型半导体层240遮盖的区域，P型半导体层240接触N型半导体层形成发光层230。第一N电极250设置在N型半导体层220的区域212上，不连接P型半导体层240，且与N型半导体层220接触形成一第一接合面251。第一P电极260设置在P型半导体层240上。第一N电极250及第一P电极260可分别为氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
第一绝缘层270设置在N型半导体220上、第一N电极250与第一P电极260之间，以使该二电极彼此绝缘。第一绝缘层270完全包覆第一N电极250的左侧面及右侧面，亦完全包覆第一P电极260的左侧面及右侧面，使第一N电极250与第一P电极260之间彼此不电性连接。第一绝缘层270更进一步部分地包覆第一N电极250的下侧并定义一第一开口271，部分地包覆第一P电极260的下侧并定义至少一第二开口272。第一开口271及至少一第二开口272可为朝垂直方向D2延伸的一圆柱型。第二N电极280设置在第一N电极250及第一绝缘层270上，一部份穿过第一开口271与第一N电极250电性连接，具有一第一区域281，第一区域281的表面积大于第一接合面251的表面积。第二P电极290设置在第一P电极260及第一绝缘层270上，一部份穿过第二开口272与第一P电极260电性连接，具有一第二区域291小于发光层230的一第三区域231，也就是，第二区域291的表面积小于第三区域231的表面积。如此，可同时再次参考图4A所示，本实施例中第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有几乎相同的尺寸(表面积相同)，且电性连接并固定至安装基板10，如此发光层230的尺寸变大，减小第一接合面251的尺寸，仍可避免将N型及P型电极与安装基板10之间电性连接时，因尺寸改变进而对焊接精度有较高的要求而导致生产效率降低，且更易维持发光的均匀性，但不以此作为限制。可同时再次参考图4B至图4C所示，本实施例中第二N电极280亦可具有小于第二P电极290的尺寸或大于第二P电极290的尺寸。
可同时再次参考图5及图6所示，本实施例中发光元件20更可包括一导电层300及一第二绝缘层310。导电层300设置在接触P型半导体240的第一绝缘层270上，导电层300具有一第四区域301，且第四区域301小于发光层230的第三区域231且大于该第二P电极290的第二区域291，导电层300通过至少一第二开口272电性连接第一P电极260，由于电流密度分布影响发光强度，多个第二开口272可均匀分散在第一P电极260上。第二绝缘层310设置在导电层300与第二N电极280之间，完全覆盖导电层300的左侧面且部分覆盖第二P电极290的左侧面，以及部分覆盖第二N电极280的右侧面。第二P电极290设置在导电层300上，如此，使第二P电极290具有第二区域291小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，第二接合面241可大于第三接合面261，同时第二区域291的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、发光层230的第三区域231的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、第二N电极280的第一区域281的表面积可大于第三接合面261、第一区域281的表面积可小于发光层230的第三区域231的表面积、第一区域281的表面积可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第二接合面241、第四接合面292可小于发光层230的第三区域231的表面积、第二P电极290与导电层300之间的第四接合面292可大于第三接合面261、第一N电极250与第二N电极280的第五接合面252可小第一接合面251、第五接合面252可小于第三区域231的表面积、第五接合面252可小于第二接合面241、第五接合面252可小于第三接合面261、以及第五接合面252可小于第四接合面292。上述设置亦可使第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有相同的尺寸。
此外，第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310可包括分布式布拉格反射器(DBR)，也就是可具有交互堆叠复数第一介电层及复数第二介电层(图未示)，光线在第一介电层的反射率与在第二介电层的反射率不同，反射率差异越大，当光线射向第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310时，可得到更为强烈的反射光，进而增加发光装置的发光效率。
请同时参考图1至图3及图5至图6所示，第一透光件30设置于至少一发光元件20的上表面22，可完全或部分地覆盖上表面22，如透过黏合材料连接并固定于上表面22，黏合材料可以为光波长转换元件，例如为可以发出黄光或红光的氮化磷(nitride phosphor)。第一透光件30亦可透过晶体黏附(crystal adhesion)于发光元件20的上表面22。第一透光件30具有将相对于光发出表面的光接收表面，用以接收该发光元件20发出的入射光，也就是发光元件20与第一透光件30光耦合。第一透光件30是由无机物质和无机荧光粉构成，无机物质可例如为氧化铝(Al2O3)、玻璃或陶瓷，无机荧光粉不限于特定颜色的荧光粉，可为红色荧光粉、绿色荧光粉或黄色荧光粉，亦可为两种以上不同颜色的荧光粉组成，即便同为红色或绿色或黄色荧光粉，亦可由一种或多种不同的材料组成；具体而言，以红色荧光粉为例，可包括CASN或SCASN系列，例如CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、(SrCa)S:Eu2+、CaS:Eu2 +、Sr3Si(ON)5:Eu2+；KSF系列，例如K2SiF6:Mn4+；尚包括以AE1-zS1-ySey：zA为通式的红色荧光粉，其中AE是选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种碱土金属，0≤y<1和0.0005≤z≤0.2，A是选自Eu(II)、Ce(III)、Mn(II)和Pr(III)中的至少一种活化剂；另绿色荧光粉可以包括：L2SiO4:Eu2+(L为碱土金属)，特别是(SrBa)2SiO4:Eu2+或(SrCa)2SiO4:Eu2+，亦可为CaSc2O4:Ce2+、SrGa2S:Eu2+、β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+)或LuAG(Lu3Al5O12:Ce2+)等；以黄色荧光粉为例，可包括TAG(Tb3Al5O12:Ce3+)、YAG(Y3Al5O12:Ce3+)、Sr2SiO4:Eu2+、(SrBaCa)Si2(OCl)2N2:Eu2+；其外尚可包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉，或BAM(BaMgAl10O17)、BAM:Mn、(Zn、Cd)Zn:Cu、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、CCA、SCESN、SESN、CESN、CASBN，或由通式LSi2O2N2:Eu2+、LxSiyN(2/3x+4/3y):Eu2+、LxSiyOzN(2/3x+4/3y-2/3z):Eu2+(L为Sr、Ca、Sr及Ca中的任一种)表示的荧光粉，可转换来自发光元件至少一部分的光波长。其中，第一透光件30的无机荧光粉浓度可自第一透光件的上表面(光发出表面)朝向发光元件递增，或从发光元件朝向光发出表面递增。第一透光件30具有一上表面31(光发出表面)以及邻接于上表面31的一第一侧面32。第一透光件30的下表面33(光接收表面)包括一接合区域34及一覆盖区域35，接合区域34与发光元件20接合，覆盖区域35被覆盖元件70覆盖。发光元件20彼此分隔开，具有一分隔区域36设置在第一透光件30的下表面33，位于接合区域34之间，分隔区域36被覆盖元件70覆盖。第一透光件40及/或第三透光件60包括相对于发光元件20突出于外的突出区域，覆盖区域34设置在光接收表面的突出区域中，覆盖元件70可覆盖突出区域。
第三透光件60设置于第一透光件30的上表面31上，完全覆盖第一透光件30，具有一外露发光面61以及邻接于该外露发光面61的一第二侧面62。第三透光件60由有机物质所构成且不包括荧光粉。
覆盖元件70包括光反射材料，以作为白墙、反射墙，例如可以是在透明树脂中包括至少一氧化物，该氧化物包括由钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)所组成的群组中的一种，以作为光反射材料。覆盖元件70围绕发光元件20的周围，且覆盖第一透光件30的第一侧面32，覆盖元件70可包括沿垂直方向D2延伸的一覆盖侧面72、73与安装基板10沿垂直方向D2延伸的侧面12共平面。如此第一透光件30的任一表面皆与外部空气隔绝，可有效避免或减少高温、高湿及/或含硫气体的环境使其劣化的可能。
发光装置A2的制造方法可包括：将发光元件20安装于安装基板10并与安装基板10电性连接；将发光元件20相对安装侧的发光侧的至少一部份光学地连接至第一透光件30；将覆盖元件70沿一垂直方向D2包覆或围绕第一透光件30，且被设置为其外表面沿着透光件的外表面延伸。发光元件20从一发光面侧或一外露发光面61的一平面视角观看被第一透光件30或第三透光件60包围，详细而言，除了图10、图11，可同时再次参考图1、图2及图5所示，从剖面观之，一发光元件20的左侧LS2至另一发光元件20的右侧RS2具有一距离L2，第一透光件30的第一侧面32的其中相对二侧面(左侧至右侧)之间具有一距离大于距离L2，第三透光件60的左侧至右侧具有一距离L3，距离L3可大于第一透光件30所具有的一距离更大于距离L2。
或者，发光元件20从一外露发光面侧的一平面视角观看未被第一透光件30包围，换言之，第一透光件30的第一侧面32位于发光元件20的上表面22之内(图未示)。详细而言，从剖面观之，第一透光件30的第一侧面32的其中相对二侧面的一距离小于距离L2，第三透光件60的左侧至右侧具有一距离L3，距离L3仍可大于第一透光件30所具有的一距离更大于距离L2。
第三透光件60仅由有机物质所构成且不包括荧光粉，且具有一外露发光面61及邻接外露发光面的一第三侧面62。覆盖元件70可仅覆盖第一透光件30的第一侧面32，具有一上表面71，因此第三透光件60除了覆盖第一透光件30的上表面31，更可进一步部分覆盖或完全覆盖上表面71，但不以此作为限制。覆盖元件70亦可仅部分覆盖第一透光件30的第一侧面32。
第三透光件60可借由喷涂、丝网印刷、点胶(dispoensing)或模注成型(molding)其中的一种方式设置于第一透光件30上。以喷涂为例，第三透光件60可以是在发光装置A2完成封装后，例如借由喷涂的方式设置于第一透光件30及覆盖元件70上，也就是，在覆盖元件70的上表面71与第一透光件30的上表面31共平面后设置。第三透光件60的第三侧面62中沿着水平方向D1相对的二者具有一第三距离L3，覆盖元件70的最外侧面包括反射结构面72与反射结构面73沿着水平方向D1之间具有一第四距离L4。如图10所示，第三距离L3可与第四距离L4相等(可容许制程上的误差)，也就是第三透光件60的第三侧面62与覆盖元件70的最外侧面(包括反射结构面72及反射结构面73)共平面，以保护第一透光件30。如图11所示，第三距离L3亦可小于第四距离L4，也就是自发光装置A2的上方往下方观之，第三透光件60的第三侧面62位于覆盖元件70的最外侧面之内，但仍大于第一透光件30的第一侧面32沿水平方向D1相对的其中二者之间的一距离。第三透光件60更可包括光扩散剂(如图12至图13所示)，以增加发光装置的发光效率及提升光均匀性。
请继续参考图14至图15所示，其为依据本发明第三较佳实施例的发光装置A3的剖面示意图。
发光装置A3亦可作为背光模组、照明模组、交通工具车头灯模组的一部分，其中作为车头灯模组时可包括头灯镜片、透镜等(lens)。可包括一安装基板10、至少一发光元件20、一第一透光件30、一第二透光件40、一覆盖元件80以及至少一间隙90。发光装置A3可为单晶封装发光装置或多晶封装发光装置，各元件的技术内容依序说明如下。
如图14及图15所示，安装基板10可为一电路板或陶瓷基板，定义了相互垂直的一水平方向D1及一垂直方向D2，具有一表面11。至少一发光元件20可为以倒装方式设置的LED晶片，LED晶片可包括铑作为电极接触层，设置在安装基板10的表面11，借由复数导电元件23(例如包括锡、银锡合金及/或金锡合金的焊料)以与电路板或陶瓷基板的电极21电性连接。下述以发光装置A3的剖面示意图说明，其中可观看到二个发光元件20，但不以此作为限制。
发光元件20可为一倒装LED晶片，沿着水平方向D1相分隔的设置在安装基板10的表面11，发光元件20是可呈现矩形者，包括一上表面22。可同时再次参考图3所示，于本实施例中各个发光元件20可包括透光元件基板210、一N型半导体层220、一发光层230、一P型半导体层240、一第一N电极250、一第一P电极260、一第一绝缘层270、一第二N电极280以及一第二P电极290。
透光元件基板210可包括蓝宝石、陶瓷、树脂、热固性环氧树酯(EMC)。透光元件基板210包括一表面211。N型半导体层220设置于表面211并连接透光元件基板210。发光层230设置在N型半导体层220上。P型半导体层240设置在发光层230上，发光层230与P型半导体240暴露N型半导体层220的一区域212，区域212是未被发光层230及P型半导体层240遮盖的区域，P型半导体层240接触N型半导体层形成发光层230。第一N电极250设置在N型半导体层220的区域212上，不连接P型半导体层240，且与N型半导体层220接触形成一第一接合面251。第一P电极260设置在P型半导体层240上。第一N电极250及第一P电极260可分别为氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
第一绝缘层270设置在N型半导体220上、第一N电极250与第一P电极260之间，以使该二电极彼此绝缘。第一绝缘层270完全包覆第一N电极250的左侧面及右侧面，亦完全包覆第一P电极260的左侧面及右侧面，使第一N电极250与第一P电极260之间彼此不电性连接。第一绝缘层270更进一步部分地包覆第一N电极250的下侧并定义一第一开口271，部分地包覆第一P电极260的下侧并定义至少一第二开口272。第一开口271及至少一第二开口272可为朝垂直方向D2延伸的一圆柱型。第二N电极280设置在第一N电极250及第一绝缘层270上，一部份穿过第一开口271与第一N电极250电性连接，具有一第一区域281，第一区域281的表面积大于第一接合面251的表面积。第二P电极290设置在第一P电极260及第一绝缘层270上，一部份穿过第二开口272与第一P电极260电性连接，具有一第二区域291小于发光层230的一第三区域231，也就是，第二区域291的表面积小于第三区域231的表面积。如此，可同时再次参考图4A所示，于本实施例中第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有几乎相同的尺寸(表面积相同)，且电性连接并固定至安装基板10，即便欲使发光层230的尺寸变大，因而减小第一接合面251的尺寸，仍可避免将N型及P型电极与安装基板10之间电性连接时，因尺寸改变进而对焊接精度有较高的要求而导致生产效率降低，且更易维持发光的均匀性，但不以此作为限制。可同时再次参考图4B至图4C所示，于本实施例中第二N电极280亦可具有小于第二P电极290的尺寸或大于第二P电极290的尺寸。
可同时再次参考图6所示，于本实施例中，发光元件20更可包括一导电层300及一第二绝缘层310。导电层300设置在接触P型半导体240的第一绝缘层270上，导电层300具有一第四区域301，且第四区域301小于发光层230的第三区域231且大于该第二P电极290的第二区域291，导电层300通过至少一第二开口272电性连接第一P电极260，，由于电流密度分布影响发光强度，多个第二开口272可均匀分散在第一P电极260上。第二绝缘层310设置在导电层300与第二N电极280之间，完全覆盖导电层300的左侧面且部分覆盖第二P电极290的左侧面，以及部分覆盖第二N电极280的右侧面。第二P电极290设置在导电层300上，如此，使第二P电极290具有第二区域291小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，同时第二区域291的表面积小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，同时第二区域291的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、发光层230的第三区域231的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、第二接合面241可大于第三接合面261、第二N电极280的第一区域281的表面积可大于第三接合面261、第一区域281的表面积可小于发光层230的第三区域231的表面积、第一区域281的表面积可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第三区域231的表面积、第二P电极290与导电层300之间的第四接合面292可大于第三接合面261、第一N电极250与第二N电极280的第五接合面252可小第一接合面251、第五接合面252可小于第三区域231的表面积、第五接合面252可小于第二接合面241、第五接合面252可小于第三接合面261、以及第五接合面252可小于第四接合面292。上述设置亦可使第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有相同的尺寸。
此外，第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310可包括分布式布拉格反射器(DBR)，也就是可具有交互堆叠复数第一介电层及复数第二介电层(图未示)，光线在第一介电层的反射率与在第二介电层的反射率不同，反射率差异越大，当光线射向第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310时，可得到更为强烈的反射光，进而增加发光装置的发光效率。
可同时再次参考图3及图6所示，第一透光件30设置于至少一发光元件20的上表面22，可完全或部分地覆盖上表面22，如透过黏合材料连接并固定于上表面22，黏合材料可以为光波长转换元件，例如为可以发出黄光或红光的氮化磷(nitride phosphor)。第一透光件30亦可透过晶体黏附(crystal adhesion)于发光元件20的上表面22。第一透光件30具有将相对于光发出表面的光接收表面，用以接收该发光元件20发出的入射光，也就是发光元件20与第一透光件30光耦合。第一透光件30是由无机物质和无机荧光粉构成，无机物质可例如为氧化铝(Al2O3)、玻璃或陶瓷，无机荧光粉不限于特定颜色的荧光粉，可为红色荧光粉、绿色荧光粉或黄色荧光粉，亦可为两种以上不同颜色的荧光粉组成，即便同为红色或绿色或黄色荧光粉，亦可由一种或多种不同的材料组成；具体而言，以红色荧光粉为例，可包括CASN或SCASN系列，例如CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、(SrCa)S:Eu2+、CaS:Eu2+、Sr3Si(ON)5:Eu2+；KSF系列，例如K2SiF6:Mn4+；尚包括以AE1-zS1-ySey：zA为通式的红色荧光粉，其中AE是选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种碱土金属，0≤y<1和0.0005≤z≤0.2，A是选自Eu(II)、Ce(III)、Mn(II)和Pr(III)中的至少一种活化剂；另绿色荧光粉可以包括：L2SiO4:Eu2 +(L为碱土金属)，特别是(SrBa)2SiO4:Eu2+或(SrCa)2SiO4:Eu2+，亦可为CaSc2O4:Ce2+、SrGa2S:Eu2+、β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+)或LuAG(Lu3Al5O12:Ce2+)等；以黄色荧光粉为例，可包括TAG(Tb3Al5O12:Ce3+)、YAG(Y3Al5O12:Ce3+)、Sr2SiO4:Eu2+、(SrBaCa)Si2(OCl)2N2:Eu2+；其外尚可包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉，或BAM(BaMgAl10O17)、BAM:Mn、(Zn、Cd)Zn:Cu、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、CCA、SCESN、SESN、CESN、CASBN，或由通式LSi2O2N2:Eu2+、LxSiyN(2/3x+4/3y):Eu2+、LxSiyOzN(2/3x+4/3y-2/3z):Eu2+(L为Sr、Ca、Sr及Ca中的任一种)表示的荧光粉，可转换来自发光元件至少一部分的光波长。其中，第一透光件30的无机荧光粉浓度可自第一透光件的上表面(光发出表面)朝向发光元件递增，或从发光元件朝向光发出表面递增。第一透光件30具有一上表面31(光发出表面)以及邻接于上表面31的一第一侧面32。第一透光件30的下表面33(光接收表面)包括一接合区域34及一覆盖区域35，接合区域34与发光元件20接合，覆盖区域35被覆盖元件80覆盖。发光元件20彼此分隔开，具有一分隔区域36设置在第一透光件30的下表面33，位于接合区域34之间，分隔区域36被覆盖元件80覆盖。第一透光件30及/或第二透光件40包括相对于发光元件20突出于外的突出区域，覆盖区域34设置在光接收表面的突出区域中，覆盖元件80可覆盖突出区域。
第二透光件40设置于第一透光件30的上表面31上，完全覆盖第一透光件30，具有一外露发光面41以及邻接于该外露发光面41的一第二侧面42。第二透光件40仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉。
覆盖元件80包括光反射材料，以作为白墙、反射墙，例如可以是在透明树脂中包括至少一氧化物，氧化物包括由钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)所组成的群组中选择的元素，钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)作为反射材料。覆盖元件80围绕发光元件20的周围，未覆盖第一透光件30的第一侧面32，更未覆盖第二透光件40的第二侧面42，包括一覆盖侧面82与安装基板10的侧面12共平面。
发光装置A3的制造方法可包括：将发光元件20安装于安装基板10并与安装基板10电性连接；将发光元件20相对安装侧的发光侧的至少一部份光学地连接至透光件；借由覆盖元件80沿一厚度方向包覆或围绕发光元件，但与透光件保持一距离。发光元件20从一发光面侧或一外露发光面41的一平面视角观看被第一透光件30或第二透光件40包围，详细而言，可同时再次参考图1所示，从剖面观之，第一透光件30及第二透光件40的左侧LS1至右侧RS1具有一距离L1，一发光元件20的左侧LS2至另一发光元件20的右侧RS2具有一距离L2，距离L1大于距离L2。
第二透光件40可借由烧结、喷涂、丝网印刷、点胶、模注成型、溅镀或蒸镀其中的一种方式设置于第一透光件30上。例如，可将玻璃粉混和荧光粉烧结为第一透光件30，另将玻璃粉烧结为第二透光件40，将第一透光件30和第二透光件40贴合后再次烧结以更稳固的结合(不需接着胶)，最后进行研磨，可使第一透光件30突破单独打磨的制程限制，变的更薄(例如具有一厚度小于75μm或更小于50μm或更小于20μm)，以提升发光装置的亮度。下表1显示第一透光件的厚度与安装该透光件的发光装置的平均亮度对照结果。
表1
Figure BDA0002748090940000291
当第二透光件40采用无机材料制成时，亦可优选采用喷涂或蒸镀的方式，将二氧化硅或其他无机材料喷涂或蒸镀至第一透光件30上，使第一透光件30和第二透光件40形成稳固的结合，且不需接着胶，以提高LED晶片的信赖性。第二透光件40可由透明胶材，例如环氧树脂或硅胶所构成。另外，第二透光件40更可包括光扩散剂(如图15所示)，以增加发光装置的发光效率及提升光均匀性。
发光装置A3更可包括至少一间隙90，设置在第一透光件30的第一侧面32、第二透光件40的第二侧面42及覆盖元件80之间。申言之，覆盖元件80设置于安装基板10的表面11，且围绕并覆盖发光元件20，包括沿垂直方向D2朝安装基板10延伸的一凹槽44，覆盖元件80的上表面81与第二透光件40的外露发光面41可位于相同平面，凹槽44定义有一内侧面441，内侧面441与共平面的第一侧面32及第二侧面42相隔一距离L5。
申言之，第一透光件30及第二透光件40设置于凹槽44中，接触发光元件20的上表面22且未填满凹槽44，形成间隙90，也就是第一透光件30及第二透光件40的与垂直方向平行的至少一外侧面与凹槽44的与垂直方向平行的对应至少一内侧面441相距有一距离L5，如此当环境温度提高时，第一透光件30及第二透光件40不会因与覆盖元件80的膨胀系数的差异，而在膨胀过程中与覆盖元件80挤压并产生破损、剥离。或者，也可仅第一透光件30及第二透光件40的一外侧面与对应凹槽44的一内侧面441相距有一距离L5(矩型的仅一侧具有间隙)，也可提升耐用性。
请参考图16所示，至少一间隙90亦可设置于第一透光件30的下表面33、发光元件20及覆盖元件100之间，也就是在发光元件20及覆盖元件100之间，及/或复数个发光元件之间形成中空部分。
请继续参考图17至图22所示，其为依据本发明第四较佳实施例的发光装置A4的剖面示意图。
发光装置A4可作为背光模组、照明模组、交通工具车头灯模组的一部分，其中作为车头灯模组时可包括头灯镜片、透镜等(lens)。可包括一安装基板10、至少一发光元件20、一第一透光件30及一覆盖元件70。发光装置A1可为单晶封装发光装置或多晶封装发光装置，各元件的技术内容依序说明如下。
安装基板10可为一电路板或陶瓷基板，定义了相互垂直的一水平方向D1及一垂直方向D2，具有一表面11。至少一发光元件20可为以倒装方式设置的LED晶片，LED晶片可包括铑作为电极接触层，设置在安装基板10的表面11，借由复数导电元件23(例如包括锡、银锡合金及/或金锡合金的焊料)以与电路板或陶瓷基板的电极21电性连接。以下图标为发光装置的剖面示意图，其中可观看到二个发光元件20，但不以此作为限制。
发光元件20可为一倒装LED晶片，沿着水平方向D1相分隔的设置在安装基板10的表面11，发光元件20是可呈现矩形者，包括一上表面22。可同时再次参考图3所示，于本实施例中各个发光元件20可包括透光元件基板210、一N型半导体层220、一发光层230、一P型半导体层240、一第一N电极250、一第一P电极260、一第一绝缘层270、一第二N电极280以及一第二P电极290。
透光元件基板210可包括蓝宝石、陶瓷、树脂、热固性环氧树酯(EMC)。透光元件基板210包括一表面211。N型半导体层220设置于表面211并连接透光元件基板210。一发光层230设置在N型半导体层220上。P型半导体层240设置在发光层230上，发光层230与P型半导体240暴露N型半导体层220的一区域212，区域212是未被发光层230及P型半导体层240遮盖的区域，P型半导体层240接触N型半导体层形成发光层230。第一N电极250设置在N型半导体层220的区域212上，不连接P型半导体层240，且与N型半导体层220接触形成一第一接合面251。第一P电极260设置在P型半导体层240上。第一N电极250及第一P电极260可分别为氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
第一绝缘层270设置在N型半导体220上、第一N电极250与第一P电极260之间，以使该二电极彼此绝缘。第一绝缘层270完全包覆第一N电极250的左侧面及右侧面，亦完全包覆第一P电极260的左侧面及右侧面，使第一N电极250与第一P电极260之间彼此不电性连接。第一绝缘层270更进一步部分地包覆第一N电极250的下侧并定义一第一开口271，部分地包覆第一P电极260的下侧并定义至少一第二开口272。第一开口271及至少一第二开口272可为朝垂直方向D2延伸的一圆柱型。一第二N电极280设置在第一N电极250及第一绝缘层270上，一部份穿过第一开口271与第一N电极250电性连接，具有一第一区域281，第一区域281的表面积大于第一接合面251的表面积。第二P电极290设置在第一P电极260及第一绝缘层270上，一部份穿过第二开口272与第一P电极260电性连接，具有一第二区域291小于发光层230的一第三区域231，也就是，第二区域291的表面积小于第三区域231的表面积。如此，可同时再次参考图4A所示，于本实施例中第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有几乎相同的尺寸(表面积相同)，且电性连接并固定至安装基板10，即便欲使发光层230的尺寸变大，因而减小第一接合面251的尺寸，仍可避免将N型及P型电极与安装基板10之间电性连接时，因尺寸改变进而对焊接精度有较高的要求而导致生产效率降低，且更易维持发光的均匀性，但不以此作为限制。可同时再次参考图4B至图4C所示，于本实施例中第二N电极280亦可具有小于第二P电极290的尺寸或大于第二P电极290的尺寸。
可同时再次参考图6所示，于本实施例中，发光元件20更可包括一导电层300及一第二绝缘层310。导电层300设置在接触P型半导体240的第一绝缘层270上，导电层300具有一第四区域301，且第四区域301小于发光层230的第三区域231且大于该第二P电极290的第二区域291，导电层300通过至少一第二开口272电性连接第一P电极260，多个第二开口272可均匀分散在第一P电极260上。第二绝缘层310设置在导电层300与第二N电极280之间，完全覆盖导电层300的左侧面且部分覆盖第二P电极290的左侧面，以及部分覆盖第二N电极280的右侧面。第二P电极290设置在导电层300上，如此，使第二P电极290具有第二区域291小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，同时第二区域291的表面积小于P型半导体层240及第一P电极260之间的第二接合面241，同时第二区域291的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、发光层230的第三区域231的表面积可大于第一P电极260与导电层300的第三接合面261、第二接合面241可大于第三接合面261、第二N电极280的第一区域281的表面积可大于第三接合面261、第一区域281的表面积可小于发光层230的第三区域231的表面积、第一区域281的表面积可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第二接合面241、第四接合面292可小于第三区域231的表面积、第二P电极290与导电层300之间的第四接合面292可大于第三接合面261、第一N电极250与第二N电极280的第五接合面252可小第一接合面251、第五接合面252可小于第三区域231的表面积、第五接合面252可小于第二接合面241、第五接合面252可小于第三接合面261、以及第五接合面252可小于第四接合面292。上述设置亦可使第二N电极280与第二P电极290从一仰视面观之具有相同的尺寸。
此外，第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310可包括分布式布拉格反射器(DBR)，也就是可具有交互堆叠复数第一介电层及复数第二介电层(图未示)，光线在第一介电层的反射率与在第二介电层的反射率不同，反射率差异越大，当光线射向第一绝缘层270及/或一第二绝缘层310时，可得到更为强烈的反射光，进而增加发光装置的发光效率。
可同时再次参考图3及图6所示，于本实施例中第一透光件30设置于至少一发光元件20的上表面22，可完全或部分地覆盖上表面22，如透过黏合材料连接并固定于上表面22，黏合材料可以为光波长转换元件，例如为可以发出黄光或红光的氮化磷(nitridephosphor)。第一透光件30亦可透过晶体黏附(crystal adhesion)于发光元件20的上表面22。第一透光件30具有将相对于光发出表面的光接收表面，用以接收该发光元件20发出的入射光，也就是发光元件20与第一透光件30光耦合。第一透光件30是由无机物质和无机荧光粉构成，无机物质可例如为氧化铝(Al2O3)、玻璃或陶瓷，无机荧光粉不限于特定颜色的荧光粉，可为红色荧光粉、绿色荧光粉或黄色荧光粉，亦可为两种以上不同颜色的荧光粉组成，即便同为红色或绿色或黄色荧光粉，亦可由一种或多种不同的材料组成；具体而言，以红色荧光粉为例，可包括CASN或SCASN系列，例如CaAlSiN3:Eu2+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、(SrCa)S:Eu2+、CaS:Eu2+、Sr3Si(ON)5:Eu2+；KSF系列，例如K2SiF6:Mn4+；尚包括以AE1-zS1-ySey：zA为通式的红色荧光粉，其中AE是选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种碱土金属，0≤y<1和0.0005≤z≤0.2，A是选自Eu(II)、Ce(III)、Mn(II)和Pr(III)中的至少一种活化剂；另绿色荧光粉可以包括：L2SiO4:Eu2+(L为碱土金属)，特别是(SrBa)2SiO4:Eu2+或(SrCa)2SiO4:Eu2+，亦可为CaSc2O4:Ce2+、SrGa2S:Eu2+、β-SiAlON(Si6-zAlzOzN8-z:Eu2+)或LuAG(Lu3Al5O12:Ce2+)等；以黄色荧光粉为例，可包括TAG(Tb3Al5O12:Ce3+)、YAG(Y3Al5O12:Ce3+)、Sr2SiO4:Eu2+、(SrBaCa)Si2(OCl)2N2:Eu2+；其外尚可包括量子点荧光粉及/或非量子点荧光粉，或BAM(BaMgAl10O17)、BAM:Mn、(Zn、Cd)Zn:Cu、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、CCA、SCESN、SESN、CESN、CASBN，或由通式LSi2O2N2:Eu2+、LxSiyN(2/3x+4/3y):Eu2+、LxSiyOzN(2/3x+4/3y-2/3z):Eu2+(L为Sr、Ca、Sr及Ca中的任一种)表示的荧光粉，可转换来自发光元件至少一部分的光波长。其中，第一透光件30的无机荧光粉浓度可自第一透光件30的上表面31(光发出表面)朝向发光元件递增，或从发光元件朝向光发出表面递增。第一透光件30具有一上表面31(光发出表面)以及邻接于上表面31的一第一侧面32。可同时再次参考图5所示，第一透光件30的下表面33(光接收表面)包括一接合区域34及一覆盖区域35，接合区域34与发光元件20接合，覆盖区域35被覆盖元件70覆盖或接触。发光元件20彼此分隔开，具有一分隔区域36设置在第一透光件30的下表面33，位于接合区域34之间，分隔区域36被覆盖元件70覆盖。第一透光件30包括相对于发光元件20突出于外的突出区域，覆盖区域34设置在光接收表面的突出区域中，覆盖元件70可覆盖或接触突出区域。
覆盖元件70包括光反射材料，以作为白墙、反射墙，例如可以是在透明树脂中包括至少一氧化物，氧化物包括由钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)及铝(Al)所组成的群组中选择的元素，覆盖元件70围绕发光元件20的周围，包括一覆盖侧面72与安装基板10的侧面12共平面。
发光装置A4的制造方法可包括：将发光元件20安装于安装基板10并与安装基板10电性连接；将发光元件20相对安装侧的发光侧的至少一部份光学地连接至第一透光件30；借由覆盖元件70沿一厚度方向包覆或围绕发光元件20。发光元件20从一发光面侧或一外露发光面41的一平面视角观看被第一透光件30包围，详细而言，如图17、图20、图21及图22所示，从剖面观之，第一透光件30的第一侧面32中彼此相对的左、右侧面(图中所示为LS1及RS1)具有一距离L1，一发光元件20的左侧LS2至另一发光元件20的右侧RS2具有一距离L2，距离L1大于距离L2。
或者，发光元件20从一外露发光面侧的一平面视角观看未被第一透光件30包围，换言之，第一透光件30的第一侧面32位于发光元件20的上表面22之内。详细而言，从剖面观之，距离L1可等于距离L2(如图18所示)，或距离L1小于距离L2(如图19所示)。
发光装置A4的第一透光件30的上表面31与覆盖元件70的上表面71不共平面(如图17至图20所示)，第一透光件30的下表面33与覆盖元件70的上表面71共平面，因而暴露第一透光件30的第一侧面32。如图21所示，发光装置A4亦可包括至少一间隙90，设置在第一透光件30的第一侧面32及覆盖元件80之间。申言之，覆盖元件80设置于安装基板10的表面11，且围绕并覆盖发光元件20，包括沿垂直方向D2朝安装基板10延伸的一凹槽44，覆盖元件80的上表面81与第一透光件30的一上表面31(光发出表面)可位于相同平面，凹槽44定义有一内侧面441，内侧面441与共平面的第一侧面32相隔一距离L5。
申言之，第一透光件30设置于凹槽44中，接触发光元件20的上表面22且未填满凹槽44，形成间隙90，也就是第一透光件30的与垂直方向平行的至少一外侧面与凹槽44的与垂直方向平行的对应至少一内侧面441相距有一距离L5。如此当环境温度提高时，发光装置A4中的第一透光件30不会因覆盖元件80膨胀挤压而产生破损、剥离。或者，也可仅第一透光件30的一外侧面(矩型的其中一侧)与对应凹槽44的一内侧面441相距有一距离L5，也可提升耐用性。
请参考图22所示，至少一间隙90亦可设置于第一透光件30的下表面33、发光元件20及覆盖元件100之间，也就是覆盖元件100并未接触发光元件20，且上表面101接触第一透光件30的下表面33，而在第一透光件30、发光元件20及覆盖元件100之间形成中空部分。
在上述实施例中，LED可以是氮化物半导体，乃一般式为InxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、X+y≦1)，亦可将B或P、As作为混晶。另外，N型半导体层、P型半导体层是未特别限定单层、多层。对于氮化物半导体层是具有活性层的发光层，其活性层是作为单一(SQW)或多重量子井构造(MQW)。以下，显示氮化物半导体层的示例。使用于成长基板上，借由缓冲层等的氮化物半导体的基底层，例如低温成长薄膜GaN与GaN层，作为N型氮化物半导体层，例如层积Si掺杂GaN的N型接触层与GaN/InGaN的N型多层膜层，接着，层积InGaN/GaN的MQW的活性层，更且作为P型氮化物半导体层，例如层积Mg掺杂InGaN/AlGaN的P型多层膜层与Mg掺杂GaN的P型接触层的构造。另外，氮化物半导体的发光层(活性层)是例如具有含有井层，含有障壁层与井层的量子井构造。使用于活性层的氮化物半导体是亦可为P型不纯物掺杂，但经由未掺杂，或N型不纯物掺杂，可将发光元件作为高输出化者。由使Al含于井层者，可得到较GaN的带隙能量的波长365nm为短的波长者。从活性层放出的光的波长是对应于发光元件的目的、用途等，作为360nm～650nm附近，而理想为作为380nm～560nm的波长。井层的组成是InGaN乃最佳使用于可视光、近紫外线域，此时的障壁层的组成乃GaN、InGaN为佳。作为障壁层与井层的膜厚具体例各为1nm以上30nm以下及1nm以上20nm以下，可作为借由一个的井层的单一量子井，障壁层等的复数的井层的多重量子井构造。
在实施例中，透光件可使用与覆盖元件同样的材料，例如可使用树脂、玻璃、无机物，另外亦可为经由荧光粉的成形体、结晶体等。另外，对于发光面、受光面是透光件为板状的情况，两面均为略平坦的面，与更加地对向的两面乃相互平行者为佳，由此，光则从受光面至发光最佳地行进。另一方面，并不限于此，发光面、受光面是不限于平坦的面，而除了于全部，一部分具有曲面的型态的其他，凹凸面等的面状的形态，更且并不限定于面状的形态，而亦可作为各种状或形态，例如为了进行集光、分散的形状，例如如透镜状等的光学性的形状。具备荧光粉的透光件是具体而言由玻璃板、于此具备透光件的构成，或透光件的荧光粉结晶或具有其相的单结晶体、多结晶体、非晶形体，或经由荧光粉结晶粒子，与此和加以适宜附加的透光性构件的烧结体、凝集体、多孔质性材料，对此等混入、浸含透光性构件，例如树脂的构成，或者含有荧光粉粒子的透光性构件，例如透光性树脂的成形体等所构成。然而，透光件是因较由树脂等的有机材料为无机材料加以构成者乃从耐热性的观点为佳。
在上述实施例中，覆盖元件中的光反射性材料乃选自Ti、Zr、Nb、Al、Si所成的群的一种氧化物，或AlN、MgF的至少一种，具体而言为选自TiO2、ZrO2、Nb2O5、Al2O3、MgF、AlN、SiO2所成的群的至少一种，在覆盖元件中，特别是含于透光性树脂中的光反射性材料，特别是作为其透光性的粒子，由选自Ti、Zr、Nb、Al所成的群的一种氧化物，提升材料的透光性及反射性，与基材的折射率差，而为理想。另外，覆盖元件是亦可由经由上述光反射性材料的成形体而构成，具体而言，亦可作为凝集上述粒子的凝集体、烧结体等的多孔质材料，其他亦可为经由溶胶、凝胶法的成形体。在如此之多孔质材料的覆盖元件中，可增加上述光反射性材料与多孔质材料的空气的折射率差之故，因提升光反射性而为理想。另一方面，当比较多孔质材料的覆盖元件，和具备上述树脂等的母材的覆盖元件时，在成形为期望形状，另外提升密封性能，气密性能者，有不同的倾向，而对于作为具备任一，双方的发光装置的情况，作为具备上述母材的覆盖元件为佳。另外，考虑两者的覆盖元件的特性，亦可形成作为两者的复合性的成形体，例如于成形为期望形状的覆盖元件，从外表面侧使树脂浸含，作为从其外表面侧至深度方向的一部分，以树脂加以浸含的构件，密封发光元件而提升气密性，在发光元件侧的内表面侧，作为实现经由多孔质性的高反射性能的成形体亦可。如此，覆盖元件或经由此的包围体是未必完全密封，气密密封同时，作为连通内部范围与外部，以及为气体透过性亦可，如为至少未漏出光线的形态，特别是未漏出于射出方向的形态即可。
综上所述，本发明的发光装置的透光件至少有以下几个组合、特征，皆可适用于上述技术特征：
1.第一透光件与第二透光件皆为无机物质构成，仅第一透光件包括荧光粉。
2.第一透光件为无机物质构成且包括荧光粉，第二透光件为有机物质构成。
3.第一透光件为荧光粉玻璃贴片，第二透光件为透明胶片或玻璃贴片。
4.仅具有第一透光件，不具有第二透光件，而第一透光件侧面不被覆盖元件覆盖。
5.透光件(第一透光件及/或第二透光件)、发光元件与覆盖元件之间包括至少一间隙或中空部分。
如此，本发明的发光装置可减少或避免荧光层在高温、高湿及/或在含硫气体中劣化、可突破制程限制有效的提升发光效率，抑或可避免在高温环境下因覆盖元件受热膨胀导致透光件被挤压而损坏，在控制成本的情况下提升发光装置的信赖性。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
【符号说明】
10:安装基板
11:表面
12:侧面
20:发光元件
21:电极
22:上表面
23:导电元件
30:第一透光件
31:上表面
32:第一侧面
33:下表面
40:第二透光件
41:外露发光面
42:第二侧面
44:凹槽
50:覆盖元件
52:覆盖侧面
60:第三透光件
61:外露发光面
62:第三侧面
70:覆盖元件
71:上表面
80:覆盖元件
81:上表面
82:覆盖侧面
90:间隙
100:覆盖元件
101:上表面
210:透光元件基板
211:表面
212:区域
220:N型半导体层
230:发光层
231:第三区域
240:P型半导体层
241:第二接合面
250:第一N电极
251:第一接合面
252:第五接合面
260:第一P电极
261:第三接合面
270:第一绝缘层
271:第一开口
272:第二开口
280:第二N电极
281:第一区域
290:第二P电极
291:第二区域
292:第四接合面
300:导电层
301:第四区域
310:第二绝缘层
441:内侧面
A1、A2、A3、A4:发光装置
D1:水平方向
D2:垂直方向
L1、L2、L3、L4、L5:距离
LS1、LS2:左侧
RS1、RS2:右侧

Claims (20)

1.一种发光装置，包括：
一安装基板；
至少一发光元件，以一覆晶接合方式设置在该安装基板上，其中该发光元件，包括：
一透光元件基板；
一N型半导体层，设置在该透光元件基板上；
一发光层，设置在该N型半导体层上；
一P型半导体层，设置在该发光层上，其中，该发光层与该P型半导体层是暴露该N型半导体层的一区域；
一第一N电极，设置在该N型半导体层的该区域上；
一第一P电极，设置在该P型半导体层上；
一第一绝缘层，设置在该N型半导体层上，以使该第一N电极与该第一P电极彼此绝缘；
一第二N电极，设置在该第一N电极及该第一绝缘层上，其中，该第二N电极具有一第一区域大于在该N型半导体层及该第一N电极之间的一第一接合面，因此该第二N电极电性连接该第一N电极，其中，该第二N电极借由该第一绝缘层与该第一P电极绝缘；以及
一第二P电极，设置在该第一P电极及该第一绝缘层上，其中，该第二P电极具有一第二区域小于该发光层的一第三区域，其中，该第二P电极电性连接该第一P电极，其中，该第二N电极和该第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至该安装基板；
一第一透光件，用以接收该发光元件发出的入射光，其中，该第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且该第一透光件具有一上表面以及邻接于该上表面的一第一侧面；
一第二透光件，设置于该第一透光件的该上表面上，其中该第二透光件仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉，而且该第二透光件具有一外露发光面以及邻接于该外露发光面的一第二侧面；以及
一覆盖元件，包括一光反射材料，以及覆盖至少该第一透光件的该第一侧面和至少该第二透光件的该第二侧面。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该发光元件从该外露发光面侧的一平面视角观看，被该第一透光件或该第二透光件包围。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该发光元件从该外露发光面侧的一平面视角观看未被该第一透光件或该第二透光件包围，其中，该第一透光件的该第一侧面及该第二透光件的该第二侧面位于该发光元件的一上表面之内。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该第一绝缘层具有至少一第一开口以及至少一第二开口，该第二N电极通过该第一绝缘层的该至少一第一开口电性连接该第一N电极，以及第二P电极通过该第一绝缘层的该至少一第二开口电性连接该第一P电极。
5.根据权利要求4所述的发光装置，更包括：
一导电层，设置在该P型半导体上的该第一绝缘层上，其中，该导电层具有一第四区域，且该第四区域小于该发光层的该第三区域且大于该第二P电极的该第二区域，该导电层通过该至少一第二开口电性连接该第一P电极；以及
一第二绝缘层，设置在该导电层及该第二N电极之间，以使该导电层及该第二N电极彼此绝缘；
其中，该第二P电极设置在该导电层上，该第二P电极具有该第二区域小于该P型半导体层及该第一P电极之间的一第二接合面，且该第二P电极通过该导电层电性连接该第一P电极。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该第一绝缘层是分布式布拉格反射器，包括复数第一介电层以及复数第二介电层，其中，该等第一介电层的反射系数与该等第二介电层的反射系数不同。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该第一透光件包括量子点荧光粉及/或无量子点荧光粉。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其中，该第二透光件借由烧结、喷涂、丝网印刷、溅镀或蒸镀的方式形成在该第一透光件上。
9.一种发光装置，包括：
一安装基板；
至少一发光元件，以一覆晶接合方式设置在该安装基板上，其中该发光元件，包括：
一透光元件基板；
一N型半导体层，设置在该透光元件基板上；
一发光层，设置在N型半导体层上；
一P型半导体层，设置在该发光层上，其中，该发光层与该P型半导体层是暴露该N型半导体层的一区域；
一第一N电极，设置在该N型半导体层的该区域上；
一第一P电极，设置在该P型半导体层上；
一第一绝缘层，设置在该N型半导体层上，以使该第一N电极与该第一P电极彼此绝缘；
一第二N电极，设置在该第一N电极及该第一绝缘层上，其中，该第二N电极具有一第一区域大于在该N型半导体层及该第一N电极之间的一第一接合面，因此该第二N电极电性连接该第一N电极，其中，该第二N电极借由该第一绝缘层与该第一P电极绝缘；以及
一第二P电极，设置在该第一P电极及该第一绝缘层上，其中，该第二P电极具有一第二区域小于该发光层的一第三区域，其中，该第二P电极电性连接该第一P电极，其中，该第二N电极和该第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至该安装基板；
一第一透光件，用以接收该发光元件发出的入射光，其中，该第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且该第一透光件具有一上表面以及邻接于该上表面的一第一侧面；
一第三透光件，设置于该第一透光件的该上表面上，其中该第三透光件由有机物质所构成且不包括荧光粉，而且具有一外露发光面以及邻接于该外露发光面的一第三侧面；以及
一覆盖元件，包括一光反射材料，以及覆盖至少该第一透光件的该第一侧面。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其中，该第三透光件更设置于该覆盖元件上。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其中，该第三透光件的该第三侧面实质上与该覆盖元件的一最外侧面共平面。
12.根据权利要求10所述的发光装置，其中，该第三透光件的该第三侧面位于该覆盖元件的一最外侧面之内。
13.根据权利要求9所述的发光装置，其中，该第三透光件更包括光扩散剂。
14.根据权利要求9所述的发光装置，其中，该发光元件从该外露发光面侧的一平面视角观看被该第三透光件包围。
15.根据权利要求9所述的发光装置，其中，该覆盖元件更覆盖该第三透光件的该第三侧面的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的发光装置，其中，该覆盖元件在该发光装置的该外露发光面侧上包括一外露面实质上与该外露发光面共平面。
17.根据权利要求9所述的发光装置，其中，该第一绝缘层具有至少一第一开口以及至少一第二开口，且该第二N电极通过该第一绝缘层的该至少一第一开口电性连接该第一N电极，以及第二P电极通过该第一绝缘层的该至少一第二开口电性连接该第一P电极。
18.一种发光装置，包括：
一安装基板；
至少一发光元件，以一覆晶接合方式设置在该安装基板上，其中该发光元件，包括：
一透光元件基板；
一N型半导体层，设置在该透光元件基板上；
一发光层，设置在N型半导体层上；
一P型半导体层，设置在该发光层上，其中，该发光层与该P型半导体层是暴露该N型半导体层的一区域；
一第一N电极，设置在该N型半导体层的该区域上；
一第一P电极，设置在该P型半导体层上；
一第一绝缘层，设置在该N型半导体层上，以使该第一N电极与该第一P电极彼此绝缘；
一第二N电极，设置在该第一N电极及该第一绝缘层上，其中，该第二N电极具有一第一区域大于在该N型半导体层及该第一N电极之间的一第一接合面，因此该第二N电极电性连接该第一N电极，其中，该第二N电极借由该第一绝缘层与该第一P电极绝缘；以及
一第二P电极，设置在该第一P电极及该第一绝缘层上，其中，该第二P电极具有一第二区域小于该发光层的一第三区域，其中，该第二P电极电性连接该第一P电极，其中，该第二N电极和该第二P电极具有相同的尺寸，且电性连接并固定至该安装基板；
一第一透光件，用以接收该发光元件发出的入射光，其中，该第一透光件是由无机物质和无机荧光粉构成，且该第一透光件具有一上表面以及邻接于该上表面的一侧面；
一第二透光件，设置于该第一透光件的该上表面上，其中该第二透光件仅由无机物质所构成且不包括无机荧光粉，而且该第二透光件具有一外露发光面以及邻接于该外露发光面的一第二侧面；
一覆盖元件，包括一光反射材料，以及围绕至少该第一透光件的该第一侧面和该第二透光件的该第二侧面；以及
至少一间隙，设置在该第一透光件的该第一侧面、该第二透光件的该第二侧面及该覆盖元件之间。
19.根据权利要求18所述的发光装置，其中，该发光元件从该外露发光面侧的一平面视角观看被该第一透光件或该第二透光件包围。
20.根据权利要求18所述的发光装置，其中该第一绝缘层具有至少一第一开口以及至少一第二开口，且该第二N电极通过该第一绝缘层的该至少一第一开口电性连接该第一N电极，以及第二P电极通过该第一绝缘层的该至少一第二开口电性连接该第一P电极。
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