DE102018126783A1 - Lichtemittierende Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine lichtemittierende Vorrichtung umfasst einen Träger, eine auf dem Träger angeordnete lichtemittierende Einheit, ein auf der lichtemittierenden Einheit angeordnetes reflektierendes Element und ein auf dem Träger angeordnetes optisches Element, das die lichtemittierende Einheit umgibt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung, und weiter eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer reflektierenden Schicht und einem optischen Element.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Die in der Halbleiter-Beleuchtungsvorrichtung verwendete Leuchtdiode hat die Eigenschaften eines geringen Stromverbrauchs, einer langen Lebensdauer, eines kleinen Volumens, einer schnellen Reaktion und einer stabilen Wellenlänge des von ihr emittierten Lichts, so dass die Leuchtdiode allmählich die herkömmliche Lichtquelle ersetzt. Mit der Entwicklung der optoelektronischen Technologie hat die Halbleiterbeleuchtung in verschiedenen Bereichen wie Lichteffizienz, Lebensdauer und Helligkeit deutliche Fortschritte gemacht. Daher wurden in den letzten Jahren LEDs in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie z.B. als Hintergrundbeleuchtungsmodul im Display.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Die folgende Beschreibung veranschaulicht zusammen mit den Zeichnungen Ausführungsformen, um ein besseres Verständnis der oben beschriebenen Offenbarung zu ermöglichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung umfasst einen Träger, eine lichtemittierende Einheit, eine reflektierende Schicht und ein erstes optisches Element. Der Träger weist eine Spiegelreflexionsoberfläche und eine der Spiegelreflexionsoberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche auf. Die lichtemittierende Einheit ist auf der Spiegelreflexionsoberfläche ausgebildet. Die reflektierende Schicht ist auf der lichtemittierenden Einheit angeordnet und weist eine obere und eine seitliche Oberfläche auf. Das erste optische Element umschließt die lichtemittierende Einheit und die reflektierende Schicht.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter ein zweites optisches Element auf dem ersten optischen Element umfassen, das direkt mit der seitlichen Oberfläche verbunden ist.
  • Vorzugsweise weist das erste optische Element einen anderen Brechungsindex als das zweite optische Element auf.
  • Vorzugsweise bedeckt das erste optische Element die obere Oberfläche.
  • Vorzugsweise umfasst das erste optische Element eine gedrückte Oberfläche. Vorzugsweise umfasst das erste optische Element eine vorstehende Oberfläche. Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter eine Elektrode auf der unteren Oberfläche umfassen.
  • Vorzugsweise umfasst das erste optische Element ein oberstes Ende, das höher als die lichtemittierende Einheit und niedriger als die obere Oberfläche ist.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter einen Winkel kleiner als 90° umfassen, der zwischen dem ersten optischen Element und der Spiegelreflexionsoberfläche ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist das erste optische Element symmetrisch auf dem Träger ausgebildet.
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung weist einen Träger, einen ersten Schaltungsabschnitt auf dem Träger, einen zweiten Schaltungsabschnitt auf dem Träger, ein optisches Element auf dem Träger und eine lichtemittierende Struktur mit einer oberen Oberfläche auf, die direkt mit dem optischen Element verbunden ist. Der erste Schaltungsabschnitt weist eine größere Breite als der zweite Schaltungsabschnitt auf.
  • Vorzugsweise ist der erste Schaltungsabschnitt nicht mit der lichtemittierenden Struktur überlappt, und der zweite Schaltungsabschnitt ist mit der lichtemittierenden Struktur überlappt.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter einen dritten Schaltungsabschnitt umfassen, der zwischen dem ersten Schaltungsabschnitt und dem zweiten Schaltungsabschnitt angeordnet ist.
  • Vorzugsweise weist der dritte Schaltungsabschnitt eine schmalere Breite als der erste Schaltungsabschnitt oder der zweite Schaltungsabschnitt auf.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter einen vierten Schaltungsabschnitt umfassen, der als rotationssymmetrische Struktur mit dem dritten Schaltungsabschnitt angeordnet ist.
  • Eine lichtemittierende Vorrichtung weist einen Träger, eine erste Schaltungsschicht auf dem Träger, ein optisches Element auf dem Träger und eine lichtemittierende Struktur mit einer oberen Oberfläche auf, die direkt mit dem optischen Element verbunden ist. Die erste Schaltungsschicht weist ein rotationssymmetrisches Muster auf.
  • Vorzugsweise weist die erste Schaltungsschicht einen ersten Schaltungsabschnitt, einen zweiten Schaltungsabschnitt und einen dritten Schaltungsabschnitt auf, der mit dem ersten Schaltungsabschnitt und dem zweiten Schaltungsabschnitt verbunden ist.
  • Vorzugsweise weist der dritte Schaltungsabschnitt eine schmalere Breite als der erste Schaltungsabschnitt und der zweite Schaltungsabschnitt auf.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter eine Elektrode umfassen, die auf der unteren Oberfläche angeordnet ist.
  • Vorzugsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung weiter eine zweite, in den Träger eingebettete Schaltungsschicht umfassen, die mit der Elektrode und der ersten Schaltungsschicht elektrisch verbunden ist.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 1B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 2A.
    • 2C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 2A auf einem kartesischen Koordinatensystem.
    • 2D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 2A auf einem Polarkoordinatensystem.
    • 3A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die in 3A dargestellt ist.
    • 3C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 3A auf einem kartesischen Koordinatensystem.
    • 3D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 3A auf einem Polarkoordinatensystem.
    • 4A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 4B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die in 4A dargestellt ist.
    • 4C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 4A auf einem kartesischen Koordinatensystem.
    • 4D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 4A auf einem Polarkoordinatensystem.
    • 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 6B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 7 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 9B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die in 9A dargestellt ist.
    • 9C zeigt ein Lichtverteilungsmuster auf einem kartesischen Koordinatensystem einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 9A dargestellt ist.
    • 9D zeigt ein Lichtverteilungsmuster auf einem Polarkoordinatensystem einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 9A dargestellt ist.
    • 9E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 10B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 10A dargestellt ist.
    • 11A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 10A dargestellt ist.
    • 11C zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11D zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 12A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 12B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die in 12A dargestellt ist.
    • 12C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 12A auf einem kartesischen Koordinatensystem.
    • 12D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 12A auf einem Polarkoordinatensystem.
    • 12E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 13A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 13B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 13A dargestellt ist.
    • 14A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 14B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß 14A.
    • 14C zeigt eine Unteransicht des in 14A dargestellten optischen Elements.
    • 14D1 zeigt eine Unteransicht eines optischen Elements, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt ist.
    • 14D2 zeigt eine Querschnittsansicht des in 14D1 dargestellten optischen Elements.
    • 14E zeigt eine Querschnittsansicht eines optischen Elements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 14F1-14F3 zeigen Querschnittsansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 14G zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 14A auf einem kartesischen Koordinatensystem.
    • 15A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 15B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung, die in 15A dargestellt ist.
    • 16A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 16B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, wie sie in 16A dargestellt ist.
    • 16C zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsformen der Anmeldung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Veranschaulichung der Prinzipien der Anmeldung. Der gleiche Name oder das gleiche Bezugszeichen, der in verschiedenen Abschnitten oder Figuren im Laufe der Beschreibung angegeben ist oder erscheint, soll die gleiche oder gleichwertige Bedeutung haben, die einmal irgendwo in der Offenbarung definiert ist. Die Dicke oder die Form eines Elements in der Beschreibung kann erweitert oder verengt werden.
  • 1A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Die lichtemittierende Vorrichtung 1000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Einheit 10, ein erstes optisches Element 30 und ein zweites optisches Element 50 auf. Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101 und eine lichtdurchlässige Schicht 105, die die lichtemittierende Struktur 101 und Elektroden 102, 104 umgibt und bedeckt. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet sein und kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein. Die Epitaxieschicht kann die erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ sein. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ und die zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ können eine Hüllschicht oder Begrenzungsschicht sein, die Elektronen und Löcher bereitstellt, die entsprechend kombiniert werden, damit die aktive Schicht Licht emittiert. Das Material der ersten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, der aktiven Schicht und der zweiten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ können III-V-Halbleitermaterialien sein, wie beispielsweise AlxInyGa(1-x-y) N oder AlxInyGa(1-x-y) P, wobei 0 ≦ x, y ≦ 1 und (x+y) ≦ 1 ist. Die lichtemittierende Struktur 101 kann ein rotes Licht mit einer Spitzenwellenlänge zwischen 610 nm und 650 nm, ein grünes Licht mit einer Spitzenwellenlänge zwischen 530 nm und 570 nm oder ein blaues Licht mit einer Spitzenwellenlänge zwischen 450 nm und 490 nm emittieren. Optional weist die lichtdurchlässige Schicht 105 ein Wellenlängenumwandlungsmaterial auf, wie beispielsweise ein Pigment, Phosphorpulver oder Quantenpunktmaterial. In einer Ausführungsform wird das Phosphorpulver als Wellenlängenumwandlungsmaterial verwendet, und einige der benachbarten Phosphorteilchen im Phosphorpulver sind miteinander verbunden, während einige der benachbarten Phosphorteilchen es nicht sind. Die maximale oder durchschnittliche Partikelgröße der Wellenlängenpartikel liegt zwischen 5µm-100µm. Das Wellenlängenpulver umfasst, ist aber nicht beschränkt auf gelb-grünen Phosphor und roten Phosphor. Das Material des gelb-grünen Phosphors kann Aluminiumoxid (z.B. YAG oder TAG), Citrat, Vanadat, ein Erdalkalimetall, Selenid oder Metallnitrid sein. Das Material des roten Phosphors kann Citrat, Vanadat, ein Erdalkalimetall, Sulfid, Metalloxynitrid oder eine Wolfram-Molybdat-Gruppenmischung sein.
  • In einer Ausführungsform weist die lichtdurchlässige Schicht 105 ein Wellenlängenumwandlungsmaterial auf, das ein erstes Licht der lichtemittierenden Struktur 101 in ein zweites Licht mit einer von derjenigen des ersten Lichts verschiedenen Spitzenwellenlänge umwandelt. Eine Mischung aus dem ersten Licht und dem zweiten Licht kann weißes Licht sein. Das weiße Licht der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 weist eine Farbtemperatur im Bereich von 2200K-6500K auf, und sie kann im stationären Betrieb 2200K, 2400K, 2700K, 3000K, 3000K, 5700K oder 6500K sein. Die CIE xy-Farbkoordinaten (CIE x,y) des Lichts der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 befinden sich innerhalb der 7-stufigen MacAdam-Ellipse auf der CIE 1931-Farbtafel und weisen einen Farbwiedergabeindex (CRI) von größer als 80 oder größer als 90 auf. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die lichtdurchlässige Schicht 105 streuende Partikel, die Titandioxid, Zirkonoxid, Zinkoxid oder Aluminiumoxid.
  • Die lichtemittierende Einheit 10 kann elektrisch mit der Schaltung (nicht dargestellt) auf einer Oberfläche des Trägers 20 durch die Elektroden 102, 104 verbunden sein, und die lichtemittierende Struktur 101 kann durch die Schaltung auf dem Träger 20 zum Emittieren von Licht versorgt werden. Genauer gesagt, sind die Elektroden 102, 104 über ein leitfähiges Material elektrisch mit der Schaltung auf der Oberfläche des Trägers 20 verbunden. Das leitfähige Material kann ein haftendes leitfähiges Material sein, wie beispielsweise Lot. In einer Ausführungsform sind die Elektroden 106, 108 auf der unteren Oberfläche 202 angeordnet, um externe Energie zu empfangen. Die Elektroden 106, 108 auf der unteren Oberfläche 202 des Trägers 20 sind elektrisch mit der Schaltung (nicht dargestellt) auf der Oberfläche des Trägers 20 durch Metalldrähte (nicht dargestellt) im Träger 20 verbunden. Die Metalldrähte im Träger 20 können in vertikaler Richtung oder in geneigter Richtung durch den Träger 20 dringen. In einer Ausführungsform umfasst die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 eine reflektierende Schicht, um Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu reflektieren. Die reflektierende Schicht kann eine Diffusionsreflexionsfläche sein, wobei das Licht in mehrere Richtungen reflektiert werden kann. Oder die reflektierende Schicht kann eine Spiegelreflexionsoberfläche sein, wobei das Licht in eine einzige Richtung reflektiert werden kann und der Einfallswinkel des Lichts dem Reflexionswinkel entspricht. In einer Ausführungsform ist die reflektierende Schicht eine Diffusionsreflexionsfläche, und ein Teil des Lichts der lichtemittierenden Struktur 101 wird von der reflektierenden Schicht als reflektiertes Licht reflektiert. Dann läuft ein Teil des reflektierten Lichts in Richtung der lichtemittierenden Struktur 101. Unterdessen kann ein Teil des reflektierten Lichts von der lichtemittierenden Einheit 10 wieder absorbiert oder in der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 eingeschlossen werden, indem es zwischen dem ersten optischen Element 30 und dem Träger 20 hin und her reflektiert wird. Dadurch wird die Lichtemissionsintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 reduziert. In einer Ausführungsform ist die reflektierende Schicht eine Spiegelreflexionsoberfläche, und das Licht der lichtemittierenden Struktur 101 wird von der Oberfläche des Trägers 20 in eine Richtung weg von der lichtemittierenden Struktur 101 reflektiert. Daher wird mehr Licht in den Randbereich der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 reflektiert, um die Lichtintensität um die lichtemittierende Vorrichtung 1000 zu verbessern, während die obere Oberfläche 201 eine Spiegelreflexionsoberfläche umfasst. Des Weiteren wird die Differenz der Lichtintensität zwischen dem mittleren Abschnitt und dem Randabschnitt der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 erhöht.
  • Das Material der reflektierenden Schicht kann ein isolierendes Material und/oder ein leitfähiges Material sein. Das isolierende Material kann weiße Farbe oder Keramiktinte sein. Das leitfähige Material kann Metall sein, wie beispielsweise Silber und Aluminium. Die weiße Farbe umfasst ein Basismaterial und eine Vielzahl von reflektierenden Partikeln (nicht dargestellt), die im Basismaterial verteilt sind. Das Material des Basismaterials kann ein Siloxangruppen enthaltendes Material, ein Epoxygruppen enthaltendes Material oder ein Material mit den beiden oben genannten Funktionsgruppen sein und einen Brechungsindex (n) zwischen 1,4 und 1,6 oder zwischen 1,5 und 1,6 aufweisen. In einer Ausführungsform kann das Material der Basis Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonatester (PC), Polyetherimid oder ein Fluorcarbonpolymer sein. Das Material der reflektierenden Partikel kann Titandioxid, Ceroxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zirkondioxid sein.
  • In einer Ausführungsform ist das erste optische Element 30 auf der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet. Das erste optische Element 30 weist eine Breite auf, die im Wesentlichen gleich einer Breite der lichtemittierenden Einheit 10 und größer als eine Breite der lichtemittierenden Struktur 101 ist. Bezugnehmend auf 1A wird das erste optische Element 30 verwendet, um einen Teil des Lichts von der lichtemittierenden Struktur 101 zu einer unteren rechten (oder (X,-Z)) Richtung und/oder unteren linken (oder (Y,-Z)) Richtung weg von der lichtemittierenden Einheit 10 zu reflektieren. Das Licht wird also nach dem Verlassen der lichtemittierenden Struktur 101 in Richtung des zweiten optischen Elements 50 emittiert, um zu vermeiden, dass es in der lichtemittierenden Einheit 10 eingeschlossen wird. Das heißt, das erste optische Element 30 ermöglicht es, das von der lichtemittierenden Einheit 10 erzeugte Licht um die lichtemittierende Vorrichtung 1000 zu verteilen, anstatt es über der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 zu konzentrieren. Das zweite optische Element 50 umschließt die lichtemittierende Einheit 10 und das erste optische Element 30 und kontaktiert gleichzeitig das erste optische Element 30 und die lichtemittierende Einheit 10. Das zweite optische Element 50 deckt die lichtemittierende Einheit 10 im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittellinie ab, die durch die lichtemittierende Einheit 10 (oder das erste optische Element 30) in einer Querschnittsansicht verläuft. So kann beispielsweise die Mittellinie eine virtuelle Mittellinie L0 sein, die durch die lichtemittierende Einheit 10 verläuft. Das zweite optische Element 50 weist eine seitliche Oberfläche 501 und eine untere Oberfläche 502 auf. Die seitliche Oberfläche 501 berührt direkt die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30, nicht aber die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30. Die untere Oberfläche 502 ist mit dem Träger 20 verbunden und ist im Wesentlichen koplanar mit den Oberflächen der mit dem Träger 20 verbundenen Elektroden 102, 104. In einer Ausführungsform ist die Form des zweiten optischen Elements 50 in einer Querschnittsansicht rechteckig oder annähernd rechteckig. Die seitliche Oberfläche 501 ist eine horizontale Fläche parallel zur obere Oberfläche 201 in der Querschnittsansicht. Die seitliche Oberfläche 501 ist im Wesentlichen koplanar zur oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30. In einer Ausführungsform sind die seitliche Oberfläche 501 und die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 nicht direkt miteinander verbunden. Das zweite optische Element 50 weist eine horizontale obere Oberfläche auf, die mit der seitlichen Oberfläche 501 und der seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden ist. Das zweite optische Element 50 umschließt die lichtemittierende Einheit 10 und der höchste Punkt der seitlichen Oberfläche 501 ist oberhalb der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet. Das erste optische Element 30 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur sein. Zum Beispiel kann das erste optische Element 30 eine einzelne reflektierende Schicht mit Isoliermaterial, wie beispielsweise weißer Farbe oder Tinte, sein. Beispielsweise kann das erste optische Element 30 eine einzelne reflektierende Schicht mit einem leitfähigen Material sein. Das leitfähige Material kann Metall sein, wie beispielsweise Silber und Aluminium. Das erste optische Element 30 kann ein verteilter Bragg-Reflektor (DBR) sein, der mindestens zwei gestapelte Lichttransmissionsschichten mit unterschiedlichem Brechungsindizes umfasst. Das Material des verteilten Bragg-Reflektors (DBR) kann ein Isoliermaterial oder ein leitfähiges Material sein. Das Isoliermaterial umfasst, ist aber nicht beschränkt auf, Polyammonium (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorocyclobutan (PFCB), Magnesiumoxid (MgO), Su8, Epoxy (Epoxy), Acrylharz (Acrylharz), Cycloolefinpolymer (COC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC), Polyetherimid, Fluorkohlenstoffpolymer, Glas, Aluminiumoxid (Al2O3), Magnesiumoxid (MgO), Ceroxid (SiOx), Titanoxid (TiO2), Tantaloxid (Ta2O5), Siliziumnitrid (SiNx), Spin-on-Glas (SOG) oder Tetraethoxydecan (TEOS). Das leitfähige Material umfasst, ist aber nicht beschränkt auf, Indiumzinnoxid (ITO), Indiumoxid (InO), Zinnoxid (SnO), Cadmiumzinnoxid (CTO), Antimonzinnoxid (ATO), Aluminiumzinkoxid (AZO), Zinkzinnoxid (ZTO), Galliumzinkoxid (GZO), Zinkoxid (ZnO), Magnesiumoxid (MgO), Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs), Galliumnitrid (GaN), Galliumphosphid (GaP) oder Indiumzinkoxid (IZO).
  • Das zweite optische Element 50 und die lichtdurchlässige Schicht 105 können in Bezug auf das Licht der lichtemittierenden Struktur 101 lichtdurchlässig oder transparent sein. Das Material des zweiten optischen Elements 50 und das Material der lichtdurchlässigen Schicht 105 können gleich oder ähnlich sein. Die Materialien des optischen Elements 50 und der lichtdurchlässigen Schicht 105 können Silikon, Epoxid, Polyimidin (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB), SU8, Acrylharz, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC), Polyetherimid, Fluorkohlenstoffpolymer, Aluminiumoxid (Al2O3), SINR, Spin-on-Glas (SOG) oder eine Kombination davon sein. In einer Ausführungsform umfasst das zweite optische Element 50 streuende Partikel, wie Titandioxid, Zirkonoxid, Zinkoxid oder Aluminiumoxid. In einer Ausführungsform umfasst das Material des zweiten optischen Elements 50 ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie beispielsweise Farbstoff, Phosphor und Quantenpunkte.
  • 1B zeigt eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die X-Achse und die Y-Achse sind im geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 in 1B miteinander verbunden. Bezugnehmend auf 1B verläuft die Y-Achse vertikal durch das geometrische Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10, während die X-Achse horizontal durch das geometrische Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 verläuft. Der größte Teil der lichtemittierenden Einheit 10 ist durch das erste optische Element 30 bedeckt, und das zweite optische Element 50 umschließt die gesamte lichtemittierende Einheit 10 und das erste optische Element 30. Das zweite optische Element 50 weist eine kreisförmige, einen Pseudokreis-förmige oder eine elliptische Kontur auf. Zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der Größe des zweiten optischen Elements 50 besteht ein proportionaler Zusammenhang in einer Querschnittsansicht. Zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der der reflektierenden Schicht auf der oberen Oberfläche 201 oder auf dem Träger 20 besteht ein proportionaler Zusammenhang in einer Querschnittsansicht. Bezugnehmend auf 1A ist beispielsweise die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. Oder die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 ist das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform ist die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 das 5-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform beträgt die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 das 10-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10.
  • 2A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Strahlen in 2A geben die Trajektorie oder die Spuren des Lichts von der lichtemittierenden Vorrichtung an. 2B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 2A. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Der Abschnitt des zweiten optischen Elements 50, der auf einer Seite der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet ist, weist eine pseudotrapezförmige Form auf. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist eine geneigte Fläche. In einer Ausführungsform ist die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 eine Spiegelreflexionsoberfläche oder eine Quasi- Spiegelreflexionsoberfläche, um das von der lichtemittierenden Einheit 10 emittierte Licht auf die seitlichen Oberflächen der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 zu verteilen (im Querschnitt). Der Einfachheit halber zeigt die linke Hälfte der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in 2A das Licht, das innerhalb des zweiten optischen Elements 50 nach dem Verlassen der lichtemittierenden Einheit 10 in einer Aufwärtsrichtung läuft, während die rechte Hälfte das Licht zeigt, das innerhalb des zweiten optischen Elements 50 nach dem Verlassen der lichtemittierenden Einheit 10 in eine Abwärtsrichtung läuft. Die Ausbreitungsrichtung des Lichts innerhalb des zweiten optischen Elements 50 umfasst die Aufwärtsrichtung, die Abwärtsrichtung, wie vorstehend beschrieben, oder eine Kombination davon, während der größte Teil des Lichts in einer Richtung weg von der lichtemittierenden Einheit 10 läuft. Wie in 2A gezeigt, läuft das Licht innerhalb des zweiten optischen Elements 50 in gerader Richtung, bis es an der seitlichen Oberfläche 501 gebrochen wird. Beispielsweise verschiebt sich das Licht L1 nach dem Verlassen des zweiten optischen Elements 50 in eine Richtung nahe dem Träger 20.
  • 2B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 2A. 2C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 2A auf einem kartesischen Koordinatensystem. Die drei Kurven in 2C zeigen die von drei verschiedenen Oberflächen in 2B gemessene Lichtintensität: die Oberfläche A (in Bezug auf 90°), Oberfläche B (in Bezug auf 135°) und Oberfläche C (in Bezug auf 180°). Die horizontale Achse in 2C zeigt den Messwinkel in einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) darstellt. Bezugnehmend auf 2C ist die Verteilung der Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 symmetrisch zu 0° verteilt und weist auf zwei Seiten innerhalb eines Winkelbereichs zwischen 40° und 70° einen Maximalwert von ca. 0,14 a.u. auf, was etwa dem 14-fachen der minimalen Lichtintensität (ca. 0,001 a.u.) im mittleren Bereich in einem Winkel zwischen 15° und -15° entspricht. Zur Vereinfachung der Diskussion ist die gezeigte Lichtintensität normiert, so dass die Lichtintensität in den offenbarten Ausführungsformen mit einer beliebigen Einheit (a.u.) vereinheitlicht ist. 2D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 2A auf einem Polarkoordinatensystem. Bezugnehmend auf 2D weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 eine Verteilung auf, die im Wesentlichen symmetrisch zu 0° oder dem geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 ist, und der größte Teil des Lichts ist in einem Winkel zwischen 40° und 70° verteilt.
  • 3A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Strahlen in 3A geben die Trajektorien oder die Spuren des Lichts von der lichtemittierenden Vorrichtung an. 3B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung, die in 3A dargestellt ist. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Die Querschnittsansicht des zweiten optischen Elements 50 umfasst im Wesentlichen zwei Trapeze, die auf zwei Seiten der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet sind. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist eine vertiefte Fläche. Die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 ist eine Spiegelreflexionsfläche, um das Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu den beiden Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 zu leiten. Der linke Abschnitt in 3A zeigt, dass das Licht nach oben bewegt läuft, während der rechte Abschnitt zeigt, dass das Licht nach unten läuft. Die Bewegungsrichtung des Lichts innerhalb des zweiten optischen Elements 50 kann eine Aufwärtsrichtung, Abwärtsrichtung oder eine Kombination davon sein, während der größte Teil des Lichts in einer Richtung weg von der lichtemittierenden Einheit 10 läuft. Ähnlich findet eine Reflexion an der seitlichen Oberfläche 501 statt, wenn das Licht aus dem zweiten optischen Element 50 austritt, wobei das zweite optische Element 50 eine vertiefte seitliche Oberfläche 501 aufweist. 3C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 3A auf einem kartesischen Koordinatensystem. Die drei Kurven in 3C zeigen die von drei verschiedenen Oberflächen in 3B gemessene Lichtintensität: die Oberfläche A (mit Bezug auf 90°), die Oberfläche B (mit Bezug auf 135°) und die Oberfläche C (mit Bezug auf 180°). Die horizontale Achse in 3C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) angibt. Die auf der horizontalen Achse angegebenen Beschriftungen von 90° und -90° zeigen im Wesentlichen die +X-Richtung bzw. die -X-Richtung in 3A, während die Beschriftung von 0° mit der virtuellen Mittellinie L0 überlappt, die durch die Mitte der lichtemittierenden Einheit 10 verläuft. Die horizontale Achse in 3C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) angibt. Bezugnehmend auf 3C weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 eine im Wesentlichen symmetrische Verteilung bezüglich 0° auf, und weist einen Maximalwert von ca. 0,13 a.u. an zwei Seiten innerhalb eines Winkels zwischen 30° und 60° auf, was etwa dem 7,2-fachen der minimalen Lichtintensität (ca. 0,018 a.u.) im mittleren Bereich innerhalb eines Winkels zwischen 10° und -10° entspricht. 3D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 3A auf einem Polarkoordinatensystem. Bezugnehmend auf 3D weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 eine im Wesentlichen symmetrische Verteilung zu 0° oder dem geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 auf, und der größte Teil des Lichts ist in einem Winkel zwischen 30° und 60° verteilt. Der Unterschied zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in 2A und der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 ist die vertiefte seitliche Oberfläche 501 in der lichtemittierenden Vorrichtung 2000. Die vertiefte seitliche Oberfläche 501 beeinflusst die Lichtintensitätsverteilung. Genauer gesagt befindet sich die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 in einem Winkelbereich zwischen 30° und 60°, während sich die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in einem Winkelbereich zwischen 40° und 70° befindet. Die Fläche des mittleren Bereichs mit geringerer Lichtintensität reduziert sich vom Winkelbereich zwischen +15° und -15° auf+10° und -10°. Außerdem ist das Verhältnis zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 2000 geringer als das der lichtemittierenden Vorrichtung 1000.
  • 4A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Strahlen in 4A geben die Trajektorie oder die Spuren des Lichts von der lichtemittierenden Vorrichtung an. 4B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 4A. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Die Querschnittsansicht des zweiten optischen Elements 50 umfasst im Wesentlichen zwei Trapeze, die an zwei Seiten der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet sind. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist eine vorstehende Fläche. Die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 ist eine Spiegelreflexionsfläche, um das Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu den lateralen Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 zu leiten. Der linke Abschnitt in 4A zeigt, dass das Licht nach oben läuft, während der rechte Abschnitt zeigt, dass das Licht nach unten läuft. Die Bewegungsrichtung des Lichts innerhalb des zweiten optischen Elements 50 kann eine Aufwärtsrichtung, Abwärtsrichtung oder eine Kombination davon sein, während der größte Teil des Lichts in einer Richtung weg von der lichtemittierenden Einheit 10 läuft. Ähnlich findet eine Reflexion an der seitliche Oberfläche 501 statt, wenn das Licht aus dem zweiten optischen Element 50 austritt. Es wird daraufhingewiesen, dass das zweite optische Element 50 eine vorstehende seitliche Oberfläche 501 aufweist. 4C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 4A auf einem kartesischen Koordinatensystem. Die drei Kurven in 4C zeigen die von drei verschiedenen Oberflächen in 4B gemessene Lichtintensität: die Oberfläche A (in Bezug auf 90°), die Oberfläche B (in Bezug auf 135°) und die Oberfläche C (in Bezug auf 180°). Die horizontale Achse in 4C zeigt den Messwinkel an einer Ebene, während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) zeigt. Die Beschriftungen von 90° und -90° auf der horizontalen Achse zeigen im Wesentlichen die +X-Richtung bzw. die -X-Richtung in 4A, während die Beschriftung von 0° mit der virtuellen Mittellinie L0 überlappt, die durch die Mitte der lichtemittierenden Einheit 10 verläuft. Die horizontale Achse in 4C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) darstellt. Bezugnehmend auf 4C weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 eine im Wesentlichen symmetrische Verteilung bezüglich 0° auf, und weist einen Maximalwert von etwa 0,18 a.u. an zwei Seiten innerhalb eines Winkelbereichs zwischen 40° und 60° auf, was etwa dem 18-fachen der minimalen Lichtintensität (etwa 0,01 a.u.) im mittleren Bereich innerhalb eines Winkelbereichs zwischen 25° und -25° entspricht. 4D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 4A auf einem Polarkoordinatensystem. Bezugnehmend auf 4D weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 eine Verteilung auf, die im Wesentlichen symmetrisch zu 0° oder dem geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 ist, und der größte Teil des Lichts ist in einem Winkelbereich zwischen 40° und 60° verteilt. Der Unterschied zwischen der in 2A dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 1000 und der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 besteht in der vorstehenden seitlichen Oberfläche 501 in der lichtemittierenden Vorrichtung 3000. Die vorstehende seitliche Oberfläche 501 beeinflusst die Lichtintensitätsverteilung. Genauer gesagt befindet sich die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 in einem Winkelbereich zwischen 40° und 60°, während sich die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in einem Winkelbereich zwischen 40° und 70° befindet. Die Fläche des mittleren Bereichs mit geringerer Lichtintensität vergrößert sich vom Winkelbereich zwischen +15° und -15° auf +25° und -25°. Außerdem ist das Verhältnis zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 3000 ebenfalls höher als das der lichtemittierenden Vorrichtung 1000. Daher kann die lichtemittierende Vorrichtung 3000 einen besseren Kontrast der Lichtintensität als die lichtemittierende Vorrichtung 1000 bereitstellen.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 4000. Die lichtemittierende Vorrichtung 4000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Einheit 10, ein erstes optisches Element 30, ein zweites optisches Element 50 und ein drittes optisches Element 52 auf, das auf dem zweiten optischen Element 50 ausgebildet ist. Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101, eine lichtdurchlässige Schicht 105, die die lichtemittierende Struktur 101 und Elektroden 102, 104 umgibt und bedeckt. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet sein und kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein. Die Epitaxieschicht kann die erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ sein. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Das zweite optische Element 50 und das dritte optische Element 52 sind lichtdurchlässige Schichten in Bezug auf das Licht der lichtemittierenden Einheit 10. Der Brechungsindex des zweiten optischen Elements 50 unterscheidet sich von dem des dritten optischen Elements 52. Beispielsweise weist das zweite optische Element 50 ein Epoxidharz mit einem Brechungsindex zwischen 1,5 und 1,6 auf, und das dritte optische Element 52 weist ein Siliziumharz mit einem Brechungsindex zwischen 1,4 und 1,5 auf. In einer Ausführungsform umfassen das zweite optische Element 50 und das dritte optische Element 52 gemeinsames Material (z.B. Siliziumharz oder Epoxidharz) und verschiedene Brechungsindizes. Das Licht der lichtemittierenden Einheit 10 passiert das zweite optische Element 50 (mit einem höheren Brechungsindex) und das dritte optische Element 52 (mit einem niedrigeren Brechungsindex), um an zwei (lateralen) Seiten konzentriert zu sein. Daher bleibt der mittlere Bereich (der Lichtintensitätsverteilung) auf einem niedrigen Lichtintensitätsniveau. Das Licht verlässt die lichtemittierende Einheit 10, passiert nacheinander das zweite optische Element 50 und das dritte optische Element 52 und gelangt in die Umgebung, wie Luft. Das Licht passiert das dritte optische Element 52 mit einem Brechungsindex zwischen der Luft (mit einem niedrigeren Brechungsindex) und dem zweiten optischen Element 50 (mit einem höheren Brechungsindex) vor dem Eintritt in die Luft. Daher ist die Differenz des Brechungsindexes an der Grenzfläche, die das Licht passiert, reduziert und die Möglichkeit der Totalreflexion verringert. In einem weiteren Aspekt kann die Effizienz der Lichtextraktion der lichtemittierenden Vorrichtung 4000 verbessert sein. Es besteht ein proportionaler Zusammenhang zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der des zweiten optischen Elements 50 in einer Querschnittsansicht. Es besteht ein proportionaler Zusammenhang zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der des dritten optischen Elements 52 in einer Querschnittsansicht. Zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der der reflektierenden Schicht auf der oberen Oberfläche 201 oder auf dem Träger 20 besteht ein proportionaler Zusammenhang in einer Querschnittsansicht. Bezogen auf 5 ist z.B. die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 oder des dritten optischen Elements 52 das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. Oder die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 ist das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform ist die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 oder des dritten optischen Elements 52 das 5-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform beträgt die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 das 10-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10.
  • 6A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Einheit 10a weist eine lichtemittierende Struktur 101, eine erste Elektrode 102, eine zweite Elektrode 104, eine lichtdurchlässige Schicht 105 und eine Isolierstruktur 15 auf. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein, das sich zum Aufwachsen der ersten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, der aktiven Schicht und der zweiten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ eignet. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser- oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die lichtemittierende Struktur 101 weist auf der unteren Oberfläche Elektrodenpads 1018, 1019 auf. Die obere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 und die seitlichen Oberflächen 1101, 1012 sind mit der lichtdurchlässigen Schicht 105 verbunden. Die lichtdurchlässige Schicht 105 weist eine Basis 1052 und Phosphorpartikel 1051 auf. Ein Teil der Phosphorpartikel 1051 ist direkt mit der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 und den seitliche Oberflächen 1101, 1012 verbunden. Das Elektrodenpad 1018 ist mit der ersten Elektrode 102 verbunden. Das Elektrodenpad 1019 ist mit der zweiten Elektrode 104 verbunden. Bezugnehmend auf 6A ist der Teil der Isolationsstruktur 15 nahe dem mittleren Bereich der lichtemittierenden Einheit 10a direkt mit der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 10a und einem Teil der Oberflächen der Elektrodenpads 1018, 1019 verbunden. Des Weiteren ist der Teil der Isolierstruktur 15 nahe dem mittleren Bereich der lichtemittierenden Einheit 10a zwischen den Elektroden 102, 104 ausgebildet, die den Elektrodenpads 1018, 1019 entsprechen. Der Teil der Isolierstruktur 15 nahe dem Seitenbereich der lichtemittierenden Einheit 10a ist zwischen den Elektroden 102, 104 und der lichtdurchlässigen Schicht 105 ausgebildet. Des Weiteren sind einige Phosphorpartikel 1051 an der Schnittstelle zwischen der lichtdurchlässigen Schicht 105 und der Isolierstruktur 15 nahe der Isolierstruktur 15 oder direkt mit der Isolierstruktur 15 verbunden angeordnet. Bezugnehmend auf 6A weist die untere Oberfläche der Isolierstruktur 15 eine gekrümmte Kontur auf. Ein Teil der Elektroden 102, 104 ist zusammen mit der gekrümmten Kontur angeordnet und weist eine der gekrümmten Kontur ähnliche Form auf.
  • Die Basis 1052 umfasst silikonbasiertes Material, epoxidbasiertes Material oder eine Kombination davon. Der Brechungsindex (n) der Basis 1052 liegt zwischen 1,4 und 1,6 oder zwischen 1,5 und 1,6. Für die Beschreibung der Phosphorpartikel 1051 kann auf die obigen Abschnitte verwiesen werden und sie entfällt nicht aus Gründen der Kürze. Die Isolierstruktur 15 wird durch Aushärten einer weißen Farbe ausgebildet. Die weiße Farbe umfasst eine Basis und mehrere reflektierende Partikel (nicht dargestellt), die sich innerhalb der Basis verteilen. Die Basis der weißen Farbe umfasst silikonbasiertes Material, Material auf Epoxidharzbasis oder eine Kombination davon. Der Brechungsindex (n) der Basis in der weißen Farbe liegt zwischen 1,4 und 1,6 oder zwischen 1,5 und 1,6. In einer Ausführungsform kann das Material der Basis Polyimid (PI), Benzocyclobuten (BCB), Perfluorcyclobutan (PFCB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonatester (PC), Polyetherimid oder Fluorcarbonpolymer sein. Reflektierende Partikel können Titandioxid, Ceroxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zirkondioxid sein. Reflektierende Partikel können Titaniumdioxid, Ceroxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zirkondioxid sein. In einer Ausführungsform wird das Licht der lichtemittierenden Struktur reflektiert, wenn das Licht auf die Isolierstruktur 15 trifft. Genauer gesagt, die Reflexion an der Oberfläche der isolierenden Struktur 15 ist eine diffuse Reflexion.
  • Die weiße Farbe weist eine Viskosität zwischen 0,5 und 1000 Pa·s auf, wie z.B. 0,5, 1, 2, 10, 30, 100, 500 oder 1000 Pa·s und eine Härte zwischen 40 und 90 Shore D. Oder die weiße Farbe weist eine Viskosität zwischen 100 und 10000 Pa·s auf, wie z.B. 100, 300, 500, 1000, 5000 oder 10000 Pa·s und eine Härte zwischen 30 und 60 Shore D.
  • 6B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Einheit 10b weist eine lichtemittierende Struktur 101, eine erste Elektrode 102, eine zweite Elektrode 104, eine lichtdurchlässige Schicht 105 und eine Isolierstruktur 15 auf. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein, das sich zum Aufwachsen der ersten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, der aktiven Schicht und der zweiten Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ eignet. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die lichtemittierende Struktur 101 weist auf der unteren Oberfläche Elektrodenpads 1018, 1019 auf. Die obere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 und die seitlichen Oberflächen 1101, 1012 sind mit der lichtdurchlässigen Schicht 105 verbunden. Die lichtdurchlässige Schicht 105 weist eine Basis 1052 und Phosphorpartikel 1051 auf. Ein Teil der Phosphorpartikel 1051 ist direkt mit der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 und den seitlichen Oberflächen 1101, 1102 in Kontakt gebracht. Das Elektrodenpad 1018 ist mit der ersten Elektrode 102 verbunden. Das Elektrodenpad 1019 ist mit der zweiten Elektrode 104 verbunden. Die Isolierstruktur 15 weist einen ersten Teil 1501, einen zweiten Teil 1502 und einen dritten Teil 1503 auf. Die erste Elektrode 102 ist zwischen dem ersten Teil 1501 und dem zweiten Teil 1502 angeordnet. Die zweite Elektrode 104 ist zwischen dem dritten Teil 1503 und dem zweiten Teil 1502 angeordnet. Der zweite Teil 1502 ist direkt mit der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 verbunden. Die unteren Oberflächen der ersten Elektrode 102 und der zweiten Elektrode 104 sind im Wesentlichen koplanar mit der der Isolierstruktur 15. In einer Ausführungsform entfallen die erste Elektrode 102 und die zweite Elektrode 104 aus der lichtemittierenden Einheit 10b. Daher ist die untere Oberfläche der Isolierstruktur 15 im Wesentlichen koplanar mit der der Elektrodenpads 1018 und 1019. Die Details der Basis 1052, der Phosphorpartikel 1051 und der Isolierstruktur 15 können den vorstehenden Abschnitten entnommen werden.
  • In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die lichtemittierenden Einheiten, wie die lichtemittierenden Einheiten 10, 10a und 10b, beliebig gewählt werden, ohne den Geist der vorliegenden Offenbarung zu verletzen. Mit anderen Worten, die lichtemittierende Einheit 10 in den Ausführungsformen kann durch die lichtemittierende Einheit 10a oder 10b ersetzt werden.
  • 7 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Struktur 101 in horizontaler Richtung. Die lichtemittierende Vorrichtung 5000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Struktur 101, ein erstes optisches Element 30, ein zweites optisches Element 50 und Elektroden 106, 108 auf. Die lichtemittierende Struktur 101 ist über die Elektrodenpads 1018, 1019 elektrisch mit der Schaltung auf der oberen Oberfläche 201 des Trägers verbunden. Dann ist die Schaltung auf der oberen Oberfläche 201 mit den Elektroden 106, 108 auf der unteren Oberfläche 202 des Trägers 20 verbunden. Daher kann die lichtemittierende Struktur 101 die Elektrizität von einer externen Schaltung empfangen, um ein Licht zu emittieren. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet sein und kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die lichtemittierende Struktur 101 kann über die Elektrodenpads 1018, 1019 und leitfähigen Materialien, wie beispielsweise Lot, elektrisch mit der Schaltung auf dem Träger 20 verbunden sein. Die lichtemittierende Vorrichtung 5000 weist eine ähnliche optische Eigenschaft auf wie die lichtemittierende Vorrichtung 1000 auf, wobei die optische Eigenschaft eine Lichtintensität, Lichtverteilung, Farbtemperatur und Wellenlänge umfasst. Der Unterschied zwischen den lichtemittierenden Vorrichtungen 1000 und 5000 besteht darin, dass die lichtdurchlässige Schicht 105 fehlt. Bezugnehmend auf 7 ist das erste optische Element 30 direkt auf der lichtemittierenden Struktur 101 ausgebildet. Das zweite optische Element 50 umgibt und kontaktiert die lichtemittierende Struktur 101 und das erste optische Element 30. Das erste optische Element 30 weist eine Breite auf, die im Wesentlichen derjenigen der lichtemittierenden Struktur 101 entspricht. Das zweite optische Element 50 umschließt die lichtemittierende Struktur 101 und kontaktiert das erste optische Element 30 und die lichtemittierende Struktur 101 direkt. Das zweite optische Element 50 weist eine seitliche Oberfläche 501 und eine untere Oberfläche 502 auf. Die seitliche Oberfläche 501 ist mit der seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden, ist aber nicht direkt mit der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden. In einer Ausführungsform sind die seitliche Oberfläche 501 und die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 nicht direkt verbunden. Das zweite optische Element 50 umfasst eine im Wesentlichen horizontale obere Oberfläche 5010, die mit der seitlichen Oberfläche 501 und der seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden ist. Das zweite optische Element 50 umgibt die lichtemittierende Struktur 101 und weist eine seitliche Oberfläche 501 auf, deren oberster Punkt höher als die obere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur 101 und niedriger als die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30 ist. In einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen der lichtemittierenden Struktur 101 und dem ersten optischen Element 30 in der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 verringert, wenn die lichtemittierende Struktur 101 und das erste optische Element 30 direkt miteinander verbunden sind. Daher hat das von der lichtemittierenden Struktur in Richtung des ersten optischen Elements 30 emittierte Licht nicht genügend Platz, um die lichtemittierende Struktur 101 zu verlassen, und wird leicht zurück zur lichtemittierenden Struktur 101 reflektiert. Mit anderen Worten, das Licht der lichtemittierenden Struktur 101 ist leicht zwischen der lichtemittierenden Struktur 101 und dem ersten optischen Element 30 einzufangen und nicht leicht in den Randbereich der lichtemittierenden Struktur 101 zu leiten. 8 zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Die lichtemittierende Vorrichtung 6000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Einheit 10, ein erstes optisches Element 30 und ein zweites optisches Element 50 auf. Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101, eine lichtdurchlässige Schicht 105, die die lichtemittierende Struktur 101 umgibt und bedeckt, und Elektroden 102, 104, 106, 108. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet sein und kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein. Die Epitaxieschicht kann die erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ sein. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die Merkmale und Diskussionen über Elemente mit gleichen Namen oder mit gleichen Bezugszeichen in der lichtemittierenden Vorrichtung 6000 und den lichtemittierenden Vorrichtungen 1000, 2000, 3000 und 4000 werden aus Gründen der Kürze weggelassen, und es wird auf die vorherigen Abschnitte verwiesen. Bezugnehmend auf 8 weist die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 eine gekrümmte Kontur auf. Die seitliche Oberfläche 501 ist höher als das erste optische Element 30. Das zweite optische Element 50 in der lichtemittierenden Vorrichtung 6000 bedeckt im Wesentlichen die lichtemittierende Einheit 10 und das erste optische Element 30. Die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 ist ebenfalls durch das zweite optische Element 50 bedeckt. Die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 kann jedoch einem externen Medium ausgesetzt sein, ohne durch das zweite optische Element 50 bedeckt zu sein. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 kann direkt mit der Kante oder seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden sein, oder kann in einem Abstand von größer als Null von der Kante oder seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 sein. In der lichtemittierenden Vorrichtung 6000 ist ein Winkel θ zwischen der seitlichen Oberfläche 501 und der unteren Oberfläche 502 (oder der oberen Oberfläche 201 des Trägers 20) gebildet. In einer Ausführungsform ist der Winkel θ kleiner als 90°, wie beispielsweise 45°. In einer Ausführungsform ist der Winkel θ größer als 90°, wie beispielsweise 120°. Zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der des zweiten optischen Elements 50 besteht ein proportionaler Zusammenhang in einer Querschnittsansicht. Zwischen der Größe der lichtemittierenden Einheit 10 und der der reflektierenden Schicht auf der oberen Oberfläche 201 oder auf dem Träger 20 besteht ein proportionaler Zusammenhang in einer Querschnittsansicht. So ist beispielsweise, unter Bezugnahme auf 8, die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. Oder die maximale Breite der auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 angeordneten reflektierenden Schicht ist das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform ist die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 das 5-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10. In einer Ausführungsform ist die maximale Breite der auf dem Träger 20 angeordneten reflektierenden Schicht oder die maximale Breite der auf der oberen Oberfläche 201 angeordneten reflektierenden Schicht das 10-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Einheit 10.
  • 9A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 9B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 9A. Die Z-Achse entspricht der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Struktur 101 in horizontaler Richtung. Die lichtemittierende Vorrichtung 7000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Struktur 101, ein erstes optisches Element 30, ein zweites optisches Element 50 und Elektroden 106, 108 auf. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst Elektrodenpads 1018, 1019, ein Substrat (nicht dargestellt), eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Das Substrat kann ein Wachstumssubstrat sein. Das Material des Substrats kann für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet sein und kann Saphir, Siliziumkarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid sein. Die Epitaxieschicht kann die erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ sein. Das Substrat kann ein Substrat sein, das nicht für das Wachstum der Epitaxieschicht geeignet ist. Das Material des Substrats kann fest (z.B. Keramik) oder elastisch (z.B. Glasfaser oder Triazinharz (BT)) sein. Das Substrat kann während des Herstellungsprozesses verdünnt oder entfernt werden. Die Merkmale und Diskussionen über Elemente mit gleichen Namen oder mit gleichen Bezugszeichen in der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 und der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 entfallen aus Gründen der Kürze, und es wird auf die vorherigen Abschnitte verwiesen. Bezugnehmend auf 9A weist die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 eine gekrümmte Kontur auf. Die seitliche Oberfläche 501 ist höher als das erste optische Element 30. Das zweite optische Element 50 in der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 bedeckt im Wesentlichen die lichtemittierende Einheit 10 und das erste optische Element 30. Die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 wird ebenfalls durch das zweite optische Element 50 bedeckt. Die Außenkante des ersten optischen Elements 30 kann jedoch einem externen Medium ausgesetzt sein, ohne durch das zweite optische Element 50 bedeckt zu werden. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 kann direkt mit der Kante oder seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 verbunden sein, oder kann in einem Abstand von größer als Null von der Kante oder seitlichen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 sein. Das zweite optische Element 50 bedeckt die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30. Zwischen der seitlichen Oberfläche 501 und der unteren Oberfläche 502 (oder der oberen Oberfläche 201 des Trägers 20) ist ein Winkel θ gebildet. In einer Ausführungsform ist der Winkel θ kleiner als 90°, wie beispielsweise 45°. In einer Ausführungsform ist der Winkel θ größer als 90°, wie beispielsweise 120°.
  • 9C zeigt ein Lichtverteilungsmuster auf einem kartesischen Koordinatensystem einer lichtemittierenden Vorrichtung, dargestellt in 9A. Die drei Kurven in 9C zeigen die von drei verschiedenen Oberflächen in 9B gemessene Lichtintensität: die Oberfläche A (in Bezug auf 90°), Oberfläche B (in Bezug auf 135°) und Oberfläche C (in Bezug auf 180°). Die horizontale Achse in 9C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) darstellt. Die auf der horizontalen Achse angegebenen Beschriftungen von 90° und -90° zeigen im Wesentlichen die +X-Richtung bzw. die -X-Richtung in 9A, während die Beschriftung von 0° mit der virtuellen Mittellinie L0 überlappt, die durch die Mitte der lichtemittierenden Struktur 101 verläuft. Die horizontale Achse in 9C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) angibt. Bezugnehmend auf 9C ist die Verteilung der Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 bezüglich 0° im Wesentlichen symmetrisch verteilt und weist einen Maximalwert von ca. 1,2 a.u. an zwei Seiten in einem Winkelbereich zwischen 40° und 50° auf, was etwa dem Vierfachen der minimalen Lichtintensität (ca. 0,3 a.u.) im mittleren Bereich in einem Winkelbereich zwischen 10° und -10° entspricht. 9D zeigt ein Lichtverteilungsmuster auf einem Polarkoordinatensystem einer lichtemittierenden Vorrichtung, wie sie in 9A dargestellt ist. Bezugnehmend auf 9D weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 eine Verteilung auf, die im Wesentlichen symmetrisch zu 0° oder dem geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 ist, und der größte Teil des Lichts ist in einem Winkel verteilt, der zwischen 40° und 50° liegt. Der Unterschied zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in 2A und der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 besteht darin, dass das zweite optische Element 50 die lichtemittierende Struktur 101 und das erste optische Element 30 bedeckt. Die seitliche Oberfläche des ersten optischen Elements 30 ist vollständig durch das zweite optische Element 50 bedeckt. Dadurch wird die Lichtintensitätsverteilung der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 beeinflusst. Genauer gesagt, die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 ist in einem Winkelbereich zwischen 40° und 50°, während die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in einem Winkelbereich zwischen 40° und 70° ist. Die Fläche des mittleren Bereichs mit geringerer Lichtintensität reduziert sich vom Winkelbereich zwischen +15° und -15° auf +10° und -10°. Außerdem ist das Verhältnis zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 7000 geringer als das der lichtemittierenden Vorrichtung 1000.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Querschnittsansicht des zweiten optischen Elements 50 im Wesentlichen zwei Trapeze, die an zwei Seiten der lichtemittierenden Struktur 101 angeordnet sind, wie in 9E dargestellt. 9E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist eine geneigte Fläche. Zwischen der seitlichen Oberfläche 501 und der unteren Oberfläche 502 (oder der oberen Oberfläche 201 des Trägers 20) ist ein Winkel θ gebildet, der kleiner als 90° ist. In einer Ausführungsform ist der Winkel θ 45°.
  • 10A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 10A ist die Draufsicht durch eine X-Achse und eine Y-Achse definiert. Die lichtemittierende Vorrichtung 8000 weist einen Träger 200, mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 1000 und ein viertes optisches Element 54 (bezogen auf 10B) auf, das die lichtemittierenden Vorrichtungen 1000 bedeckt. Die lichtemittierende Vorrichtung 1000 weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Einheit 10, ein erstes optisches Element 30, ein zweites optisches Element 50 und Elektroden 106, 108 auf (nicht dargestellt). Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101 (nicht dargestellt), eine lichtdurchlässige Schicht 105 (nicht dargestellt), die die lichtemittierende Struktur 101 umgibt und bedeckt, und Elektroden 102, 104 (nicht dargestellt). Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst eine erste Halbleiterschicht des leitfähigen Typs (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht des leitfähigen Typs (nicht dargestellt). Die Eigenschaften der Elemente können auf Elemente mit gleichen Bezugszeichen oder Namen in den vorangegangenen Abschnitten zurückgeführt werden und werden zum Zwecke der Kürze weggelassen. Die obere Oberfläche 201 des Trägers 200 ist eine Spiegelreflexionsfläche, um Licht effizient aus den lichtemittierenden Einheiten 10 zu extrahieren. Diese lichtemittierenden Vorrichtungen 1000 sind in Form einer Matrix auf dem Träger 200 mit einem festen Abstand in X-Richtung und einem festen Abstand in Y-Richtung regelmäßig angeordnet. Die optischen Eigenschaften der lichtemittierenden Vorrichtungen 1000, wie Lichtintensität, Lichtintensitätsverteilung, Farbtemperatur und Wellenlänge sind im Wesentlichen gleich. In einer weiteren Ausführungsform kann der Abstand zwischen zwei lichtemittierenden Vorrichtungen gleich oder unterschiedlich sein. Oder der Abstand in eine Richtung, z.B. in X-Richtung oder in Y-Richtung, wird schrittweise erhöht oder verringert. In einer weiteren Ausführungsform kann die lichtemittierende Vorrichtung 1000 durch andere lichtemittierende Vorrichtungen ersetzt werden, wie beispielsweise die lichtemittierende Vorrichtung 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 oder 7000.
  • 10B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in 10A. Bezugnehmend auf 10B ist die Querschnittsansicht durch eine X-Achse und eine Z-Achse definiert. Das vierte optische Element 54 bedeckt mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 1000, um das Licht der lichtemittierenden Vorrichtungen 1000 einzustellen. Das vierte optische Element 54 kann eine einschichtige Struktur oder eine Mehrschichtstruktur (z.B. mit einem helligkeitssteigernden Film, einer Prismenfolie, einem Diffusionsfilm und/oder einem Ausrichtungsfilm) sein, um die optische Eigenschaft, wie beispielsweise die Ausbreitungsrichtung, einzustellen. In einer Ausführungsform umfasst das vierte optische Element 54 einen Film mit Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie beispielsweise Phosphor oder Quantenpunkten. Bezugnehmend auf 10B weist die lichtemittierende Vorrichtung 8000 lichtemittierende Vorrichtungen 1000 auf, die in X-Richtung und Y-Richtung in festen Abständen angeordnet sind. Die Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 1000 weist die Eigenschaft einer höheren Lichtintensität an den seitlichen Oberflächen als die auf dem mittleren Bereich auf (wie im Lichtverteilungsmuster auf einem kartesischen Koordinatensystem und/oder auf einem Polarkoordinatensystem in den vorangegangenen Abschnitten dargestellt). Daher kann die lichtemittierende Vorrichtung 8000 ein planares Lichtfeld mit hoher Gleichmäßigkeit und weniger hellen oder dunklen Bereichen (oder Punkten) bereitstellen. Genauer gesagt beträgt die Differenz zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität, die das planare Lichtfeld liefert, weniger als 3%-10% der maximalen Lichtintensität. Oder es sind keine dunklen oder hellen Linien zu erkennen.
  • 11A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 11A ist die Draufsicht durch eine X-Achse und eine Y-Achse definiert. Die lichtemittierende Vorrichtung 9000 weist einen Träger 200, mehrere lichtemittierende Einheiten 10, mehrere erste optische Elemente 30, mehrere zweite optische Elemente 50, mehrere Schaltungsabschnitte 301, 302 und ein viertes optisches Element 54 auf (siehe 11B).
  • Bezugnehmend auf 11A sind die lichtemittierenden Einheiten 10 in Form einer Matrix auf dem Träger 200 mit einem festen Abstand in X-Richtung und einem festen Abstand in Y-Richtung angeordnet. Die Größe der Matrix kann dem Aspektverhältnis einer Anzeige entsprechen, wie beispielsweise 4:3, 3:2, 16:9, 18:9, 1,85:1 oder 2,39:1. Weitere Informationen zum Aspektverhältnis finden sich im Wikipedia-Eintrag zum Aspektverhältnis. Die optischen Eigenschaften jeder der lichtemittierenden Einheiten 10, wie beispielsweise die Lichtemissionsintensität, die Lichtintensitätsverteilung, die Farbtemperatur und die Wellenlänge, sind im Wesentlichen gleich. Wenn sich die optischen Eigenschaften der vorstehend beschriebenen lichtemittierenden Einheiten jedoch voneinander unterscheiden, kann der visuelle Effekt durch die Ungleichheit der Eigenschaften der lichtemittierenden Einheiten 10 reduziert werden, indem die lichtemittierenden Einheit 10 zufällig auf der gesamten Fläche oder einer Teilfläche des Trägers 200 angeordnet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann der Abstand zwischen zwei lichtemittierenden Einheiten gleich oder unterschiedlich sein. Oder der Abstand in eine Richtung, z.B. in X-Richtung oder in Y-Richtung, wird schrittweise erhöht oder verringert. In einer weiteren Ausführungsform kann die lichtemittierende Einheit 10 durch eine andere lichtemittierende Einheit ersetzt werden, wie beispielsweise die lichtemittierende Einheit 10a in 6A und die lichtemittierende Einheit 10b in 6B.
  • 11B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in 11A. Bezugnehmend auf 11B ist die Querschnittsansicht durch eine X-Achse und eine Z-Achse definiert. In 11B ist das vierte optische Element 54 auf der lichtemittierenden Einheit 10 angeordnet und bedeckt mehrere erste optische Elemente 30 und mehrere zweite optische Elemente 50. In einer Ausführungsform umfasst das vierte optische Element 54 einen Film mit Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie beispielsweise Phosphor oder Quantenpunkten. Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101, eine lichtdurchlässige Schicht 105, die die lichtemittierende Struktur 101 umgibt und bedeckt, und Elektroden 102, 104. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Die Eigenschaften der Elemente können auf Elemente mit gleichen Bezugszeichen oder Namen in den vorangegangenen Abschnitten bezogen werden, und werden zum Zwecke Kürze weggelassen. Der Träger 200 weist eine Schaltungsschicht 300 auf, die elektrisch mit den Elektroden 102, 104 der lichtemittierenden Einheiten 10 verbunden werden kann. Genauer gesagt weist die Schaltungsschicht 300 einen ersten Schaltungsabschnitt 301 und einen zweiten Schaltungsabschnitt 302 auf, die elektrisch mit den Elektroden 102 bzw. 104 verbunden sind. Die Oberfläche der mit den lichtemittierenden Einheiten 10 verbundenen Schaltungsabschnitte 301, 302 kann das Licht der lichtemittierenden Einheit 10 reflektieren oder streuen. In einer Ausführungsform weist die Oberfläche der mit den lichtemittierenden Einheiten 10 verbundenen Schaltungsabschnitte 301, 302 ein reflektierendes Metall, wie Silber, Gold, Kupfer und/oder Aluminium auf, um mit den lichtemittierenden Einheiten 10 elektrisch verbunden zu sein und das Licht von den lichtemittierenden Einheiten 10 in eine Aufwärtsrichtung und/oder in eine seitliche Richtung zu reflektieren. Die Reflexion kann eine Spiegelreflexion oder Diffusionsreflexion sein. Wenn die von den Schaltungsabschnitten 301 und 302 bereitgestellte Reflexionsart eine Spiegelreflexion ist, kann das Licht der lichtemittierenden Einheiten 10 effizient zu lateralen Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 9000 gestreut werden.
  • 11C zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 11C ist eine reflektierende Schicht 40 auf dem Träger ausgebildet, die ganz oder teilweise mit der Schaltungsschicht 300 überlappt ist. Die reflektierende Schicht 40 ist durch das vierte optische Element 54 bedeckt. Die reflektierende Schicht 40 ist entsprechend den lichtemittierenden Einheiten 10 angeordnet, um Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu reflektieren. Die reflektierende Schicht 40 kann eine Diffusionsreflexionsfläche sein, wobei das Licht in mehrere Richtungen reflektiert werden kann. Oder die reflektierende Schicht 40 kann eine Spiegelreflexionsoberfläche sein, wobei das Licht in eine einzige Richtung reflektiert werden kann und der Einfallswinkel des Lichts gleich dem Reflexionswinkel ist. Das Material der reflektierende Schicht 40 kann ein Isoliermaterial und/oder ein leitfähiges Material sein. Das Isoliermaterial kann weiße Farbe oder Keramiktinte sein. Das leitfähige Material kann Metall sein, wie beispielsweise Silber und Aluminium. Für die Beschreibung der Materialien kann auf die vorherigen Abschnitte verwiesen werden, und sie entfällt aus Gründen der Kürze. Um das Licht der lichtemittierenden Einheit 10 zu reflektieren, kann die Fläche der reflektierenden Schicht 40 größer sein als die des ersten optischen Elements 30. Genauer gesagt ist die Projektionsfläche der reflektierenden Schicht 40 auf dem Träger 200 größer als die des ersten optischen Elements 30. Des Weiteren ist die Projektionsfläche der reflektierenden Schicht 40 auf dem Träger 200 größer als die des zweiten optischen Elements 50. In einer Ausführungsform ist die Projektionsfläche der reflektierenden Schicht 40 auf dem Träger 200 kleiner oder gleich der des zweiten optischen Elements 50. In einer Ausführungsform ist die Projektionsfläche des ersten optischen Elements 10 auf einer durch die X-Achse und Y-Achse definierten Oberfläche 125µm*125µm, und die Projektionsfläche der reflektierenden Schicht 40 auf der gleichen Ebene 1mm*1mm. In einer Ausführungsform bilden die Längen der Projektionen auf einer Oberfläche des ersten optischen Elements 30 und der reflektierenden Schicht 40 in einer Richtung ein Verhältnis zwischen 0,1-0,05, wie beispielsweise 0,25 und 0,125. Genauer gesagt hat die Projektion des ersten optischen Elements 30 auf die durch die X-Achse und die Y-Achse definierte Ebene eine Länge von 250µm, während die der reflektierenden Schicht 40 eine Länge von 1mm aufweist, wobei ein Verhältnis zwischen ihnen 0,25 beträgt. Wenn die reflektierende Schicht 40 isoliert ist, ist zumindest ein Teil der Schaltungsabschnitte 301 und 302, die mit den Elektroden 102 und 104 verbunden sind, nicht von der reflektierenden Schicht 40 bedeckt. In einer Ausführungsform erstreckt sich die reflektierende Schicht 40 auf dem Träger 200 zum Bereich zwischen den Elektroden 102, 104 und dem Träger 200. In einer Ausführungsform ist die reflektierende Schicht 40 auf dem Träger 200 mit der lichtemittierenden Einheit 10, dem ersten optischen Element 30 und dem zweiten optischen Element 50 überlappt.
  • 11D zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 11D weist die lichtemittierende Vorrichtung 9000' einen Träger 200, mehrere lichtemittierende Einheiten 10, mehrere erste optische Elemente 30, mehrere fünfte optische Elemente 56 und ein viertes optisches Element 54 auf. Das vierte optische Element 54 ist auf den lichtemittierenden Einheiten 10 angeordnet und bedeckt mehrere erste optische Elemente 30 und mehrere fünfte optische Elemente 56. Das fünfte optische Element 56 weist eine obere Oberfläche 561, eine untere Oberfläche 562 und eine seitliche Oberfläche 563 auf. Die seitliche Oberfläche 563 ist zwischen der oberen Oberfläche 561 und der unteren Oberfläche 562 angeordnet. Die obere Oberfläche 561 ist höher als die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30. Beispielsweise ist ein Abstand zwischen der oberen Oberfläche 561 und der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 nicht größer als das 1-5fache der Dicke des ersten optischen Elements 30 und, um genauer zu sein, nicht größer als das 2fache. Oder die obere Oberfläche 561 kann im Wesentlichen koplanar mit der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 sein. Die untere Oberfläche 562 ist mit dem Träger 200 verbunden. Die lichtemittierende Einheit 10 umfasst eine lichtemittierende Struktur 101, eine lichtdurchlässige Schicht 105, die die lichtemittierende Struktur 101 umgibt und bedeckt, und Elektroden 102, 104. Die lichtemittierende Struktur 101 umfasst eine erste Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt), eine aktive Schicht (nicht dargestellt) und eine zweite Halbleiterschicht vom leitfähigen Typ (nicht dargestellt). Die Schaltungsschicht 300 ist auf dem Träger 200 ausgebildet. Die Schaltungsschicht 300 weist einen ersten Schaltungsabschnitt 301 und einen zweiten Schaltungsabschnitt 302 auf, die mit den Elektroden 102 bzw. 104 verbunden sind. Die Eigenschaften der Elemente können auf Elemente mit gleichen Bezugszeichen oder Namen in den vorangegangenen Abschnitten bezogen werden, und werden zum Zwecke der Kürze weggelassen. Bezugnehmend auf 11D umgibt jedes fünfte optische Element 56 eine lichtemittierende Einheit 10 und mindestens ein Teil des Lichts der lichtemittierenden Einheit 10 tritt durch die obere Oberfläche 561 und die seitliche Oberfläche 563 aus dem fünften optischen Element 56 aus, nachdem es vom ersten optischen Element 30 reflektiert oder gestreut wurde.
  • 11E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In 11E ist auf dem Träger 200 eine reflektierende Schicht 40 ausgebildet, die mit der Schaltungsschicht 300 überlappt ist. Die lichtemittierende Vorrichtung 9000' weist eine auf dem Träger 200 ausgebildete reflektierende Schicht 40 auf, die mit dem fünften optischen Element 56 überlappt ist. In einer Ausführungsform weist die reflektierende Schicht 40 einen Abschnitt auf, der die seitliche Oberfläche 563 überschreitet, ohne durch das fünfte optische Element 56 abgedeckt zu sein. Die Fläche der Oberfläche 40 kann entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen angepasst werden und kann größer, kleiner oder gleich der Abdeckungsfläche des fünften optischen Elements 56 sein. Die Eigenschaften der reflektierende Schicht 40 können auf die vorherigen Abschnitte bezogen werden, und werden zum Zwecke der Kürze weggelassen.
  • Jede der lichtemittierenden Vorrichtungen 9000, 9000' weist lichtemittierende Einheiten 10, erste optische Elemente 30, fünfte optische Elemente 56 und vierte optische Elemente 50 auf, die in festen Abständen angeordnet sind, um das Licht zu den Seitenwänden zu leiten. Für die optische Eigenschaft der lichtemittierenden Vorrichtungen 9000, 9000' bezogen auf das Lichtverteilungsmuster auf einem kartesischen Koordinatensystem oder auf einem Polarkoordinatensystem, die in früheren Abschnitten offenbart sind, kann auf die Beschreibung von 2A verwiesen werden. Daher stellen die lichtemittierenden Vorrichtungen 9000, 9000' ein planares Lichtfeld mit hoher Gleichmäßigkeit und weniger hellen oder dunklen Bereichen (oder Punkten) bereit. Genauer gesagt beträgt die Differenz zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität, die das planare Lichtfeld liefert, weniger als 3%-10% der maximalen Lichtintensität, oder es sind keine dunklen oder hellen Linien zu erkennen. In einer Ausführungsform umfasst die lichtemittierende Vorrichtung 1000 die lichtemittierende Einheit 10a oder 10b. In einer Ausführungsform weist jede der lichtemittierenden Vorrichtungen 8000, 9000, 9000' zwei oder mehr Arten von lichtemittierenden Einheiten auf, wie beispielsweise die lichtemittierenden Einheiten 10, 10a und 10b.
  • 12A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Strahlen in 12A geben die Trajektorie oder die Spuren des Lichts der lichtemittierenden Vorrichtung an. 12B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 12A. Bezugnehmend auf 12A entspricht die Z-Achse der virtuellen Mittellinie L0, und die X-Achse durchläuft die lichtemittierende Einheit 10 in horizontaler Richtung. Die Querschnittsansicht des zweiten optischen Elements 50 in der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' bedeckt im Wesentlichen zwei Seiten der lichtemittierenden Einheit 10. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist im Wesentlichen parallel zur oberen Oberfläche 201 des Trägers 20. Die seitliche Oberfläche 501 ist koplanar mit der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 oder höher als die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30. Wenn beispielsweise die seitliche Oberfläche 501 höher ist als die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30, ist ein Abstand zwischen der seitlichen Oberfläche 501 und der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 nicht größer als das 1-5-fache der Dicke des ersten optischen Elements 30, wie beispielsweise nicht größer als das 2-fache. Die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 ist eine Spiegelreflexionsfläche, um das Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu den lateralen Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' zu leiten. Wie in 12A gezeigt, wird das Licht auf beide Seiten gerichtet, und das Licht wird von der oberen Oberfläche 201 und dem ersten optischen Element 30 reflektiert und tritt über die seitliche Oberfläche 503 aus dem zweiten optischen Element 50 aus. Ein Teil des Lichts tritt über die obere Oberfläche 50 aus dem zweiten optischen Element 50 aus. 12C zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 12A auf einem kartesischen Koordinatensystem. Die drei Kurven in 12C zeigen die von drei verschiedenen Oberflächen in 12B gemessene Lichtintensität: die Oberfläche A (in Bezug auf 90°), die Oberfläche B (in Bezug auf 135°) und die Oberfläche C (in Bezug auf 180°). Die horizontale Achse in 12C zeigt den Messwinkel, während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) angibt. Die Beschriftungen von 90° und -90° an der horizontalen Achse zeigen im Wesentlichen die +X-Richtung bzw. die -X-Richtung in 12A, während die Beschriftung von 0° mit der virtuellen Mittellinie L0 überlappt, die durch die Mitte der lichtemittierenden Einheit 10 verläuft. Die horizontale Achse in 12C zeigt den Messwinkel an einer Ebene (z.B. Oberfläche A, Oberfläche B oder Oberfläche C), während die vertikale Achse die Lichtintensität (a.u.) angibt. Bezugnehmend auf 12C weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' bezüglich 0° eine im Wesentlichen symmetrische Verteilung auf und hat einen Maximalwert von ca. 1,1 a.u. an zwei Seiten in einem Winkelbereich zwischen 30° und 50°, was etwa dem 1,8-fachen der minimalen Lichtintensität (ca. 0,6 a.u.) im mittleren Bereich in einem Winkelbereich zwischen 10° und -10° entspricht. 12D zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 12A auf einem Polarkoordinatensystem. Bezugnehmend auf 12D weist die Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' eine Verteilung auf, die im Wesentlichen symmetrisch zu 0° der dem geometrischen Zentrum der lichtemittierenden Einheit 10 ist, und der größte Teil des Lichts ist in einem Winkelbereich zwischen 30° und 90° verteilt. Der Unterschied zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in 1A und der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' ist das zweite optische Element 50. Das zweite optische Element 50 in der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' erstreckt sich zu den Kanten des Trägers 20 und die seitliche Oberfläche 503 ist im Wesentlichen koplanar mit der seitlichen Oberfläche des Trägers 20. Des Weiteren weist das zweite optische Element 50 eine ebene seitliche Oberfläche 501 auf, die die Lichtstärkeverteilung beeinflusst. Genauer gesagt ist die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' in einem Winkelbereich zwischen 30° und 50°, während die Position der höchsten Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000 in einem Winkelbereich zwischen 40° und 70° ist. Die Fläche des mittleren Bereichs mit geringerer Lichtintensität nimmt vom Winkelbereich zwischen +15° und -15° bis +10° und -10° ab. Außerdem ist das Verhältnis zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' geringer als das der lichtemittierenden Vorrichtung 1000.
  • 12E zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 12E weist die lichtemittierende Vorrichtung 1000' einen Träger 20, eine lichtemittierende Struktur 101, ein erstes optisches Element 30, ein zweites optisches Element 50 und Elektroden 106, 108 auf. Für die Diskussion über die lichtemittierende Struktur 101 kann auf die vorherigen Abschnitte verwiesen werden. Die virtuelle Mittellinie L0, die durch die lichtemittierende Struktur 101 in der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' verläuft, ist vertikal mit der seitlichen Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50. Des Weiteren ist eine Fläche mit der virtuellen Mittellinie L0 parallel zur seitlichen Oberfläche 503 des zweiten optischen Elements 50. Die lichtemittierende Struktur 101 ist mit dem ersten optischen Element 30 und dem zweiten optischen Element 50 verbunden. Im Vergleich zur lichtemittierenden Vorrichtung 1000' in 12A passiert das Licht der lichtemittierenden Struktur 101 nicht die lichtdurchlässige Schicht 105 oder wird von dieser absorbiert. Das erste optische Element 30 kann auf der lichtemittierenden Struktur durch Beschichtung, Abscheidung oder Haftung ausgebildet werden. In einer Ausführungsform ist eine Haftschicht zwischen dem ersten optischen Element 30 und der lichtemittierenden Struktur 101 ausgebildet, um die Verbindungsstärke zwischen dem ersten optischen Element 30 und der lichtemittierenden Struktur 101 zu kombinieren oder zu verbessern. Die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50 ist im Wesentlichen parallel zur oberen Oberfläche 201 des Trägers 20. Die seitliche Oberfläche 501 ist koplanar mit der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 oder höher als die obere Oberfläche des ersten optischen Elements 30. Beispielsweise ist ein Abstand zwischen der seitlichen Oberfläche 501 und der oberen Oberfläche des ersten optischen Elements 30 nicht größer als das 1-5-fache der Dicke des ersten optischen Elements 30, wie beispielsweise nicht größer als das 2-fache. Die obere Oberfläche 201 des Trägers 20 ist eine Spiegelreflexionsfläche, um das Licht von der lichtemittierenden Einheit 10 zu den lateralen Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' zu leiten. Das von der lichtemittierenden Struktur 101 emittierte Licht kann vom ersten optischen Element 30 reflektiert und über die seitliche Oberfläche 503 zu den beiden Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' geführt werden, um das zweite optische Element 50 zu verlassen. Daher ist die Lichtintensität zur seitlichen Oberfläche 501 der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' nahe der virtuellen Mittellinie L0 geringer als die eines Bereichs außerhalb der virtuellen Mittellinie L0, wie beispielsweise des Bereichs nahe der seitlichen Oberfläche 503. Mit anderen Worten, die lichtemittierende Vorrichtung 1000' weist eine Eigenschaft einer höheren seitlichen Lichtintensität auf, die größer ist als die zentrale Lichtintensität. Es wird darauf hingewiesen, dass die Lichtintensitätsverteilung durch Anpassen der Parameter der oben genannten Elemente, wie z.B. der physikalischen Größen und der Zusammensetzung, verändert werden kann. So kann beispielsweise eine Lichtintensitätsverteilung mit einer höheren lateralen Lichtintensität, die größer ist als die zentrale Lichtintensität, ähnlich der Lichtintensitätsverteilung in den 2C-2D, 3C-3D, 4C-4D, 9C-9D und 12C-12D, durch Modifizierung der Eigenschaften der Elemente in der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' bereitgestellt werden.
  • In einer Ausführungsform ist eine reflektierende Schicht auf der oberen Oberfläche des Trägers 20 ausgebildet. Die reflektierende Schicht kann eine Spiegelreflexionsoberfläche, eine Diffusionsreflexionsfläche oder eine Reflektierende Schicht mit Spiegelreflexionsoberfläche und Diffusionsreflexion sein. Die Diffusionsreflexion kann Licht in mehrere Richtungen reflektieren. Die Beschreibung des ersten optischen Elements 30 und des zweiten optischen Elements 50 kann auf die vorherigen Abschnitte bezogen werden.
  • 13A zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Vorrichtung 8000' weist einen Träger 200, mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 1000' und ein viertes optisches Element 54 (siehe 13B) auf, das diese lichtemittierenden Vorrichtungen 1000' bedeckt. Die Beschreibungen der lichtemittierenden Vorrichtung 1000' können den vorherigen Abschnitten entnommen werden und entfallen aus Gründen der Kürze. In einer Ausführungsform ist die obere Oberfläche 201 des Trägers 200 eine Spiegelreflexionsoberfläche, um effizient Licht aus der lichtemittierenden Struktur 101 zu extrahieren und Licht zum vierten optischen Element 54 zu reflektieren. Diese lichtemittierenden Vorrichtungen 1000' sind in Form einer Matrix auf dem Träger 200 mit einem festen Abstand in X-Richtung und einem festen Abstand in Y-Richtung regelmäßig angeordnet. Die optischen Eigenschaften der lichtemittierenden Vorrichtungen 1000', wie z.B. Lichtemissionsintensität, Lichtintensitätsverteilung, Farbtemperatur und Wellenlänge sind im Wesentlichen gleich. In einer Ausführungsform kann der Abstand zwischen zwei lichtemittierenden Vorrichtungen gleich oder unterschiedlich sein. Oder der Abstand in eine Richtung, z.B. in X-Richtung oder in Y-Richtung, wird schrittweise erhöht oder verringert. In einer Ausführungsform sind die optischen Eigenschaften der lichtemittierenden Vorrichtungen 1000', wie Lichtfarbe, Lichtintensitätsverteilung und/oder Farbtemperatur, unterschiedlich. Ähnlich kann die lichtemittierende Vorrichtung 1000' durch eine andere lichtemittierende Vorrichtung ersetzt werden, wie beispielsweise die lichtemittierende Vorrichtung 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 oder 7000.
  • 13B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in 13A. Das vierte optische Element 54 bedeckt mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 1000', um das Licht der lichtemittierenden Vorrichtungen 1000' einzustellen. Genauer gesagt kann das vierte optische Element 54 eine einschichtige Struktur oder eine Mehrschichtstruktur sein. Das vierte optische Element 54 kann eine Mehrschichtstruktur sein, die eine Helligkeitsverstärkungsfolie, eine Prismenfolie, einen Diffusionsfilm und/oder einen Ausrichtungsfilm zum Einstellen der optischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Ausbreitungsrichtung des Lichts und die Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung, aufweist. In einer Ausführungsform umfasst das vierte optische Element 54 einen Film mit Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie beispielsweise Phosphor oder Quantenpunkten. Die lichtemittierende Vorrichtung 8000' weist lichtemittierende Vorrichtungen 1000' auf, die in X-Richtung und Y-Richtung in festen Abständen angeordnet sind. Die lichtemittierenden Vorrichtungen 1000' zeichnen sich dadurch aus, dass sie an den Seiten eine höhere Lichtintensität aufweisen als in der Mitte. Daher kann die lichtemittierende Vorrichtung 8000' ein planares Lichtfeld mit hoher Gleichmäßigkeit und weniger hellen oder dunklen Bereichen (oder Punkten) bereitstellen. Genauer gesagt, beträgt der Unterschied zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität, die das planare Lichtfeld bereitstellt, weniger als 3%-10% der maximalen Lichtintensität, oder es sind keine dunklen oder hellen Linien zu erkennen.
  • Neben der in den vorstehenden Absätzen beschriebenen Anwendung der lichtemittierenden Vorrichtung (wie die lichtemittierenden Vorrichtungen 1000, 200 und 300) oder der Anwendung einer Kombination der lichtemittierenden Vorrichtungen (wie die lichtemittierenden Vorrichtungen 8000, 8000' und 9000) kann die lichtemittierende Vorrichtung mit dem optischen Element gemäß unterschiedlichen Anforderungen verwendet werden. 14A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Vorrichtung 5002 ist ähnlich wie die lichtemittierende Vorrichtung 5000. Daher kann für die Elemente mit gleichen (oder ähnlichen) Namen und/oder Bezugszeichen auf die vorherigen Abschnitte verwiesen werden, und sie werden aus Gründen der Kürze weggelassen. Bezugnehmend auf 14A weist die lichtemittierende Vorrichtung 5002 ein sechstes optisches Element 58 auf, das auf der in 7 dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 5000 angeordnet ist. Genauer gesagt weist das sechste optische Element 58 eine mit den Oberflächen 201, 501 und dem ersten optischen Element 30 der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 verbundene Innenfläche auf. Die optischen Eigenschaften des sechsten optischen Elements 58, wie beispielsweise der Brechungsindex, sind im Wesentlichen die gleichen wie beim zweiten optischen Element 50. In einer Ausführungsform ist auf der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 ein Haftmaterial angeordnet, um das sechste optische Element 58 zu verbinden. Das Haftmaterial kann auf dem ersten optischen Element 30, auf dem zweiten optischen Element 50 und/oder auf der dem sechsten optischen Element 58 benachbarten Seite des Trägers 20 angeordnet sein. Bezugnehmend auf 14A ist das sechste optische Element 58 eine spiegelsymmetrische Struktur. Die virtuelle Mittellinie L0 passiert im Wesentlichen das geografische Zentrum der lichtemittierenden Struktur 101 und des sechsten optischen Elements 58. Das sechste optische Element 58 weist eine erste untere Oberfläche 580, eine geneigte Oberfläche 581, eine zweite untere Oberfläche 582 und eine obere Oberfläche 583 auf, wobei die Oberflächen 580, 581, 582, 583 im Wesentlichen glatt sind, um Verluste zu reduzieren, die durch Streuung, Brechung oder Totalreflexion an den Oberflächen des von der lichtemittierenden Struktur 101 emittierten Lichts beim Durchgang durch das optische Element 58 verursacht werden, und um den Einfluss des Lichtwegs zu reduzieren. Die Kontur der oberen Oberfläche 583 kann halbkreisförmig oder halbelliptisch sein, und eine Tangentenlinie kann an einem Punkt der oberen Oberfläche 583 gemessen werden. Des Weiteren wird der Absolutwert der Steigung der Tangente mit der Zunahme der Höhe des gemessenen Punktes in vertikaler Richtung von der oberen Oberfläche 201 des Trägers 20 zur oberen Oberfläche 583 kleiner. In einer Ausführungsform ist die obere Oberfläche 583 keine glatte Oberfläche und das sechste optische Element 58 weist einen auf der oberen Oberfläche 583 angeordneten vertieften Abschnitt auf. Die Kontur mit der ersten unteren Oberfläche 580, der geneigten Oberfläche 581 und der zweiten unteren Oberfläche 582 entspricht im Wesentlichen dem Oberflächenprofil der angeschlossenen lichtemittierenden Vorrichtung 5000, um Gas zwischen dem sechsten optischen Element 58 und der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 zu reduzieren. Des Weiteren wird auch der Lichtverlust beim Durchgang durch das sechste optische Element 58 und die lichtemittierende Vorrichtung 5000 reduziert. Die Mindestbreite der ersten unteren Oberfläche 580 ist im Wesentlichen gleich der Breite der lichtemittierenden Struktur 101 und der Breite des ersten optischen Elements 30. Die maximale Breite der ersten unteren Oberfläche 580 ist im Wesentlichen gleich der Breite der lichtemittierenden Vorrichtung 5000. Die erste untere Oberfläche 580 ist im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des ersten optischen Elements 30. In einer Ausführungsform ist die erste untere Oberfläche 580 eine geneigte Oberfläche oder eine Oberfläche mit vertieftem Abschnitt und/oder vorstehendem Abschnitt. Wie in den vorangegangenen Abschnitten besprochen, tritt das Licht der lichtemittierenden Struktur 101 aus der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 in einer Richtung unten rechts (oder (X,-Z)) und/oder in einer Richtung unten links (oder (Y,-Z)) aus. Das Licht wird also nach dem Verlassen der lichtemittierenden Struktur 101 in Richtung des zweiten optischen Elements 50 emittiert. So kann das Licht in den Randbereich der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 geleitet werden, ohne auf den Bereich direkt über der lichtemittierenden Struktur 101 konzentriert zu sein. Wie in 14A dargestellt, tritt das Licht aus dem zweiten optischen Element 50 aus und durchläuft das sechste optische Element 58, bevor es in die Umgebung, z.B. Luft, gelangt. Das Licht wird dann aufgrund der Differenz des Brechungsindexes zwischen dem sechsten optischen Element 58 und der Luft in den Randbereich der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 geleitet. Des Weiteren bewegt sich der Bereich, der dem Maximum der Lichtverteilung entspricht, in eine Richtung weg von der virtuellen Mittellinie L0. Bezugnehmend auf 14G liegt das Maximum der Lichtverteilung in einem Bereich zwischen 70° und 80°. In einer Ausführungsform ist das sechste optische Element 58 auf der lichtemittierenden Vorrichtung 5000 angeordnet und ein Abschnitt des zweiten optischen Elements 50 befindet sich zwischen der zweiten unteren Oberfläche 582 und dem Träger 20 oder außerhalb des sechsten optischen Elements 58.
  • Das Material des sechsten optischen Elements 58 kann gleich oder ähnlich dem des zweiten optischen Elements 50 sein, und die Beschreibungen der Materialien können auf die vorherigen Abschnitte bezogen werden. In einer Ausführungsform weist das sechste optische Element 58 ein Wellenlängenumwandlungsmaterial auf, wie beispielsweise ein Pigment, Phosphorpulver oder Quantenpunktmaterial. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Teil der benachbarten Phosphorteilchen im Phosphorpulver miteinander verbunden sind und einige benachbarte Phosphorteilchen nicht miteinander verbunden sind. Die maximale oder durchschnittliche Partikelgröße der Wellenlängenpartikel (innerhalb eines bestimmten Bereichs) liegt zwischen 5µm-100µm. Für die Beschreibung des Wellenlängenumwandlungsmaterials oder Phosphor kann auf die vorherigen Abschnitte verwiesen werden, und sie entfällt aus Gründen der Kürze. In einer Ausführungsform weist das sechste optische Element 58 Diffusionsteilchen auf, und das Material der Diffusionsteilchen kann Titandioxid, Zirkonoxid, Zinkoxid oder Aluminiumoxid sein.
  • 14B zeigt eine Draufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung in 14A. Bezugnehmend auf 14B ist die lichtemittierende Struktur 101 durch das erste optische Element 30 bedeckt. Das sechste optische Element 58 umschließt die lichtemittierende Struktur 101 und das erste optische Element 30. Bezugnehmend auf die Draufsicht weist das sechste optische Element 58 eine Kontur auf, die im Wesentlichen gleich einem Kreis oder einer Ellipse ist, und der Rand des sechsten optischen Elements 58 ist vom Rand des Trägers 20 zurückgezogen. Die Größe des sechsten optischen Elements 58 kann nach Bedarf angepasst werden, z.B. ist die Kante des sechsten optischen Elements 58 tangential zu einer oder mehreren Kanten des Trägers 20. Es besteht ein proportionaler Zusammenhang zwischen der Größe der lichtemittierenden Struktur 101 und der der reflektierenden Schicht auf der oberen Oberfläche 201 oder auf dem Träger 20 in der Querschnittsansicht.
  • Es besteht eine proportionale Beziehung zwischen der Größe der lichtemittierenden Struktur 101 und der des zweiten optischen Elements 50 oder der des sechsten optischen Elements 58 in einer Querschnittsansicht. Bezugnehmend auf 14B ist beispielsweise die maximale Breite des zweiten optischen Elements 50 oder des sechsten optischen Elements 58 das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Struktur 101. Oder die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 ist das Dreifache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Struktur 101. Daher kann das Licht zum Randbereich der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 geleitet werden, und der Bereich, der dem Maximum der Lichtverteilung entspricht, fällt in einen Bereich außerhalb der virtuellen Mittellinie L0 oder in einen Bereich größerer Winkel, wie beispielsweise den Bereich zwischen 70° und 80°, wie in 14G dargestellt. In einer Ausführungsform ist die maximale Breite der reflektierenden Schicht auf dem Träger 20 oder auf der oberen Oberfläche 201 das 10-fache oder mehr der maximalen Breite der lichtemittierenden Struktur 101.
  • 14C zeigt eine Unteransicht des optischen Elements in 14A. Bezugnehmend auf die Unteransicht ist das sechste optische Element 58 eine spiegelsymmetrische Struktur. Das sechste optische Element 58 weist eine erste untere Oberfläche 580 am mittleren Abschnitt des sechsten optischen Elements 58 auf, und eine geneigte Oberfläche 581 erstreckt sich von der ersten unteren Oberfläche 580 zur zweiten unteren Oberfläche 582. Daher stellt das sechste optische Element 58 eine im Wesentlichen symmetrische Lichtverteilung bereit. Bezugnehmend auf 14A stellt das sechste optische Element 58 ein zur virtuellen Mittellinie L0 symmetrisches Lichtverteilungsmuster bereit. Oder, bezugnehmend auf 14B, kann ein kreisförmiges Lichtverteilungsmuster bereitgestellt sein, das symmetrisch zur (geometrischen) Mitte (nicht dargestellt) des sechsten optischen Elements 58 oder der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 ist. Die erste untere Oberfläche 580 ist eine ebene Fläche und ist von der zweiten unteren Oberfläche 582 konkav, um einen Raum für die Aufnahme der lichtemittierenden Vorrichtung zu bilden. Des Weiteren kann der Vertiefungsgrad des sechsten optischen Elements 58 entsprechend der Höhe der lichtemittierenden Vorrichtung eingestellt werden, z.B. können die Ebenheit der ersten unteren Oberfläche 580, die Neigung der geneigten Fläche 581 und die Breite der unteren Oberfläche 582 und/oder die Größe und relative Position dieser Flächen eingestellt werden.
  • 14D1 zeigt eine Unteransicht eines optischen Elements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 14D1 ist das sechste optische Element 58 eine spiegelsymmetrische Struktur und weist eine untere Oberfläche auf, die im mittleren Abschnitt des sechsten optischen Elements 58 angeordnet ist. 14D2 zeigt eine Querschnittsansicht des optischen Elements in 14D1. Des Weiteren zeigt die 14D2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie AA' des optischen Elements in 14D1. Die vertiefte Oberfläche 584 ist ähnlich wie die geneigte Oberfläche 581, die sich im Wesentlichen gleichmäßig von der ersten unteren Oberfläche 580 bis zur zweiten unteren Oberfläche 582 erstreckt. Die vertiefte Oberfläche 584 weist einen Abschnitt auf, der näher an der obere Oberfläche 583 liegt als der geneigten Oberfläche 581, insbesondere die Kammlinie 5840 zwischen den vertieften Oberflächen 584. Die Kammlinie 5840 ist mit der ersten unteren Oberfläche 580 und der zweiten unteren Oberfläche 582 verbunden.
  • Die Kammlinie 5840 ist eine flache gerade Linie. Die Anzahl der Kammlinien 5840 entspricht der Anzahl der Ecken auf der ersten unteren Oberfläche 580. In einer Ausführungsform weist die Kammlinie 5840 eine oder mehrere gekrümmte Linien auf, die in einer Richtung weg von oder nahe der oberen Oberfläche 583 gebogen sind. Bezugnehmend auf 14D1 ist die geneigte Oberfläche 581 zwischen den vertieften Oberflächen 584 angeordnet und kollinear mit dem Seitenabschnitt der ersten unteren Oberfläche 580. Die Anzahl der geneigten Flächen 581 entspricht der Anzahl der ersten unteren Flächen 580. Die Schnittstelle zwischen der geneigten Oberfläche 581 und der zweiten unteren Oberfläche 582 weist eine gekrümmte Kontur auf. In einer Ausführungsform unterscheidet sich die Anzahl der Kammlinien 5840 von der Anzahl der Ecken der ersten unteren Oberflächen 580. Die vertiefte Oberfläche 584 weist einen größeren Abschnitt in der Nähe der ersten unteren Oberfläche 580 und einen schmaleren Abschnitt in der Nähe der zweiten unteren Oberfläche 582 auf. In einer Ausführungsform weist die vertiefte Oberfläche 584 eine gleichmäßige Breite zwischen der ersten unteren Oberfläche 580 und der zweiten unteren Oberfläche 582 auf. In einer Ausführungsform weist die vertiefte Oberfläche 584 einen engeren Abschnitt nahe der ersten unteren Oberfläche 580 und einen breiteren Abschnitt nahe der zweiten unteren Oberfläche 582 auf.
  • Das sechste optische Element 58 ist eine symmetrische Struktur. Daher stellt das sechste optische Element 58 eine im Wesentlichen symmetrische optische Charakteristik bereit. Die erste untere Oberfläche 580 ist eine ebene Fläche und liegt näher an der oberen Oberfläche 583 als die zweite untere Oberfläche 582, um einen Raum zur Aufnahme einer lichtemittierenden Vorrichtung zu bilden. Des Weiteren kann die Vertiefung der ersten unteren Oberfläche 580 entsprechend der Höhe der lichtemittierenden Vorrichtung eingestellt werden, wobei die erste untere Oberfläche 580 im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung ist, insbesondere ist die erste untere Oberfläche 580 parallel zur oberen Oberfläche des optischen Elements (z.B. des optischen Elements 30), das sich am höchsten Abschnitt in einer lichtemittierenden Vorrichtung befindet.
  • 14E zeigt eine Querschnittsansicht eines optischen Elements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das siebte optische Element 59 ist dem sechsten optischen Element 58 ähnlich. Die erste untere Oberfläche 590 ist auf dem mittleren Bereich des siebten optischen Elements 59 angeordnet. Die geneigte Fläche 591 erstreckt sich von der ersten unteren Oberfläche 590 bis zur zweiten unteren Oberfläche 592. Es wird darauf hingewiesen, dass die obere Oberfläche 593 des siebten optischen Elements 59 keine ebene Oberfläche ist. Wie in 14E gezeigt, sind auf dem siebten optischen Element 59 mehrere vertiefte Abschnitte 5930 ausgebildet. Konkret sind die vertieften Abschnitte 5930 regelmäßig auf der oberen Oberfläche 593 angeordnet. Somit wird die Steigung der Tangente am Messpunkt auf der oberen Oberfläche 593 mit zunehmender Höhe des Messpunktes nicht kontinuierlich verringert. Die Höhe des Messpunktes ist der kürzeste Abstand zwischen dem Messpunkt und der zweiten unteren Oberfläche 592, gemessen entlang einer virtuellen Linie, die senkrecht zur zweiten unteren Oberfläche 592 in der Querschnittsansicht ist. In einer Ausführungsform sind die vertieften Abschnitte 5930 zufällig auf der oberen Oberfläche 593 angeordnet. Genauer gesagt, unter Bezugnahme auf 14E, ist der Messpunkt C20 höher als der Messpunkt C10 und die am Messpunkt C10 gemessene Steigung der Tangente C1 ist größer als die an der Tangente C2 am Messpunkt C20 gemessene. Die am Messpunkt C30 gemessenen Steigung der Tangente C3, der höher ist als der Messpunkt C20, ist jedoch größer als die der Tangente C2 am Messpunkt C20. Mit anderen Worten, die Steigung der Tangente an Messpunkten an verschiedenen Stellen der oberen Oberfläche 593 wird mit zunehmendem vertikalen Abstand von der zweiten unteren Oberfläche 592 nicht verringert oder mit zunehmender Höhe des Messpunkts nicht verringert. Das heißt, der Absolutwert der Steigung der Tangente wird in einem Höhenbereich verringert und in einem höheren Höhenbereich vergrößert, was sich von der Charakteristik der Steigung der Tangente (nicht dargestellt) der oberen Oberfläche 583 in 14A unterscheidet, bei der sich der Absolutwert der Steigung der Tangente mit zunehmender Höhe verringert. Genauer gesagt wird der Absolutwert der Steigung der Tangente zwischen dem Messpunkt C20 und dem Messpunkt C10 im vorherigen Absatz mit zunehmender Höhe kleiner, aber der Absolutwert der Steigung der Tangente an einem höheren Messpunkt C30 ist größer als der an einem niedrigeren Messpunkt C20 in einem anderen Höhenbereich zwischen dem Messpunkt C30 und dem Messpunkt C20. Die Eigenschaften der Tangenten können durch den Winkel θ zwischen den Tangenten und der unteren Oberfläche 592 dargestellt werden. Die 14F1-14F3 zeigen Querschnittsansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Winkel zwischen der Tangente an einem Messpunkt und der unteren Oberfläche in einem bestimmten Höhenintervall nimmt mit zunehmender Höhe des Messpunkts von der zweiten unteren Oberfläche 592 ab. Beispielsweise stellt der Winkel θ1 in 14F1 den Winkel zwischen der Tangente C1 (durch den Messpunkt C10) und der zweiten unteren Oberfläche 592 dar, und der Winkel θ2 in 14F2 stellt den Winkel zwischen der Tangente C2 (durch den Messpunkt C20) und der zweiten unteren Oberfläche 592 dar, wobei der Winkel θ2 kleiner als der Winkel θ1 ist. Der Winkel θ3 in 14F3 stellt den Winkel zwischen der Tangente C3 (durch den Messpunkt C30) und der zweiten unteren Oberfläche 592 dar, wobei der Winkel θ3 größer ist als der Winkel θ2. Daher wird der Winkel θ mit zunehmender Höhe in einem Höhenbereich verringert. Beispielsweise ist der Winkel θ2 kleiner als der Winkel θ1. Des Weiteren ist mindestens ein Messpunkt mit einem Winkel θ zwischen der Tangente am Messpunkt und der zweiten unteren Oberfläche 592, der größer ist als der Winkel θ im vorherigen Höhenintervall, in einem höher gelegenen Intervall zu finden. Beispielsweise ist der Winkel θ3 größer als der Winkel θ2. Es wird darauf hingewiesen, dass der Winkel zwischen der Tangente und der zweiten unteren Oberfläche 592 nach den Variationsregeln der Steigung (oder des Winkels) in Bezug auf die Höhe, wie vorstehend erläutert, nicht größer als 90° und nicht kleiner als 0° ist. In einer Ausführungsform weist die obere Oberfläche 593 mehrere gekrümmte Oberflächen mit gleichem oder unterschiedlichem Krümmungsradius auf. Es wird darauf hingewiesen, dass das sechste optische Element 58 und das siebte optische Element 59, die in den 14A-14E offenbart sind, mit früheren lichtemittierenden Strukturen 101, lichtemittierenden Einheiten, wie der lichtemittierenden Einheit 10, 10a und 10b, lichtemittierenden Vorrichtungen, wie der lichtemittierenden Vorrichtung 1000, 1000', 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 und 7000, und den lichtemittierenden Vorrichtungen 8000, 8000', 9000 und 9000' kombiniert werden können.
  • 14G zeigt ein Lichtverteilungsmuster einer lichtemittierenden Vorrichtung in 14A auf einem kartesischen Koordinatensystem. Die Beschreibung der Lichtintensitätsverteilung in 14G ist ähnlich wie in 2C beschrieben, und die Bedeutung der horizontalen Achse und der vertikalen Achse kann auf die vorherigen Abschnitte bezogen werden und entfällt aus Gründen der Kürze. Bezugnehmend auf 14G ist die Verteilung der Lichtintensität der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 symmetrisch bezüglich 0° verteilt und hat einen Maximalwert von ca. 0,2 a.u. an zwei Seiten in einem Winkelbereich zwischen 60° und 80°, was etwa dem Dreifachen der minimalen Lichtintensität (ca. 0,09 a.u.) im mittleren Bereich in einem Winkelbereich zwischen 10° und -10° entspricht.
  • Bezugnehmend auf 15A ist die lichtemittierende Vorrichtung 8002 ähnlich wie die lichtemittierende Vorrichtung 8000. Die lichtemittierende Vorrichtung 8002 weist einen Träger 200, mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 5002 und ein viertes optisches Element 54 (bezugnehmend auf 15B), das diese lichtemittierenden Vorrichtungen 5002 bedeckt, auf. Für die Beschreibungen der Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezeichnungen kann auf die vorherigen Abschnitte verwiesen werden, und sie entfallen aus Gründen der Kürze. Bezugnehmend auf 15A bedeckt das sechste optische Element 58 den Träger 20 und ein Teil des Trägers 20 ist freigelegt. Diese lichtemittierenden Vorrichtungen 5002 sind in Form einer Matrix auf dem Träger 200 mit einem festen Abstand in X-Richtung und einem festen Abstand in Y-Richtung regelmäßig angeordnet. Die optischen Eigenschaften der lichtemittierenden Vorrichtungen 5000, wie Lichtemissionsintensität, Lichtintensitätsverteilung, Farbtemperatur und Wellenlänge, sind im Wesentlichen gleich. In einer weiteren Ausführungsform kann der Abstand zwischen zwei lichtemittierenden Vorrichtungen gleich oder unterschiedlich sein. Oder der Abstand in eine Richtung, z.B. in X-Richtung oder in Y-Richtung, ist schrittweise erhöht oder verringert.
  • 15B zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in 15A. Das vierte optische Element 54 bedeckt mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 5002, um das Licht der lichtemittierenden Vorrichtungen 5002 einzustellen. Daher kann die lichtemittierende Vorrichtung 8002 ein planares Lichtfeld mit hoher Gleichmäßigkeit und weniger hellen oder dunklen Bereichen (oder hellen Flecken) bereitstellen. Genauer gesagt, beträgt die Differenz zwischen der maximalen Lichtintensität und der minimalen Lichtintensität des planaren Lichtfeldes weniger als 3%-10% der maximalen Lichtintensität oder es sind keine dunklen oder hellen Linien erkennbar. Es wird darauf hingewiesen, dass das Licht mit der Anordnung des sechsten optischen Elements 58 weiter gleichmäßig an die Ränder übertragen wird, so dass die lichtemittierende Vorrichtung 8002 ein gleichmäßigeres planares Lichtfeld bereitstellen kann. In einer Ausführungsform kann das siebte optische Element 59 verwendet werden, um das sechste optische Element 58 in der lichtemittierenden Vorrichtung 5002 zu ersetzen.
  • 16A zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 16B zeigt eine Draufsicht auf die in 16A dargestellte lichtemittierende Vorrichtung 7000'. 16A zeigt eine Querschnittsansicht auf die durch die X-Achse und die Z-Achse definierte Ebene. 16B zeigt eine Querschnittsansicht auf die durch die X-Achse und die Y-Achse definierte Ebene, wobei die Querschnittsansicht entlang der Linie BB' in 16A gezeigt ist. Die lichtemittierende Vorrichtung 7000' weist einen Träger 20, eine lichtemittierende Struktur 101, ein zweites optisches Element 50, eine erste Schaltungsschicht 203, eine zweite Schaltungsschicht 204, die in den Träger 20 eingebettet ist, und Elektroden 106, 108 auf. Die Elemente in der lichtemittierenden Vorrichtung 7000' können auf die oben aufgeführten Abschnitte bezogen werden, mit Ausnahme der Schaltungsschichten 203, 204. Die erste Schaltungsschicht 203 ist auf dem Träger 20 ausgebildet, und die zweite Schaltungsschicht 204 durchdringt den Träger 20. Genauer gesagt weist die zweite Schaltungsschicht 204 einen ersten Verbindungsabschnitt 2041 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 2042 auf, die elektrisch mit der ersten Schaltungsschicht 203 auf der oberen Oberfläche 201 und den Elektroden 106, 108 auf der unteren Oberfläche 202 verbunden sind. In der lichtemittierenden Vorrichtung 7000' ist das zweite optische Element 50 direkt mit der lichtemittierenden Struktur 101 verbunden. Ein Teil des Lichts aus der lichtemittierenden Struktur 101 läuft nach oben und verlässt die lichtemittierende Vorrichtung 7000' über die seitliche Oberfläche 501 des zweiten optischen Elements 50. Ein Teil des Lichts aus der lichtemittierenden Struktur 101 läuft auf den Träger 20 zu und verlässt die lichtemittierende Vorrichtung 7000' über die seitliche Oberfläche 503 und/oder die seitliche Oberfläche 501, nachdem es von der ersten Schaltungsschicht 203 auf der Oberfläche 203 des Trägers 20 reflektiert wurde. Die erste Schaltungsschicht 203 kann eine Spiegelreflexionsfläche oder eine Diffusionsreflexionsfläche sein, um das Licht von der lichtemittierenden Struktur 101 in den oberen Bereich und/oder den Randbereich der lichtemittierenden Vorrichtung 7000' zu leiten. Beschreibungen der Spiegelreflexion und Diffusionsreflexion können auf die oben diskutierten Abschnitte bezogen werden.
  • Bezugnehmend auf 16B ist die lichtemittierende Struktur 101 an der Stelle angeordnet, die im Wesentlichen mit der geometrischen Mitte des Trägers 20 übereinstimmt. Die erste Schaltungsschicht 203 weist einen ersten Schaltungsabschnitt 203a1, einen zweiten Schaltungsabschnitt 203a2, einen dritten Schaltungsabschnitt 203b1, einen vierten Schaltungsabschnitt 203b2, einen fünften Schaltungsabschnitt 203c1 und einen sechsten Schaltungsabschnitt 203c2 auf. Die lichtemittierende Struktur 101 ist mit dem ersten Schaltungsabschnitt 203a1 und dem zweiten Schaltungsabschnitt 203a2 überlappt. Der erste Schaltungsabschnitt 203a1 ist direkt mit dem Elektrodenpad 1019 verbunden. Der zweite Schaltungsabschnitt 203a2 ist direkt mit dem Elektrodenpad 1018 verbunden. Der erste Schaltungsabschnitt 203a1 ist über den fünften Schaltungsabschnitt 203c1 elektrisch mit dem dritten Schaltungsabschnitt 203b1 verbunden. Der zweite Schaltungsabschnitt 203a2 ist über den sechsten Schaltungsabschnitt 203c2 elektrisch mit dem vierten Schaltungsabschnitt 203b2 verbunden. Die maximalen Breiten der Schaltungsschichten 203a1, 203a2 sind breiter als die der Schaltungsschichten 203c1, 203c2. Die schmaleren Schaltungsabschnitte 203c1, 203c2 ermöglichen es dem Haftmaterial (nicht gezeigt) zum Anhaften der lichtemittierenden Struktur 101 und der ersten Schaltungsschicht 203 auf den Schaltungsabschnitten 203a1, 203a2 zu bleiben, und nicht leicht zu den Schaltungsabschnitten 203b1, 203b2 über die Schaltungsabschnitte 203c1, 203c2 zu fließen. Das Haftmaterial kann ein leitfähiges Material sein, das während der Herstellung leicht fließfähig ist, wie beispielsweise ein Lot. Genauer gesagt ist das Haftmaterial leichter fließfähig, wenn es auf dem metallischen Material (z.B. dem metallischen Teil der Schaltungsschicht 203) angeordnet ist, als auf dem Isoliermaterial (z.B. dem isolierten Teil des Trägers 20). So fließt das Haftmaterial in der Regel entlang der Drähte der Schaltungsschicht. Mit der Anordnung der Schaltungsabschnitte 203c1, 203c2 mit maximalen Breiten, die schmaler sind als die der Schaltungsabschnitte 203a1, 203a2, wird der Fließweg des Haftmaterials zu den Schaltungsabschnitten 203b1, 203b2 reduziert. So fließt das Haftmaterial nicht leicht zu den Schaltungsabschnitten 203b1, 203b2. Dann bleibt genügend Haftmaterial zwischen den Schaltungsabschnitten 203a1, 203a2 und den Schaltungsabschnitten 203b1, 203b2 übrig, um eine zuverlässige elektrische Verbindung aufrechtzuerhalten. Des Weiteren wird vermieden, dass das Haftmaterial zu den Schaltungsabschnitten 203b1, 203b2 fließt, um die Reflexionsfähigkeit der Schaltungsabschnitte 203b1, 203b2 zu beeinflussen. Die Formen des ersten Schaltungsabschnitts 203a1 und des zweiten Schaltungsabschnitts 203a2 sind im Wesentlichen rechteckig. Der erste Schaltungsabschnitt 203a1 und der zweite Schaltungsabschnitt 203a2 sind auf dem Träger 20 symmetrisch zur lichtemittierenden Struktur 101 angeordnet. Die Formen des dritten Schaltungsabschnitts 203b1 und des vierten Schaltungsabschnitts 203b2 sind unterschiedlich, und die Schaltungsabschnitte 203b1, 203b2 sind entsprechend auf zwei Seiten der lichtemittierenden Struktur 101 angeordnet. Der fünfte Schaltungsabschnitt 203c1 und der sechste Schaltungsabschnitt 203c2 sind als rotationssymmetrische Struktur in Bezug auf die lichtemittierende Struktur 101 angeordnet. In einer Ausführungsform sind die Formen des dritten Schaltungsabschnitts 203b1 und des vierten Schaltungsabschnitts 203b2 identisch. Dann weist die erste Schaltungsschicht 203 ein rotationssymmetrisches Muster auf, wobei das Muster der ersten Schaltungsschicht 203 nach einer Drehung um 180° um die lichtemittierende Struktur 101 auf der oberen Oberfläche 201 mit dem ursprünglichen Muster vor der Drehung übereinstimmt. Der erste Verbindungsabschnitt 2041 der zweiten Schaltungsschicht 204 ist mit dem dritten Schaltungsabschnitt 203b1 überlappt. Der zweite Verbindungsabschnitt 2042 der zweiten Schaltungsschicht 204 ist mit dem vierten Schaltungsabschnitt 203b2 überlappt. In einer Ausführungsform sind der erste Verbindungsabschnitt 2041 und der zweite Verbindungsabschnitt 2042 an den Innenwänden der Durchgangslöcher im Träger 20 oder in fast dem gesamten Raum der Durchgangslöcher ausgebildet. Das Material des ersten Verbindungsabschnitts 2041 und des zweiten Verbindungsabschnitts 2042 kann leitfähiges Material, wie beispielsweise Metall, sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schnittstellen zwischen der ersten Schaltungsschicht 203 und den Verbindungsabschnitten 2041, 2042 keine ebenen Oberflächen sind, wie beispielsweise vorstehende Oberflächen oder vertiefte Oberflächen. In einer Ausführungsform sind die Schnittstellen zwischen den Elektroden 106, 108 und den Verbindungsabschnitten 2041, 2042 keine ebenen Oberflächen, wie beispielsweise vorstehende Oberflächen oder vertiefte Oberflächen.
  • 16C zeigt eine Querschnittsansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 16C weist die erste Schaltungsschicht 203 einen siebten Schaltungsabschnitt 203d1 und einen achten Schaltungsabschnitt 203d2 auf. Der siebte Schaltungsabschnitt 203d1 und der achte Schaltungsabschnitt 203d2 sind im Wesentlichen symmetrisch auf dem Träger 20 in Bezug auf die lichtemittierende Struktur 101 angeordnet. Es wird daraufhingewiesen, dass das Material der ersten Schaltungsschicht 203 in Bezug auf das von der lichtemittierenden Struktur 101 abgegebene Licht reflektierend sein kann. Daher können der siebte Schaltungsabschnitt 203d1 und der achte Schaltungsabschnitt 203d2 die Lichtintensität in einer Richtung von der lichtemittierenden Struktur 101 zu den Schaltungsabschnitten 203d1, 203d2 erhöhen, indem sie das Licht, das ursprünglich den Träger 20 beleuchtet, von der lichtemittierenden Struktur 101 nach außen reflektieren. Mit anderen Worten, die in 16C dargestellte erste Schaltungsschicht 203 bedeckt mehr Fläche als die in den 16A-16B dargestellte Ausführungsform, um einen besseren Reflexionseffekt zu erzielen. Genauer gesagt stellt die lichtemittierende Vorrichtung in 16C ein Lichtverteilungsmuster bereit, das auf die lichtemittierende Struktur 101 zentriert ist und eine im Wesentlichen kreisförmige Form auf einer durch die X-Achse und die Y-Achse in einer Draufsicht definierten Oberfläche aufweist.
  • Für den Fachmann wird es offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an den Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. In Anbetracht dessen ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung einschließt, sofern sie in den Umfang der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.

Claims (19)

  1. Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: einen Träger, umfassend eine Spiegelreflexionsoberfläche und eine der Spiegelreflexionsoberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche; eine lichtemittierende Einheit auf der Spiegelreflexionsoberfläche; eine reflektierende Schicht, die auf der lichtemittierenden Einheit angeordnet ist und eine obere Oberfläche und eine seitliche Oberfläche aufweist; und ein erstes optisches Element, das die lichtemittierende Einheit und die reflektierende Schicht umschließt.
  2. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein zweites optisches Element auf dem ersten optischen Element, das direkt mit der seitlichen Oberfläche verbunden ist.
  3. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste optische Element einen anderen Brechungsindex als das zweite optische Element aufweist.
  4. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste optische Element die obere Oberfläche bedeckt.
  5. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste optische Element eine vertiefte Oberfläche aufweist.
  6. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste optische Element eine vorstehende Oberfläche aufweist.
  7. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste optische Element ein oberstes Ende aufweist, das höher als die lichtemittierende Einheit und niedriger als die obere Oberfläche ist.
  8. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend einen Winkel kleiner als 90°, der zwischen dem ersten optischen Element und der Spiegelreflexionsoberfläche ausgebildet ist.
  9. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste optische Element symmetrisch auf dem Träger ausgebildet ist.
  10. Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: einen Träger; einen ersten Schaltungsabschnitt auf dem Träger; einen zweiten Schaltungsabschnitt auf dem Träger; ein optisches Element auf dem Träger; und eine lichtemittierende Struktur mit einer oberen Oberfläche, die direkt mit dem optischen Element verbunden ist, wobei die erste Schaltungsabschnitt eine größere Breite als der zweite Schaltungsabschnitt aufweist.
  11. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Schaltungsabschnitt nicht mit der lichtemittierenden Struktur überlappt, und wobei der zweite Schaltungsabschnitt ist mit der lichtemittierenden Struktur überlappt.
  12. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend einen dritten Schaltungsabschnitt, der zwischen dem ersten Schaltungsabschnitt und dem zweiten Schaltungsabschnitt angeordnet ist.
  13. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der dritte Schaltungsabschnitt eine schmalere Breite als der erste Schaltungsabschnitt oder der zweite Schaltungsabschnitt aufweist.
  14. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, weiter umfassend einen vierten Schaltungsabschnitt, der als rotationssymmetrische Struktur mit dem dritten Schaltungsabschnitt angeordnet ist.
  15. Eine lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: einen Träger mit einer unteren Oberfläche; eine erste Schaltungsschicht auf dem Träger, ein optisches Element auf dem Träger; und eine lichtemittierende Struktur mit einer oberen Oberfläche, die direkt mit dem optischen Element verbunden ist, wobei die erste Schaltungsschicht ein rotationssymmetrisches Muster aufweist.
  16. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die erste Schaltungsschicht einen ersten Schaltungsabschnitt, einen zweiten Schaltungsabschnitt und einen dritten Schaltungsabschnitt, der mit dem ersten Schaltungsabschnitt und dem zweiten Schaltungsabschnitt verbunden ist, aufweist.
  17. Die lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der dritte Schaltungsabschnitt eine schmalere Breite als der erste Schaltungsabschnitt und der zweite Schaltungsabschnitt aufweist.
  18. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Elektrode, die auf der unteren Oberfläche angeordnet ist.
  19. Die lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, weiter umfassend eine zweite, in den Träger eingebettete Schaltungsschicht, die mit der Elektrode und der ersten Schaltungsschicht elektrisch verbunden ist.
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