CN208127240U - 发光装置、背光单元及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发光装置，包含：一发光结构，具有一电极、透光体、一反射层、及一金属凸块。透光体覆盖发光结构且具有一第一侧表面及一第二侧表面。反射层覆盖第一侧表面且未覆第二侧表面。金属凸块直接形成于电极上。

Description

发光装置、背光单元及液晶显示器

本实用新型是中国实用新型申请(申请号：201720788209.8，申请日：2017年6月29日，实用新型名称：发光装置、背光单元及液晶显示器)的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及一种发光装置，尤其是涉及一种发光装置，其包含一反射层形成于一透光体的两侧边。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode；LED)具有耗能低、寿命长、体积小、反应速度快以及光学输出稳定等特性。近年来，发光二极管渐渐地应用于液晶显示器中的背光源。

实用新型内容

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图，说明如下。

本实用新型的目的在于提供一种发光装置、背光单元及液晶显示器，以解决现有技术存在的问题。

为达上述目的，本实用新型公开一种发光装置，包含：一发光结构，具有一电极、透光体、一反射层、及一金属凸块。透光体覆盖发光结构且具有一第一侧表面及一第二侧表面。反射层具有斜内表面，反射层覆盖第一侧表面且未覆第二侧表面。金属凸块直接形成于电极上。

该透光体具有一下表面，是被该反射层所覆盖。

该透光体还包含一第三侧表面及一第四侧表面，该反射层覆盖该第三侧表面且未覆盖该第四侧表面。

该第一侧表面与该第三侧表面彼此相对；该第二侧表面与该第四侧表面彼此相对。

该金属凸块具有一侧壁，被该反射层所覆盖。

该发光结构具有一绝缘层，该绝缘层具有一部分被该金属凸块所覆盖。

该反射层具有外表面且该透光体具有上表面及下表面，该斜内表面与该外表面之间的距离自该透光体的该上表面至该下表面的方向逐渐变大。

该反射层覆盖该绝缘层。

该反射层具有一倾斜的内表面。

该透光体具有一上表面，该内表面与该上表面夹有一60～80度的夹角。

该发光装置还包含多颗波长转换颗粒或多种种类的波长转换颗粒。

该反射层具有粗糙的下表面。

该反射层具有一下表面以及一刮痕形成于该下表面。

该发光结构包含图案化基板及至少二个的发光主体共同形成于该图案化基板上。

该发光装置仅包含三个出光面。

本用新型还提供一种背光单元，包含：导光板；扩散板，设置在该导光板上；以及发光源，设置在该导光板的一侧，且包含一载板及上述的发光装置，设置在该载板上；

本实用新型还提供一种侧投式液晶显示器，其包含上述的背光单元。

本实用新型的优点在于，该发光装置结构合理，易于制作，从而降低制作成本，而且，该发光装置通过反射层的设计，从而进一步提高发光质量及效率，且应用广泛。

附图说明

图1A为本实用新型一实施例中一发光装置的上视示意图；

图1B为图1A沿着X-X线段的剖面示意图；

图1C为图1A沿着Y-Y线段的剖面示意图；

图1D为图1B中A处的放大图；

图1E为图1C中B处的放大图；

图1F为本实用新型一实施例中一发光装置的下视示意图；

图2A～图2H为本实用新型一实施例中一发光装置的制作工艺流程立体示意图；

图3A～图3H分别为图2A～图2H沿着II-II线段的剖面示意图；

图4A为图2E沿着III-III线段的剖面示意图；

图4B为图2G沿着III-III线段的剖面示意图；

图5A为本实用新型一实施例中一发光装置的上视示意图；

图5B为图5A沿着X-X线段的剖面示意图；

图6A为一侧投式液晶显示器的背光单元的剖面示意图；

图6B为发光源及导光板的立体示意图。

符号说明

100、200发光装置

11、11’发光结构

110、110’图案化基板

1101上表面

1102下表面

1103第一侧表面

1104第二侧表面

1105第三侧表面

1106第四侧表面

1110孔洞

111A、111B发光主体

1111第一型半导体层

1112活性层

1113第二型半导体层

1114第一绝缘层

1115第二绝缘层

1116、106A、106B导电层

1117第三绝缘层

1118第一电极

1119第二电极

1120欧姆接触层

1121镜层

1161第一区域

1162第二区域

1163第三区域

112沟槽

1181侧面

1124上表面

12透光体

121上表面

122下表面

123第一侧表面

124第二侧表面

125第三侧表面

126第四侧表面

13波长转换体

131波长转换颗粒

15A、15B金属凸块

15A2、15B2侧壁

151刮痕

17反射层

170侧部

171底部

1711第一部分

1712第二部分

1713第三部分

175外表面

176内表面

1714、15A1、15B1下表面

191、194暂时胶带

195围坝

231沟槽

901发光源

9011载板

902导光板

903扩散板

904反射器

具体实施方式

以下实施例将伴随着附图说明本实用新型的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在附图中，元件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。对本实用新型所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本实用新型的精神与范围。

图1A显示本实用新型一实施例中一发光装置100的上视示意图，为清楚表示，图1A仅显示部分层且每一层都以实线绘制(然而，导电层1116以虚线表示，说明详述如后)而不论其材料为非透明、透明或半透明。图1B显示图1A沿着X-X线段的剖视图。图1C显示图1A沿着Y-Y线段的剖视图。图1D显示图1B的A处的放大图。图1E为图1C的B处的放大图。图1F显示发光装置100的下视示意图。为简单表示，图1B及图1C的发光结构11或发光主体111A仅以方形表示，详细结构描述于图1D及图1E。

参照图1A、图1B、及图1D，发光装置100包含一发光结构11、一透光体12、一波长转换体13、一反射层17、及金属凸块(metal bump)15A、15B。发光结构11包含一图案化基板110以及两发光主体111A、111B。图案化基板(patterned substrate)110实质上为一长方体，包含一上表面1101、相对于上表面1101的下表面1102、及连接于上表面1101与下表面1102之间的四个侧表面(第一侧表面1103、第二侧表面1104、第三侧表面1105及第四侧表面1106)。下表面1102为一图案化表面，其具有规则或不规则排列的凹凸结构。透光体12覆盖上表面1101、四个侧表面1103～1106、以及部分的下表面1102。

参照图1D，在本实施例中，发光结构11包含图案化基板110、两发光主体111A、111B共同形成于图案化基板110上、一沟槽112形成于两发光主体111A、111B间以使两发光主体111A、111B彼此物理性分离。每一发光主体111A、111B包含一第一型半导体层1111、一活性层1112、及一第二型半导体层1113。一第一绝缘层1114形成于沟槽112中并覆盖发光主体111A、111B的第一型半导体层1111以避免相邻发光主体111A、111B间不必要的电路路径(短路)。一镜层1121形成于第二型半导体层1113上。一第二绝缘层1115形成于第一绝缘层1114以及镜层1121上且曝露出部分的镜层1121及发光主体111B的部分第二型半导体层1113。一导电层1116形成于第二绝缘层1115。此外，第二绝缘层1115会覆盖第一绝缘层1114的侧壁。导电层1116覆盖部分第二绝缘层1115的侧壁并延伸至发光主体111B的镜层1121。一第三绝缘层1117形成于导电层1116上且覆盖发光主体111A、111B，并曝露部分的导电层1116。一第一电极1118及一第二电极1119分别形成于发光主体111A及发光主体111B上。发光主体111A、111B间的电连接将于后描述。一欧姆接触层1120可选择性地形成于第二型半导体层1113与镜层1121之间，用以降低发光装置100的驱动电压。

为清楚表示，图1A的导电层1116以虚线表示。参照图1A、图1D及图1E，导电层1116具有一第一区域1161、一第二区域1162(图1A的斜线区块)及一第三区域1163。第一区域1161仅形成于发光主体111A并与第二区域1162物理性分离。第二区域1162环绕第一区域1161。第二区域1162与发光主体111A的第一型半导体层1111相接触，并进一步形成于沟槽112中的第二绝缘层1115且延伸至发光主体111B的第二型半导体层1113，由此导电层1116串联连接发光主体111A与发光主体111B(由于剖面线的位置，此连接关系未显示在图1D中)。

参照图1A、图1D及图1E，多个孔洞1110形成于第三绝缘层1117中，且孔洞1110仅形成于发光主体111A处而未形成于发光主体111B处。第一电极1118可延伸至孔洞1110并与发光主体111A上导电层1116的第一区域1161形成电连接，由此，第一电极1118与发光主体111A的第二型半导体层1113形成电连接。导电层1116的第三区域1163仅形成于发光主体111B。第二电极1119直接与从第三绝缘层1117所曝露出的导电层1116的第三区域1163相接触。导电层1116的第三区域1163与发光主体111B的第一型半导体层1111相接触。在本实施中，举例来说，当第一电极1118与外部电极的正极电连接，且第二电极1119与外部电极的负极电连接时，电流依序流经孔洞1110内的第一电极1118、导电层1116的第一区域1161、发光主体111A的第二型半导体层1113、发光主体111A的活性层1112、发光主体111A的第一型半导体层1111、导电层1116的第二区域1162、发光主体111B的第二型半导体层1113、发光主体111B的活性层1112、发光主体111B的第一型半导体层1111、导电层1116的第三区域1163、最后至第二电极1119，因此，发光主体111A与发光主体111B彼此串联连接切且发光。此外，综合以上整体设计，可减少孔洞1110形成于发光主体111B的制作工艺程序且导电层1116覆盖发光主体111A、111B的侧壁可增加发光装置100的光强度(流明)并降低发光装置100整体的顺向偏压(Vf)。

在本实施例中，第一电极1118、第二电极1119、导电层1116的材料可以是金属，例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)、铝(Al)、铂(Pt)、镍(Ni)、钛(Ti)、锡(Sn)或其合金或其叠层组合。镜层1121可反射发光主体所发出的光，且可包含银(Ag)、铝(Al)或是布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector)。第一绝缘层1114可为单层或多层。当第一绝缘层1114为单层时，材料可包含氧化物、氮化物、或聚合物(polymer)；氧化物可包含氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、五氧化二钽(Tantalum Pentoxide,Ta₂O₅)或氧化铝(AlO_x)；氮化物可包含氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN_x)；聚合物可包含聚酰亚胺(polyimide)或苯并环丁烷(benzocyclobutane，BCB)。当第一绝缘层1114为多层时，材料可包含氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、五氧化二铌(Nb₂O₅)及氮化硅(SiN_x)的叠层以形成一布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector)。第二绝缘层1115及第三绝缘层1117材料的选用可参考第一绝缘层1114。

参照图1A、图1B及图1C，透光体12包覆发光结构11且实质上为一长方体，因此于图1A中，透光体12为一长方形。透光体12包含一上表面121、相对于上表面121的下表面122、及连接于上表面121与下表面122之间的四个侧表面(第一侧表面123、第二侧表面124、第三侧表面125及第四侧表面126)。在图1A中，第一侧表面123与第三侧表面125实质上彼此平行并相对，且为长方体的长边。第二侧表面124与第四侧表面126彼此平行并相对，且为长方体的短边。第一侧表面123实质上垂直第二侧表面124。反射层17具有一侧部170及一底部171。侧部170覆盖第一侧表面123、第三侧表面125，但不覆盖第二侧表面124及第四侧表面126。底部171覆盖下表面122。上表面121并未被反射层17所覆盖。类似地，反射层17覆盖发光结构11的第一侧表面1103及第三侧表面1105，且不覆盖发光结构11的第二侧表面1104及第四侧表面1106。

参照图1C，侧部170具有一外表面175及一内表面176，外表面175实质上为一平面(图1C中为直线)且垂直上表面121。内表面176具有一斜面(图1C中为斜线)且相对于上表面121倾斜。内表面176与上表面121夹有一60～80度的夹角(θ)。详言之，内表面176与外表面175之间的距离(D1)自透光体12的上表面121至下表面122的方向逐渐变大。内表面176反射发光结构11所发出的光以朝向透光体12的上表面121。换言之，反射层17反射发光结构11所发出的光以朝向透光体12的上表面121及/或侧表面124、126而离开发光装置100。

进一步，反射层17为一混合物，其包含一基质，以及多个反射粒子掺杂于基质中，因此发光结构11所发出的光会于反射层17发生反射且其反射型态为漫反射(diffusereflection)。基质为一绝缘材料且包含硅胶基质(silicone-based)或环氧基质(epoxy-based)；反射粒子可包含二氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、或氧化铝。由于反射层17对于不同波长的反射率与其厚度有相关性，因此，反射层17的厚度(即内表面176与外表面175之间的最大距离)介于50μm～160μm。当反射层17的厚度小于50μm，对于波峰值为430～450nm光的反射率会小于90％；对于波峰值为540～570nm光的反射率会小于88％；以及对于波峰值为620～670nm光的反射率会小于80％。当反射层17的厚度约为160μm，对于波峰值为430～450nm光、540～570nm光以及620～670nm光的反射率都会大于95％。然而，当反射层17的厚度大于160μm，会增加发光装置100于Y方向的厚度以及制作成本，可能会限制其应用性(例如：手机、液晶显示器、穿戴设备(手表、手环、项链等))。在另一实施例中，根据不同的应用，反射层17的厚度也可大于160μm，或者，介于50μm～1000μm。

参照图1B、图1D及图1F，反射层17的底部171形成于透光体12的下表面122且具有一第一部分1711、一第二部分1712及一第三部分1713。由图1D的剖视图，第一部分1711、一第二部分1712及一第三部分1713彼此分开，且第一部分1711覆盖金属凸块15A；第二部分1712覆盖金属凸块15A、15B；第三部分1713覆盖金属凸块15B。由图1F可知，第一部分1711、一第二部分1712及一第三部分1713彼此连接在一起。

金属凸块15A、15B分别与第一电极1118及第二电极1119相接触并形成电连接。金属凸块15A、15B各自具有一实质上平坦的下表面15A1、15B1。此外，底部171也具有一实质上平坦的下表面1714。“实质上平坦”定义为当发光装置100通过电子式显微镜于60～100倍的放大倍率下所分析时，下表面15A1、15B1、1714为平坦的。然而，当发光装置100通过电子式显微镜于大于400倍的放大倍率下所分析时，或者通过表面轮廓粗度仪(alphastep filmthickness measuring instrument)或是原子力显微镜(atomic force microscope；AFM)所测量时，下表面15A1、15B1、1714为一粗糙表面，且粗糙度(Ra)为2～3μm/mm²。

在图1D中，反射层17的第二部分1712直接接触第三绝缘层1117并完全填充于第一电极1118及第二电极1119间，且并未有透光体12形成于反射层17的第二部分1712与第三绝缘层1117之间。在另一实施例中，在制作工艺过程中，透光体12可形成于反射层17的第二部分1712与第三绝缘层1117之间。

金属凸块(15A、15B)为一无铅焊锡，其包含至少一种选自由锡、铜、银、铋、铟、锌和锑所组成群组中的材料。金属凸块15A、15B的高度(H1)介于20～150μm之间。在一实施例中，金属凸块通过回焊制作工艺(reflow soldering)而形成。详言之，焊锡胶放置于电极上，然后于一回焊炉中进行加热以熔化焊锡胶且产生接合(joint)，由此形成金属凸块15A、15B。焊锡胶且可包含锡-银-铜、锡-锑或金-锡且具有一熔点大于215℃、或大于220℃，或介于215～240℃之间(例如217℃、220℃、234℃)。此外，在回焊制作工艺中的峰值温度(峰值温度通常发生于回焊区(reflow zone)的阶段)大于250℃、或大于260℃，或介于250～270℃之间(例如255℃、265℃)。

参考图1F，金属凸块15A、15B具有多个形成于表面上的刮痕151。刮痕151可通过光学显微镜所观察到。刮痕151也可延伸至非金属凸块15A、15B的区域，例如反射层17的下表面1714。详言之，刮痕151实质为一直线且连续地延伸在反射层17的下表面1714、金属凸块15A、15B的下表面15A1,15B1上。相关细节详述如后。

参照图1B及图1C，波长转换体13形成于透光体12内。在本实施例中，波长转换体13包含多个波长转换颗粒131分散于一基体中。波长转换颗粒131覆盖图案化基板110的上表面1101、第一侧表面1103、第二侧表面1104、部分的第三侧表面1105以及部分的第四侧表面1106。部分第三侧表面1105及部分第四侧表面1106并未被波长转换颗粒131所覆盖。选择性地，波长转换体13及/或透光体12还可包含扩散粉。基体包含环氧树脂(Epoxy)、硅胶(Silicone)、聚亚酰胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、Su8、丙烯酸树脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、或聚醚酰亚胺(Polyetherimide)。透光体12可包含环氧树脂(Epoxy)、硅胶(Silicone)、聚亚酰胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、Su8、丙烯酸树脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、或聚醚酰亚胺(Polyetherimide)。当波长转换体13的基体与透光体12的材料相同时，其间的界面于电子显微镜照射下模糊不明显，或者，看不出有界面存在于波长转换体13的基体与透光体12间，意即波长转换颗粒131分散于透光体12内。

波长转换颗粒131具有5μm～100μm的颗粒尺寸且可包含一种或两种以上(多种)种类的无机的荧光粉(phosphor)、有机分子荧光色素(organic fluorescent colorant)、半导体材料(semiconductor)、或者上述材料的组合。无机的荧光粉材包含但不限于黄绿色荧光粉或红色荧光粉。黄绿色荧光粉的成分是例如铝氧化物(YAG或是TAG)、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硒化物、或金属氮化物。红色荧光粉的成分是例如氟化物(K₂TiF₆:Mn⁴⁺、K₂SiF₆:Mn^{4 +})、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硫化物(CaS)、金属氮氧化物、或钨钼酸盐族混合物。波长转换颗粒于基体中的重量百分浓度(w/w)介于50～70％。半导体材料包含纳米尺寸结晶体(nanocrystal)的半导体材料，例如量子点(quantum-dot)发光材料。量子点发光材料可选自于由硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、碲化镉(CdTe)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、硒化镓(GaSe)、锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、碲(Te)、硫化铅(PbS)、锑化铟(InSb)、碲化铅(PbTe)、硒化铅(PbSe)、碲化锑(SbTe)、硫化锌镉硒(ZnCdSeS)、硫化铜铟(CuInS)、铯氯化铅(CsPbCl₃)、铯溴化铅(CsPbBr₃)、及铯碘化铅(CsPbI₃)所组成的群组。

扩散粉包含二氧化钛、二氧化硅、氧化锆、氧化锌或氧化铝，可散射发光结构11所发出的光。扩散粉于基体中的重量百分浓度(w/w)介于0.1～0.5％且具有一10nm～100nm或10～50μm的颗粒尺寸。在一实施例中，扩散粉(或波长转换颗粒)于基体中的重量百粉浓度可通过热重分析仪(thermogravimetric analyzer；TGA)测量。简要之，在加热过程中，基体会由于温度逐渐升高且在达到一特定温度后而被移除(蒸发或热裂解)，残留扩散粉(或波长转换颗粒)。通过测量重量的变化，可得到基体与扩散粉(或波长转换颗粒)各自的重量、及扩散粉于基体中的重量百分浓度。或者，可先测量基体与扩散粉(或波长转换颗粒)的总重量，再利用溶剂将胶体移除，最后测量扩散粉(或波长转换颗粒)的重量，进而求得扩散粉(或波长转换颗粒)于基体中的重量百分浓度。

波长转换颗粒131可吸收发光结构11所发出的第一光而转换成与第一光不同频谱的第二光。第一光若与第二光混和会产生第三光。在本实施例中，第三光在CIE1931色度图中具有一色点坐标(x、y)，其中，0.27≤x≤0.285；0.23≤y≤0.26。在另一实施例中，第一光与第二光混和会产生第三光，例如白光。可根据波长转换颗粒的重量百分浓度以及种类使发光装置于热稳态下具有一白光相对色温(CCT)为2200K～6500K(例如：2200K、2400K、2700K、3000K、5700K、6500K)，在CIE1931色度图中具有一色点坐标(x、y)会落于七个麦克亚当椭圆(MacAdam ellipse)的范围，并具有一大于80或大于90的演色性(CRI)。在另一实施例，第一光与第二光混合可产生紫光、琥珀光、绿光、黄光或其他非白光的色光。

由图1A～图1C所知，透光体12的第一侧表面123及第三侧表面125被反射层17所覆盖，且下表面122也被反射层17所覆盖，因此发光装置100实质上仅具有三个出光面。换言之，发光结构11所发出的光是直接穿过透光体12的上表面121、第二侧表面124及第四侧表面126离开发光装置100。发光结构11的发光角度约为140度，因此大于50％的光会由上表面1101(或是透光体12的上表面121)向外射出，且发光结构11的上表面1101定义为发光结构11的主出光面。发光结构11与发光装置100的出光方向相同，其都是由Z轴方向向外射出(离开发光装置100)。因此，发光结构11的主出光面与发光装置100的出光面实质上平行。在此所描述的发光角度定义为当亮度为最大亮度的50％时，此时所包含的角度范围即为发光角度。发光角度的详细描述可参考中国台湾申请案104103105的内容。

在一实施例中，反射层17包含金属，例如：金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)、铝(Al)、铂(Pt)、镍(Ni)、或铑(Rh)，因此发光结构11所发出的光于反射层17所发生反射型态为镜面反射(specular reflection)。此外，反射层17为金属且反射层17的厚度为时，即可达到99％的反射率，由此，可减少发光装置100于Y方向的厚度。较小的尺寸有助于增加发光装置100的应用性(例如：手机、液晶显示器、穿戴设备(手表、手环、项链等))。反射层17可通过溅镀(sputter)、电镀或化镀方式形成于透光体12。选择性地，可加入一层粘结层(图未示)，例如：二氧化硅，在反射层17与透光体12之间以增加彼此间的接着力。或者，先对透光体12进行一表面处理(例如：氦气、氧气或氮气的等离子体处理)，再直接形成反射层17，亦即，反射层17与透光体12直接接触，由此增加透光体12与反射层17之间的接着力。

图1A中的二发光主体彼此串联。在其他实施例，发光结构11可包含一个发光主体或是至少两个或是三个以上的发光主体彼此串联、并联、串并混合连接或桥式连接。当发光结构11包含多个发光主体时，多个发光主体可共同形成于一基板上，或是多个发光主体各自具有一基板，再固定于一载板上，或是部分发光主体共同形成于一基板上，另一部分发光主体各自具有一基板，二者再共同固定于一载板上。此外，实施例中的二个发光主体是以倒装结构且通过一导电层彼此电连接，然而，二发光主体也可为一水平式结构且通过打线方式彼此电连接。

当上述的发光主体为一异质结构时，第一型半导体层及第二型半导体层例如为包覆层(cladding layer)及/或限制层(confinement layer)，可分别提供电子、空穴且具有一大于活性层的能隙，由此提高电子、空穴于活性层中结合以发光的机率。第一型半导体层、活性层、及第二型半导体层可包含Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，例如Al_xIn_yGa_(1-x-y)N或Al_xIn_yGa_(1-x-y)P，其中0≤x,y≤1；(x+y)≤1。依据活性层的材料，发光主体可发出一波峰值(peak wavelength)或主波长(dominant wavelength)介于610nm及650nm之间的红光、波峰值或主波长介于530nm及570nm之间的绿光、波峰值或主波长介于450nm及490nm之间的蓝光、波峰值或主波长介于400nm～440nm的紫光、或波峰值介于200nm～400nm的紫外光。

图2A～图2H显示本实用新型一实施例中一发光装置的制作工艺流程立体示意图，图3A～图3H分别显示图2A～图2H中沿着II-II线的剖视图。为了简洁的缘故，图2A～图2H及图3A～图3H中的发光结构11仅以长方体为例作解释，然而，在上视图中，其他形状，诸如正方形、梯形、平行四边形、菱形、三角形、五边形、六边形、圆形，也可以应用于本实用新型的诸实施例中。相关细部结构可以参考图1A～图1F的描述。

参考图2A与图3A，多个发光结构11(以九个发光结构11为例)被放在第一暂时胶带191上。电极1118、11119被粘接到第一暂时胶带191。在一实施例中，发光结构11的数量与排列方式仅为例示，不能限缩本实用新型的范围。

参考图2B与图3B，一含有多个波长转换颗粒131的透明体完全地覆盖发光结构11。发光结构11被浸入在透明体内，并不会暴露到环境(例如暴露在周围的空气里)中。随后，进行热处理以完全固化透明体形成透光体12。在一实施例中，透明体可利用点胶(spray)、涂布(coating)、喷涂(dispensing)、印刷(screen printing)等方式形成于发光结构11上。若透明体是以喷涂(spraying)或点胶(dispensing)的方式形成在发光结构11上，透明体在整个区域的不同位置上会有不同的高度(Z方向)。硬化之后，透明体被固化成透光体12，且透光体12在不同位置上也具有不同高度。

再者，由于重力，在固化过程中，波长转换颗粒131会自然沉淀，因此，大部分的波长转换颗粒131会接触发光结构11，且仅有一部分的波长转换颗粒131会附着在发光结构11的侧表面(详细结构可参考图1B及图1C的相关描述)。在其他实施例中，可控制固化的温度及时间来决定波长转换颗粒131于透光体12中的分布状态。举例来说，当波长转换颗粒131尚未沉淀至底部时且透明体已完全固化，波长转换颗粒131会悬浮于透光体12之中，且未与发光结构11接触。或者，在透明体中加入抗沉淀剂(例如：二氧化硅)，也可防止波长转换颗粒131于固化过程中沉淀至底部，可使得波长转换颗粒131可以均匀地分散在透光体12之中。

在另一实施例中，含有多个波长转换颗粒131的透明体可先形成为一波长转换片，再贴合于发光结构11上。贴合是通过上模具(未显示)及下模具(未显示)的密合，同时对波长转换片加热以及加压，以软化波长转换片使其可紧密地与发光结构11接合。此外，当上模具及下模具非常靠近，但波长转换片尚未接触发光结构11时抽气，可减少波长转换片与发光结构11之间的气泡，提高波长转换片与发光结构11之间的接合力。

参考图2C与图3C，进行一物理性移除步骤以平坦化透光体12，使透光体12的上表面121变得实质上平坦。

参考图2D与图3D，第二暂时胶带194用来粘接透光体12的上表面121，而第一暂时胶带191则被移除以暴露电极1118、1119。

参考图2E与图3E，翻转图2D(或图3D)的结构，并进行切割步骤以形成多个沟槽231于透光体12中。沟槽231的剖面形状取决于制作工艺过程中所使用的切割刀形状及尺寸。由于剖面的位置，沟槽231未显示于图3E中。图4A为图2E沿着III-III线段的剖面示意图，因此可视得沟槽231。

参考图2F与图3F，焊锡胶被涂布在电极1118、1119上，并进行一回焊制作工艺以形成与电极1118、1119直接接触的金属凸块15A、15B。详言之，涂布焊锡胶于电极1118、1119上，且焊锡胶有一投影面积小于电极1118、1119且仅覆盖一部分的电极1118、1119。由于电极1118、1119最底层的金属为金，通过金层与焊锡胶的润湿反应(wetting reaction)，焊锡胶会扩开以完全地覆盖对应的电极1118、1119，亦即焊锡胶具有实质上相等于对应电极1118、1119的投影面积。更者，在回焊制作工艺后，焊锡胶会固化且形成金属凸块15A、15B。在此阶段，金属凸块15A、15B未经过物理性离移除步骤(描述如后)且具有一无尖角的轮廓。金属凸块15A、15B于Z轴方向具有一逐渐变小的剖面面积。此外，由于制作工艺变异性，金属凸块15A可具有一不同于金属凸块15B的形状。在图1B中，金属凸块15A具有一不同于金属凸块15B的剖面。焊锡胶其他相关的描述可参考前述的段落且为简洁故于此省略。

参照图2G及图3G，多个反射粒子(图未示)混入于一基质中以形成一呈未固化状态的胶层(胶层的颜色可取决于混入反射粒子，常见的颜色为白色)。接着，以胶层覆盖金属凸块15A、15B、透光体12以及沟槽231(较佳地，沟槽231被胶层完全覆盖或仅少部分区域未被覆盖或残留气泡)以使金属凸块15A、15B、透光体12未暴露至环境中(例如暴露在周围的空气里)。

然后，完全地固化胶层，进而形成反射层17。此时，反射层17的高度大于金属凸块15A、15B的高度。反射层17可利用点胶(spray)、涂布(coating)、喷涂(dispensing)、印刷(screen printing)等方式形成。在本实施例中，由于胶层是以喷涂(spraying)或点胶(dispensing)的方式形成，因此胶层在整个区域的不同位置上会有不同的高度(Z方向)(参照图3G)。硬化之后，胶层被固化成反射层17，且反射层17在不同位置上也具有不同高度。类似地，反射层17也可为一预成形的反射片，再贴合于透光体12上。贴合的描述可参考前述相关段落。

围坝195可选择性的被设置，用于限定一区域。因此，当填入胶层时，胶层会被限制于该区域中。相较于没有设置围坝195的情况下，围坝195有助于减少胶层使用量。由于剖面的位置，胶层填入沟槽231的结构显示于图4B中。

参考图2H和图3H，移除围坝195，并进行物理性移除(研磨或切削)步骤直到暴露金属凸块15A、15B。在物理性移除步骤中，部分反射层17先被移除直到曝露出金属凸块15A、15B。进一步，可再持续进行移除步骤，因此，反射层17及金属凸块15A、15B会同时被移除。在物理性移除步骤中，反射层17与金属凸块15A、15B同时被移除，因此反射层17与金属凸块15A、15B的下表面1714、15A1、15B1实质彼此共平面，且下表面1714、15A1、15B1变得实质上平坦。相关的详细描述可参考前述的段落且为简洁故于此省略。

在本实施例中，经过物理性移除步骤后，金属凸块15A、15B的下表面15A1、15B1的最大粗糙度差(Ra1)可略大于、等于、或略小于反射层17下表面1714的最大粗糙度差(Ra2)。通过表面轮廓粗度仪(alpha step film thickness measuring instrument)测量金属凸块15A、15B的下表面15A1、15B1，在一50μm的测量长度中，金属凸块15A、15B的下表面15A1、15B1中最高点与最低点的差值(定义为最大粗糙度差)为Ra1；同样地，测量反射层17的下表面1714时，在一50μm的测量长度中，反射层17的下表面1714中最高点与最低点的差值为Ra2；2μm≤Ra1≤15μm；2μm≤Ra2≤15μm；0≤|Ra2-Ra1|≤13μm。

物理性移除步骤是利用机械切割器进行。机械切割器的材料可包含高碳钢、钻石、陶瓷或氧化硼。在移除的过程中，可以仅加入水(不需要加入研磨液(slurry)或化学溶液)以降低切割器与被切割物(例如：反射层、透光体、或金属凸块)之间因为摩擦而升高的温度，并由此清洗已移除的被切割物。不仅如此，若选用的切割器的硬度大于被切割物时，多个刮痕(图未示)会形成在被切割物上，其可通过光学显微镜所观察到。然，在一实施例中，通过调整切割参数(例如切割速度或切割器的材料)，可能无法经由光学显微镜观察到刮痕。

最后，进行切割步骤(图未示)并移除第二暂时胶带194以形成多个彼此独立的发光装置。

暂时胶带191、194是用以在制作过程中时可暂时固定发光结构或发光装置。暂时胶带191、194包含蓝膜、散热片/胶、光解胶膜(UV release tape)或聚苯二甲酸乙二酯(PET)。

图5A显示本实用新型一实施例中一发光装置200的上视图，为清楚表示，图5A仅显示部分层且每一层都以实线绘制而不论其材料为非透明、透明或半透明。图5B显示图5A沿着X-X线段的剖面示意图。其他视图可参考发光装置100的相对应描述。

如图5A及图5B所示，发光装置200包含一发光结构11’、一透光体12、多个波长转换颗粒131、一反射层17、及金属凸块(metal bump)15A、15B。如图5B所示，发光结构11’仅包含一发光主体。发光主体包含未图案化基板110’、第一型半导体层1111、一活性层1112、一第二型半导体层1113。在本实施例中，波长转换颗粒131分散于透光体12而未沉淀至底部。

一沟槽112形成以暴露第一型半导体层1111。一第一绝缘层1114形成在沟槽112内且覆盖部分第一型半导体层1111。一导电层106A形成在第一绝缘层1114上以及未被第一绝缘层1114所覆盖的第一型半导体层1111上。第二绝缘层1115形成以覆盖部分导电层106A。一镜层1121形成于第二型半导体层1113上。第一电极1118形成在未被第二绝缘层1115所覆盖的导电层106A，且通过导电层106A电连接第一型半导体层1111。第一电极1118并未完全覆盖从第二绝缘层1115所暴露出的导电层106A，因而暴露部分的导电层106A。金属凸块15A形成以直接接触第一电极1118，以及直接接触从第一电极1118所暴露出的导电层106A。此外，金属凸块15A也覆盖或直接接触部分的第二绝缘层1115。一欧姆接触层可选择性地形成于第二型半导体层1113与镜层1121之间，用以降低发光装置200的驱动电压。

再者，导电层106B进一步形成在镜层1121上。第二绝缘层1115进一步形成以覆盖部分的导电层106B。第二电极1119形成在第二绝缘层1115以及未被第二绝缘层1115所覆盖的导电层106B上，用以电连接第二型半导体层1113。金属凸块15B形成以直接接触第二电极1119。操作上，假设第一型半导体层1111为一n型半导体层且第二型半导体层11113为一p型半导体层，当发光装置200与外部电源电连接时，电流会流经金属凸块15B、第二电极1119、导电层106B、镜层1121、第二型半导体层1113、主动层1112、第一型半导体层1111、导电层106A、第一电极1118及金属凸块15A，发光装置200因而发光。

反射层17的底部171覆盖并直接接触第二绝缘层1115以及金属凸块15A、15B的侧壁15A2、15B2。第一电极1118的侧面1181被金属凸块15A所直接覆盖且不与底部171直接接触。其他相关的描述可参考发光装置100的相关段落。

图6A显示一侧投式液晶显示器的背光单元的剖视图。背光单元包含一发光源901、一导光板902、及一扩散板903，设置于导光板902上。发光源901包含一载板9011、多个发光装置100设置于载板9011上，以及电路结构(图未示)形成于载板9011上以控制发光装置100。发光源901设置在导光板902的两侧边。当发光装置100发光时，由于其所发出的光线(R)由Z轴方向向外射出(离开发光装置100)，因此载板9011与导光板902垂直设置(意即发光装置100的发光面与载板9011垂直)，能较有效地将光线(R)射入导光板902中。

当光线(R)射入导光板902时，导光板902会改变光线(R)的方向而朝向扩散板903。选择性地，一反射器904可设置于相对于扩散板903的导光板902上，用以反射光线(R)。发光装置100的金属凸块15A、15B通过焊料(solder)直接固定于载板9011的电路结构上，换言之，金属凸块15A、15B与载板9011间并未具有另一基板(submount)。在一实施例中，载板9011与反射器904可为一体成形的结构且呈现L型，且发光装置100仅设置于导光板902的一侧边，由此可减少制作工艺成本以及简化组装流程。

图6B显示图6A中发光源901及导光板902的立体图。发光装置100沿着X方向排成一维阵列，且反射层17平行载板9011的长边。在本实施例中，发光装置100的数目及排列方式仅做为示例而不限于此。由于发光装置100于长边方向(X方向)的发光角度介于130～150度，因此本实用新型的发光装置100彼此之间的距离(D5)介于12mm～15mm且不会使导光板902产生暗区。根据不同的应用，距离(D5)可介于4mm～15mm。

需了解的是，本实用新型中上述的实施例在适当的情况下，是可互相组合或替换，而非仅限于所描述的特定实施例。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。任何人对本实用新型所作的任何显而易见的修饰或变更接不脱离本实用新型的精神与范围。

Claims (10)

1.一种发光装置，其特征在于，该发光装置包含：

发光结构，具有电极；

透光体，覆盖该发光结构，且具有第一侧表面及第二侧表面；

反射层，具有斜内表面，该反射层覆盖该第一侧表面且未覆盖该第二侧表面；以及

金属凸块，直接形成于该电极上。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该透光体具有下表面，被该反射层所覆盖。

3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该透光体还包含第三侧表面及第四侧表面，该反射层覆盖该第三侧表面且未覆盖该第四侧表面。

4.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光结构具有绝缘层，该绝缘层具有一部分被该金属凸块所覆盖。

5.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该反射层具有外表面且该透光体具有上表面及下表面，该斜内表面与该外表面之间的距离自该透光体的该上表面至该下表面的方向逐渐变大。

6.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该透光体具有上表面，该斜内表面与该上表面夹有一60～80度的夹角。

7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光装置还包含多颗波长转换颗粒或多种种类的波长转换颗粒。

8.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该反射层具有粗糙的下表面。

9.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光装置仅包含三个出光面。

10.一种背光单元，其特征在于，该背光单元包含：

导光板；

扩散板，设置在该导光板上；以及

发光源，设置在该导光板的一侧，且包含载板及如权利要求1至9中任一所述的发光装置，设置在该载板上。