TWI356505B - Optical display systems and methods - Google Patents

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TWI356505B
TWI356505B TW093137376A TW93137376A TWI356505B TW I356505 B TWI356505 B TW I356505B TW 093137376 A TW093137376 A TW 093137376A TW 93137376 A TW93137376 A TW 93137376A TW I356505 B TWI356505 B TW I356505B
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Alexei A Erchak
Eleftrios Lidorikis
John W Graff
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Luminus Devices Inc
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Description

1356505 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於光學顯示系統及方法。 · 【先刖技術】 相較於白熾燈或電燈（incandescent light source)及/ 或螢光燈（fluorescent light source)而言，發光二極體 (light emitting diode，LED)所提供之光線係可具有較高 的效能。此外，由於LEDs之相關設備係可提供相當高的電鲁 力效率（power* efficiency) ’藉此已於各式各樣的照明設施 之中取代了傳統的光源（1 ight sources)。例如：LEDs係用 以做為交通用燈（traffic 1 ights)之使用、用以對於電話鍵 盤（cell phone keypads)與顯示器（displays)等進行照明。 一般而言’ LED係由複數層結構（multiple iayers)所形 成’其中，於複數層結構中之至少部分的層結構係由不同的 材料所製成’並且藉由這些層結構之材質、厚度決定了 LED 所發出光線之波長（wavelength)。另一方面，經由對於這也 層結構之化學成份（chemical composition)的選擇作用4^ 如此係可以對於其光動力（opt ical power)進行相當有效能 的收縮，並且對於所射出之電載子（electricai chaFge carriers)進行隔離，如此以避免其進入某些特定區域 (regions)(—般稱之為量子井（qUantum wells))。通常，於 量子井所生成位置之接面（junct i 〇n)之一側邊的層結構上 係摻雜了給予體原子（donor atoms)，藉此以導致高電子濃 度（electron concentration)(通常稱這些層結構為n型層 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 結構（n-type iayers))的產生；另外，於其相對側邊之層結 構上係摻雜了受體原子（acceptor atoms),藉此以導致相當 南的電洞濃度（hole concentration)(通常稱這些層結構為P 型層結構（p-type layers))。 以下將針對LED之製作方式提出說明。於晶圓（wafer) 之製作過程中係形成了複數材料層。一般而言，這些層結構 係藉由蟲晶沉積技術（epitaxial deposition technique)所 形成’例如：金屬有機化學氣相沉積（metal-organic chemical vapor deposi t ion (MOCVD)，於其成長基底（growth substrate)之上係已預先形成了沉積層結構。隨後，藉由各 種姓刻及金屬化技術（etching and metallization t echn i ques)對於這些外露的層結構進行電流注入用之接觸 墊（contact)之製作，隨後便可對於晶圓進行切割以製作出 個別L E D晶片（L E D c h i p s )。通常’經切割後之個別l E D晶 片係利用封裝技術加以包覆。 當進行LED之操作時，一般係將電能（electrical energy)注入於LED之中’此電能隨後便可轉換為電磁輻射 (electromagnetic radiation)(光線），部分的電磁輕射或 光線便可經由LED而被引出。 容 内 明 發 本發明是有關於光學顯示系統及方法。 本發明之目的在於提出一種光學顯示系統，包括一微型 顯示器與一發光裝置。微型顯示器具有一表面β發光裝置包 括：一多材料疊層與一第一層。多材料疊層包括一光產生 區，第一層是由光產生區所支承’在對於第一層之一表面 1057-6714-PF；Ahddub 6 1356505 癱 設計作用下，由光產生區所產生之光線是可經由第一層之表 面而自發光裝置進行發出。微型顯示器之表面之一寬度深度 比例與第一層之表面之一寬度深度比例之一比例是大約介 於0. 5至2。 本發明之另一目的在於提供一種光學顯示系統，包括： 一微型顯示器，具有一表面；一發光裝置；以及至少一光學 元件，光學元件沿著自微型顯示器朝向於發光裝置之一光徑 而設置，其中，在對於微型顯示器、發光裝置、光學元件進 行定位之下，於使用過程中係可使得光學顯示系統之一影像 平面是不一致於經由發光裝置所射出且照射於之微型顯示 器之一表面。 本發明之又一目的在於提供一種利用複數發光裝置對 於一微型顯不器進行照射之方法，此方法包括：對於這些發 光裝置進行活化步驟’如此使得這些發光裝置中之至少一發 光裝置是具有一活化時間，活化時間是不同於這些發光裝置 中之其它這些發光裝置中之至少一發光裝置之一活化時間。 本發明之又一目的在於提供一種光學顯示系統，此光學 顯不系統包括一 LED與一冷卻系統。在光學顯示系統之使用 過程中，冷卻系統可用以調節LED之溫度。 本發明之又一目的在於提供一種發光裝置，包括：一多 材料疊層與一第一層，多材料疊層包括一光產生區，第一層 疋由光產生區所支承，在對於第一層之一表面之設計作用 下，由光產生區所產生之光線是可經由第一層之表面而自發 光裝置進行發出，並且於第一層之表面具有一接觸區，在接 觸區之设汁作用下，於使用時之經由發光二極體照射在一微 型顯不器上之一面積中之至多約2〇%是包括了複數暗點，這 1〇57-6714-PF;Ahddub 7 1^56505 些暗點是由接觸區所形成。 本發^之又一目的在於提供一種光學顯示系統，包括： :光，極體；_微型顯示器；至少—光學元件，光學元 件沿¥自微型顯示器朝向於發光裝置之—光徑而設置；以及 一光束聚集裂置，用w Μ & 用乂對於14些發光二極體所產生之光線進 行結合。 本發明之又一目的在於提供-種光學顯示系統，其中， 發光裝置包括一多材料疊層與一第一層，多材料疊層包括一 光產生區，第一層是由光產生區所支承，在對於第一層之一 表面之設計作用下，由光產生區所產生之光線是可㈣第一 層之表面而自發光裝置進行發出。此外，發光裝置包括至少 一電接觸件與一封震結構。電接觸件是沿著第一層之表面而 設置。封裝結構包括一鍵層結構、複數检槽結構與複數鲜 線。發光裝置經由鍵層妹谨以妲也帝ω & 田戮層知構U麩供電性接觸，銲線係連接於 鍍層結構與至少一電接觸件墊之間。 本發明之-目的在於提供一種裝置，此裝置包括：一材 料體，設計為在-電子裝置之中使用，材料體包括―表面； 以及-接觸結構’由材料體之表面所支承。接觸結構包括： -圖樣導電層，具有一内部件；以及一圖樣絕緣層，具有複 數邊緣’圖樣絕緣層設置於圓樣導電層之内部件、材料體之 表面之間，經圖樣化之絕緣層使得導電層延伸通過了絕緣層 之所有這些邊緣，如此可將一電接觸形成至材料體。 曰 本發明之另一目的在於提供一種裝置，此裝置包括：一 半導體晶粒’具有一表面層，表面層具有一第一側及一第二 側’第二側是相反於第一側；一第一導電墊結構，沿著半導 體晶粒之表面層之第一側而設置；一第二導電塾結構，沿著 1057-6714-PF/Ahddub 8 1356505 半導體晶粒之表面層之第二側而設置；複數導電接觸塾 性接觸於第一導電墊結構與第二導電墊結構中之至少— 者，這些導電接觸塾是由第_導電塾結構與第二導電 中之至少一者而延伸朝向於半導體晶粒之一 +心、·域；以及 -絕緣層’設置於至少-部分之這些導電接觸塾之一 件、半導體晶粒之頂層之間。 本發明之又一目的在於提供_種裝置，此裝置包括.— 矩形發光二極體，具有一表面層，表面詹具有一側…導電 墊結構，沿著矩形發光二極體之表面層之一側而設置；另— 電墊結構，沿著矩形發光二極體之表面層之相對的另—側而 設置；複數導電接觸塾，電性接觸於至少一導電塾結構，、言 些導電接觸墊疋由至少-導電塾結構而延伸朝向於矩形^ 光二極體之一令心區域。 本發明之又一目的在於提供一種裝置，此裝置包括：一 材料疊層’具有-表面；以及一接觸結構，設置於材料疊層 之表面之上。接觸結構包括：一圖樣導電層；以及一圖樣絕 緣層，設置於圖樣導電層與材料疊層之間，其中，在圖樣導 電層'圖樣絕緣層之設計作用下，如此可使得通過圖樣導電 層時之所使用之一電虔降大約相等於複數段部，這些段部是 沿著圖樣導電層之長度進行設置。 本發明之又一目的在於提供一種奘 衣置，此裝置包括：一 材料疊層’具有一表面；以及一接觸 咽、α構’設置於材料疊層 之表面之上。接觸結構包括：一圖樣導 01银等電層，在圖樣導電層 之設計作用下’如此可使得在操作過程φ 幻粒中之圖樣導電層之一 熱產生大約相等於複數段部之熱產生’這些段部是沿著圖樣 導電層之長度進行設置。 1057-6714-PF;Ahddub 9 χ356505 本發明之各實施例具有以下之至少一優點。 於特定實施例中’發光系統包括一 LED及/或一相對 型LED晶片，此相對大型LED晶片可呈現出相對高光引出量= 於部分實施例中，發光系統包括一 LED及/或一相對里 型LED晶片，此相對大型LED晶片可呈現出相對高表面= 度、相對高平均表面亮度、相對較少之散熱需求或相對高： 熱率、相對低源音域及/或相對高功率效率。 ° 於特定實施例中，發光系統可包括一封裝LED(例如：一 相對大型封裝led) ’藉此以取代封膠材料。在封裝UD的作 用下’由封膠材料所造成之降低效能及/或不一致之時間函 數效能之特定問題均可被避免，如此便可在一相對長時期之 下得到相對理想及/或可靠效能。 於特定實施例中，發光系統可包括一 LED(例如：一封裝 LED ’其可為一相對大型封裝led)，此lED可為一相對均句 填材料塗層。 於部分實施例中，一發光系統可包括一 LED(例如：—封 裝LED，其可為一相對大型封裝led)，經設計之lED可在— 特定角度範圍（例如：兩於LED表面法向之一特定角度範圍） 内以提供一所需光輸出。 於部分實施例中，一發光系統可包括一 LED及/或一相 對大型LED晶粒’此LED及/或相對大型LED晶粒可經由— 相對合理價格之一程序所製成。 於特定實施例中，一發光系統可包括一 LED及/或一相 對大型LED晶粒，此LED及/或相對大型LED晶粒可在一大 規模方式下進行生產’並且不會因為經濟無法實行而造成資 本的浪費。 1057-6714-PF;Ahddub 10 1356505 於部分實施例中，矩形狀led(例如：相較於方形LED) 可提供以下所列出之一或多個優點。矩形LED可在單位面積 内具有較大的銲線數目，藉此以增加可輸入於lED的功率。. 由於矩形結構是可經由選擇方式以配合於一像素或一微型. 顯不之一特定寬度深度比例，如此便可減少複雜光束成型透 鏡之需求。另外’矩形LED除了可增加散熱速度之外，因裝 置過熱所導致失效的可能性亦可被降低。此外，由於經晶圓 所切割之一個別LEDs的剖面是略大於LED的光發射表面面 積’則其它個別LEDs、可分離之可定址LEDs便可採取陣列 方式而相互緊密疊置。如果當LED無法運作（例如：由於大 缺陷）時，由於個別LEDs之間是相互緊密疊置的，如此便無 法大幅降低陣列狀LEDs的效能。 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂’下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細 說明如下： 【實施方式】 第1圖表示一發光系統（light emitting system)50之 示意圖’於發光系統50之中係結合了由複數發光二極體 (light emitting diode， LEDs)100 所組成之一陣列 (array)60 »在陣列60的設計作用下，於操作過程中、經由 LEDs 100(如下所述）所射出光線便可經由表面（surface)55 而自發光系統50發出。 舉例而言，發光系統包括了投影機（projectors)(例 如：背投影式投影機（rear projection projector)、前投 影式投影機（front projection projector))、可攜式電子 1057-6714-PF;Ahddub 11 1356505 裝置（portable electronic devices)(例如：行動電話（cell phone)' 個人數位助理（personal digital assistants)、 膝上型電腦（laptop computers)、電腦螢幕（computer . moni tor)、大面積標諸（large area s ignage)(例如：高速. 公路標諸（highway signage))、車輛内部照明（vehicle interior lighting)(例如：前座遮陽板照明（dashboard lighting)) 車輛外部照明（vehicle exterior
lighting)(例如：車輛頭燈（vehicle headlights)、包括顏 色變換頭燈（color changeable headlights)、 一 般照明 (general lighting)(例如：辦公室高架照明（office overhead lighting))、高亮度照明（high brightness lighting)(例如：街燈（streetlights))、相機閃光燈 (camera flashes)、醫療裝置（medical devices)(例如：内 視鏡（endoscopes))、通訊（telecommunications)(例如：用 於短距離（short range)之資料傳送的塑膠纖維（plastic f ibers))、保全感測（security sensing)(例如：生物辨視 系 統（biometrics))、積體光電（integrated optoelectronic)(例如晶片内與晶片間光學連結 (intrachip and interchip optical interconnects)、光 學時脈（optical clocking))、軍事地域通信（military f ield communications)(例如：點對點通信（point to point communications))、生物感測（b i osens i ng)(例如：有機或 無機物質(organic or inorganic substance)之光偵測 (photo-detection))、光動力法療（photodynamic therapy)(例如：皮膚治療（skin treatment))、夜視鏡 (night-vision goggles)、太陽能式運輸照明（s〇iar 1057-6714-PF;Ahddub 12 1356505 powered transit lighting)、緊急照明（emergency lighting systmes)、機場跑道照明（airp0rt runway lighting)、航 線照明（airline lighting)、外科面罩（surgical * goggles)、穿戴式光源（wearable light sources)(例如： 救生背心（1 ife-vests))。舉例而言，背投影式投影機係為 一者投影式電視（rear projection television);前投影式 才又影機係為用以顯示於一平面（s u r f a c e)(例如：螢幕 (screen)或牆壁（wal 1))之一投影機。於部分實施例中，膝 上型電腦係可包括一前投影式投影機。 一般而言’表面55係由可傳送來自於LEDs 100、且撞 擊在表面55上之至少約20%(例如：至少約30%、至少約4〇%、 至少約50%、至少約60%、至少約70%、至少約80%、至少約 90%、至少約95%)之光線的材料所製成，例如：表面55係可 由玻璃（glass)、石夕（silica)、石英（qUartz)、塑膠（piastic) 及聚合物（ploymers)等材料所製成。 於部分實施例中，於實質上是希望經由各LED丨〇 〇所產 生（例如.總光線密度（total light intensity)、波長為函 數之光線密度、及/或尖峰發射波長（peak emissi〇I1 ^ wavelength)之光線是相同的，例如：於顯示設施 (displaying appl i cat ions)(例如：用以達成了鮮明全彩顯 示器（vibrant full-color displays))之實質單色光源 (monochromatic sources)(例如：LEDs)的時序 (t ime-sequencing)。就通訊中之光學系統而言，經由光源 運行至光導件（1 ight guide)、經由光導件運行至偵測器 (detector)之光線所具之一特定波長（particular w a v e 1 e n g t h )係為其優點0就車輪照明中之光學系统而言， 1057-6714-PF;Ahddub 13 1356505 其係藉由顏色以表示信號。另一例子係為在醫療設施 (medical applications)(例如：光感測葯物活化 (photosensitive drug activation)或生物感測設施· (biosensing appl i cat ions)，其所具有之波長、顏色上的 . 反應係為優點）上之應用。 於特疋實施例中’其所希望的是在於經由至少一部分之 LED 100所射出的光線（例如：總光線密度、波長為函數之光 線密度、及/或尖♦發射波長（peak emission wavelength)) 係不同於其它LED 100所射出的光線（例如：總光線密度、| 波長為函數之光線密度、及/或尖峰發射波長（peak emissi0I1 wavelength))。以一般照射（generai lighting)(例如：其 多波長係可增加演色性指數（CRI)(c〇l〇r rendering index， CRI ))為例子可知’ CRI係表示：相同的物件、且於對等相關 溫度（comparab 1 e corre 1 a ted temperature )之參考照明系 統（reference lighting systems)(例如：日光（daylight)) 的觀察下，這些物件在發光系統所射出光線照射下所通過時 之色偏（color shift)的計量方式。其它的例子分別為：相 機閃光燈（例如：於其實質上係為高CRI、且於實質上係接近_ 中午日光（sunlight)之CRI，其希望所拍攝之物件或主題係 可具有真實色彩展現（realisticrendering))、醫療裝置（例 如.於其實質上係具有固定CRI、且有利於組織（t丨ssue)、 器官（organ)、體液（fluid)等之變異 或確定類別（identification))、背光顯示器（backHghting displays)(例如：其所具有之特定CRI的白光（white Hght) 係相當適合於人類的眼精）。 雖然在第1圖中之LEDs 1 〇〇係以陣列方式所形成，LEDs 1057-6714-PF;Ahddub 14 1356505 1 0 0亦可採用其它不同的形式。於部分實施例中發光系統 50包括了單一 LED 100。於其它特定的實施例中，藉由曲型 狀陣列係可將各種光源之光線以成角度的方式導引至相同 的點位置（例如：如透鏡（lens)之光學鏡片（optic))之上。 此外’於部分實施例中，陣列狀之發光裝置係以六角狀狀排 列’如此係可達到緊密的封裝、高效能之表面亮度。又，於 部分實施例中，發光裝置係沿著一鏡子（mirror)(例如：雙 色向面鏡（dichroic mirror))之周圍進行分佈，藉由鏡子係 可對於陣列申之LEDs所射出之光線進行結合或反射。 如第1圖所示，由LEDs 100所射出之光線係直接傳播 至表面55之上。然而’部分實施例之leDs 1 00所射出之光 線係可採取非直接方式而傳播至表面55之上。於部分實施 例中’發光系統50包括了單一 LED 1 00。另外，於特定實施 例中’ LEDs 100所射出之光線係聚焦於一微型顯示 (mircodisplay)(例如：聚焦夺一光閥門之上，例如：數位 光處理器（digital light processor，DLP))之上。又，於 部分實施例辛，光線係被導引通過各種透鏡、鏡子或偏光器 (?1〇31'461'5)(例如：供1^1)所使用）。於特定實施例中，光 線是被投射通過主、次透鏡，例如：透鏡或透鏡組。 於第2A圖中’一光學顯示系統（0pticai display system)1100(如下所述）包括一非朗伯 LED(non-lambertian LED )1110(如下所述）、一透鏡1120及一微型顯示器 (microdisplay) 1130。LED 1110 是以一距離（distance)L1 相間隔於透鏡11 20，並且微型顯示器11 30是以一距離L2相 間隔於透鏡1120。在適當之距離L1、L2的作用下，經由LED 1110所射出之光線係撞擊透鏡1120之上，並且透鏡1120之 1057-6714-PF;Ahddub 15 1356505 影像平面（image plane)係與LED 111〇之射出.光線所撞擊之 微型顯示器1130的表面之間是相互一致。 在上述配置（arrangement)作用下’光學顯示系統11〇〇 · 便根據LED 111 0之表面形狀、將LED 111 0所射出光線以相· 當有效率方式照射於微型顯示器U3〇的表面之上，經由LED 1110所射出光線是照射於微型顯示器丨130之上，則Led mo 所射出光線大致上是相同於微型顯示器n3〇的表面形狀。 以部分實施例為例’ LED 11 10之寬度深度比例（aspect ratio) 與微型顯示器11 3 0之寬度深度比例之間的比例是大約是介_ 於0.5至2(例如：大約是由9/16至16/9、大約是由3/4至 4/3、大約是1)。舉例而言’微型顯示器113〇之寬度深度比 例可為 1920x1080、640x480、800x600、1024x700、1024x768、 1024x720 、 1280x720 、 1280x768 、 1280x960 或 1280x1064 。 一般而言’微型顯示器1130之表面及/或LED 1110之 表面是可為任意所需形狀（desired shape)，例如：方形 (square)、圓形（circular)、矩形（rectangular)、三角形 (triangular)、梯形（trapezoidal )及六角形（hexagonal)。應 於部分實施例中，在LED 1110、微型顯示器1130之間 不具有一透鏡的情況下，光學顯示系統仍可根據LED 111 〇 之表面形狀、將LED 111 〇所射出光線以相當有效率方式照 射於微型顯示器1130的表面之上，而經由LED 111 0所射出 光線是照射於微型顯示器11 30之上，並且LED 111 0所射出 光線大致上是相同於微型顯示器1130的表面形狀》舉例而 言’第2B圖表示一光學顯示系統11〇2，在LED 1110、微型 顯示器1130之間不存在有一透鏡的情況下，一方形 LED(square LED) 1110是成像於一方形微型顯示器 1057-6714-PF;Ahddub 16 1356505
A 1130(square microdisplay)之上。又以第 2C 圖例子，第 2C 圖表示一光學顯示系統1104，其中，在[ED 1110、微型顯 示器1130之間不存在有一透鏡的情況下，一矩形 LEDCrectangular LED)lll〇可被成像於一矩形微型顯示器 (rectangular microdisplay)之上（具有相同寬度深度比例 (similarly proportioned aspect ratio))。 於特疋實細•例中’一歪像透鏡（anam〇r ph i c 1 ens )可被 定位於LED 1110、微型顯示器1130之間。舉例而言，當led 1110之寬度深度比例於實質上不同於微型顯示器ι13〇之寬 度深度比例時’則定位於LED 111 〇、微型顯示器11 30之間 的歪像透鏡便可根據需求而決定。以第2D圖所示之一光學 顯示系統11 0 6為例子可知，此光學顯示系統11 〇 6包括了 ： 於實質上具有一方形狀表面（substantially square shaped surface)、於實質上具有一方形狀表面之微型顯示器 1130(例如：寬度深度比例大約為16 : 9、或大約為4 : 3)， 以及歪像透鏡1120，此歪像透鏡1120設置於LED 1110、微 型顯示器11 3 0之間。於本實施例中，歪像透鏡丨〗2 〇於實質 上疋可將LED 1110所射出光線轉換成為相對應於微型顯示 器1130之形狀。因此’藉由增加[ED 111 0所射出之撞擊於 微型顯示器1130之表面之光線數量的作用下，光學顯示系 統的效率是可被提高的。 第3圖表示一光學顯示系統1200，其中，光學顯示系統
1200包括LED 1110、透鏡112〇及微型顯示器1130。於LED 1110之發光表面（light emitting surface)具有複數接觸區 (contact regions)，複數電導線（eiectrical lead s)1115 是貼附於接觸區之上（如下所述）^ led 1110是以一距離L3 1057-6714-PF；Ahddub 1356505 相間隔於透鏡1120,微型顯示器1130是以一距離L4相間隔 於透鏡1120，並且導線1115阻斷了1^1)111〇之接觸區所射 出的光線。如果於led 1110之射出光線所撞擊之微型顯示 器1130之表面的所在位置（plane)是與透鏡U2〇的影像平 面之間是相互一致的話，則於微型顯示器i丨3〇之此一表面 上便會出現一連串的複數暗點（dark sp〇ts) 12〇2，這些暗點 1 2 02是相對應於LED 1110之發光表面之接觸區。為了減少 覆蓋於微型顯示器1130之表面上的暗點12〇2，利用所選定 之距離L3、L4是可使得LED 1110所射出之光線撞擊在透鏡 1120之上，如此使得透鏡112〇之影像平面、微型顯示器η” 之表面（此為LED 1110之射出光線所撞擊之表面）的所在位 置之間不會相互一致（亦即，在透鏡112〇的影像平面、[Μ 1110之射出光線所撞擊於微型顯示器113〇的表面之間存在 有一距離△ L。在一配置作用下，由LED丨i 1〇所射出之光線 便散焦於微型顯示器丨丨3〇之表面（此為LED丨〗〗〇之射出光 線所撞擊之表面）的所在位置，並且在此微型顯示器丨13〇之 表面上所產生的光線密度（intensity 〇f iight)是較透鏡 1120之影像平面的光線密度更為均句。於LED liio與微型 肩不器1130之間的總距離（t〇tal distance)可表示為⑽ 1110與透鏡1120之影像平面之間的距離（L5)加上距離△卜 一般而言，當利用了加大LED 111〇與微型顯示器Η”之間 距，的方式來增加距離時，耗可以減少暗點的密度， 但是卻也會減少在微型顯示器113〇之表面（此為led ιιι〇 之射出光線所撞擊之表面）的密度。另一方面，當藉由移動 微型顯示器1130而減少了 LED 111〇與微型顯示器mo之 間的距離時，雖然可在透鏡U2G之影像平面上得到較大的 1057-67l4-PF;Ahddub 18 1356505 Μ 密度，但微型顯示器11 30僅會被局部照明。於部分實施例
中’ AL/LS之絕對值（absolute value)大約是介於o.ooooi 至1(例如：大約是介於0.00001至〇.卜大約是介於〇 〇〇〇〇1 至0.0卜大約是介於0.00001至0.001或大約是介於〇 〇〇〇〇1 至〇· 〇〇〇1)。於部分實施例中，多LEDs(multiple LEDs)是 可用來對於單一微型顯示器（例如：具有3χ3矩陣（matrix) 之LEDs )進行照射。因此’當多LEDs對於單一微型顯示器進 行照射時，若其中之一 LEDs故障時，藉由上述系統便可使 付系統仍維持於使用狀態（若是特定LED(par t i cu 1 ar LED) 無法供應光線時，則便會產生暗點）。在對於光學顯示系統 之設什作用下’若是採用多LEDs對於單一微型顯示器進行 照射時’於微型顯示器之表面上是不會產生暗點。舉例而 言’當微型顯示器被移至影像平面之外側時，於Leds之間 的區域便不會產生暗點。 於部分實施例卡，經由對於LED 111 0之接觸區進行適 當的设§1*規劃下’微型顯示器1130之表面上的暗點密度是 可被降低的。以第4A圖為例子可知，第4A圖表示具有一接 觸區之一 LED 111 〇之上視圖，其中，接觸區是沿著lED丨1】〇 之周邊（perimeter)進行設置。在上述配置作用下，不論是 否具有配置有一透鏡（具有或不具有散焦（def〇cusing))，由 於可對於光學顯示系統進行設計（例如：對於微型顯示器 11 30之表面的面積大小進行適當的調整），則位於微型顯示 器1130之表面上（由LED 1110之表面的接觸區所造成）之暗 點是相對地具有較小的密度值。上述方式是同樣可應用在具 有多LEDs(例如：具有3x3矩陣之LEDs)之光學顯示系統。 以第4B圖為例子，第4B圖表示一光學顯示系統3〇〇。 1057-6714-PF；Ahddub 19 1356505 光學顯示系統300包括了 LED 1110及微型顯示器1130。LED 1110包括了 一接觸區’此接觸區是由複數導線Ul5所形成。 在對於此接觸區之設計作用下，暗點1 202所在之區域· (region)是不會成像於微型顯示器1130的表面之上。於本 實施例中’由於暗點是位在微型顯示器n3〇之表面且位於 透鏡11 2 0的影像平面上之成像區域之外側位置上，如此便 可使得微型顯示器1130之表面位於透鏡112〇之影像平面之 上。如果LED 111〇之形狀相對應於微型顯示器113〇之形狀， 則導線11 1 5便可沿著LED 1110之周邊而設置在LED 111 0 _ 的表面之上。於本實施例中，位於LED 111〇之表面之接觸 區内部的面積是相同於微型顯示器n3〇之表面的面積（例 如.寬度深度比例是相同的）^上述方式是同樣可應用在具 有多LEDs(例如：具有3x3矩陣之LEDs)之光學顯示系統。 以第5圖為例子，第5圖表示一光學顯示系統丨7〇〇。光 學顯示系統1 70 0包括了 led liio及微型顯示器1130。LEI) 1110包括了 一接觸區與一均勻機（h〇m〇genizer)17〇2(亦可 稱之為一光隧道（light tunnel)或導光管（light pipe))， 其中’接觸區是由複數導線1115所形成，並且利用均勻機· 1702可將LEDs 1〇〇所射出之光線導引至一透鏡112〇。在Lf；Ds 1〇〇所射出之光線（偏離於均勻機1 702之内側表面（inside surface))之全反射（total internal refiecti〇n)的作用 下，於實質上除了可形成具有均勻輸出分佈（uni f〇rm 〇utput distribution)的光線之外，同時亦可降低因導線ιιΐ5而產 生之暗點’於實質上便可利用LED 111〇對於微型顯示器丨13〇 進行相當均句的照射（例如：於一影像平面ιι3ΐ中所產生之 一影像（image)於實質上是均勻的）。 1057-6714-PF;Ahddub 20 1356505
此外，光學顯示系統1700亦可包括了一或多個附加光 # it # (additional optical components) 〇 於部分實施例 中，光學顯示系統1700可包括一透鏡，此透鏡是設置於一 光徑（path)之上且位於均勻機的前方，如此便可將光線聚焦 於均勻機之中。於特定實施例中，由於均勻機1702之寬度 深度比例是對應於LED 111 0之寬度深度比例，當LED 1110 以相當接近均勻機1 702的方式進行設置時，非必要的附加 透鏡（additional lenses)予被省略的、或是可在均勻機1702 之前方設置一透鏡的作用下而提高光線耦合於均勻機1702 的效率。 以第6圖為例子’第6圖表示一光學顯示系統1 71 0，光 學顯示系統171 0包括了 LED 1110及微型顯示器1130。LED 1110包括了一接觸區與一組多透鏡（a set 〇f muitiple 1 enses )1712，其中，接觸區是由複數導線iii5所形成，透 鏡1712是設置於LED 1110、透鏡1120之間，並且透鏡1712 之尺寸、形狀及數目（number)是可以變更的。舉例而言，透 鏡1 71 2之數目、尺寸是成比例於LED 111 0之剖面面積 (cross-sectional area)。於部分實施例中，透鏡1712包 括大約介於1至1 0 〇之一組透鏡，例如：此一組透鏡之尺寸 範圍大約是位於1 mm至1 0cm。經由LED 111 0所射出之光線 是進入透鏡1712且被折射（refracted)的。在具有曲型表面 之透鏡1712的作用下’由於光線是以不同角度進行折射， 如此造成了經由透鏡1712所發出光束之間的重疊。由於光 束的重疊（overlapping)是可降低導線π 15所形成之暗點， 於實質上便可利用LED 1110對於微型顯示器1130進行相當 均勻的照射（例如：於一影像平面11 3 1中所產生之一影像於 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 實質上是均勻的）。 · 雖然於上述光學顯示系統中均是採用了單一透鏡，但衿 部分實施例中是可採用多透鏡（multiple lenses)來達到相， 同的效果。再者’於特定實施例中亦可採用與上述透鏡. (lens (es))所不同之一或數個光學元件。舉例而言，這些光 學元件可包括：鏡子（mirrors)、反射器（refiect〇rs)、準 直器（collimators)、光束分離器（beam splitters)、光束 結合器（beam combiners)、雙色向面鏡（dichroic mirrors)、過濾器（filters)、偏光器（polarizers)、極化鲁 光束分離器（polarizing beam splitters)、棱鏡（prisms)、 全反射棱鏡（total internal reflection prisms)、光纖 (optical fibers)、導光件（1 ight guides)及光束均勻機 (beam homogenizers)。就如何對於光學顯示系統内之合適 光學元件進行選擇、光學元件之相對應配置而言，此相關技 術為任何熟習此項技藝者所知悉的。 再者’雖然在上述光學顯示系統中是採用了單一非朗伯 LED ’於部分實施例中亦可採用數目大於一個之非朗伯LE]) 以對於微型顯示器11 3 0進行照射。以第7圖為例子，第7 圖表示一光學顯示系統1 500 ’此光學顯示系統15〇〇包括一 藍光發光二極體（blue LED)1410(其為主輸出波長（dominant output wave length)約為 45 0 至 480mn 之一 LED)、一 綠光發 光二極體（green LED) 1 420(其為主輸出波長約為500至 5 5 0nm之一 LED)及一紅光發光二極體（red LED)143〇(其為主 輸出波長約為610至650nm之一 LED)，這些藍光LED 1410、
綠光LED 1420、紅光LED 1430是與微型顯示器1130的表面 之間進行光學通信（optical communication)。藍光LED 1057-6714-PF;Ahddub 22 1356505 1410、綠光 Ι^ΕΙ)1420、έαι;ϊ]7Γ\Ί>ι〇η υ紅光LED 1430可同時活化、依序活 化’或是其中之兩者同時活化。於其它實施例中，至少一部 分的LEDs是可以與微型顯示器之個別表面之間進行光學通. 信。 於部分實施例中，藍光LED 141〇、綠光LED 142〇、紅 光LED 1 430是以依序方式進行活化。於此類的實施例中， 觀察者（viewer)的眼精通常是維持在藍光LED 141〇、綠光 LED 1420、紅光 LED 1430 之多彩色（multiple c〇1〇rs)所產 生之複數影像上，並且其亦對於這些影像加以結合。舉例而 言，當一特定像素（particular pixel)(或一組（set 〇〇像 素）或微型顯示（或是一微型顯示之部分）之一畫面（frame) 的顏色被指定為紫色（purple)時，則紅光LED 1430、LED 1410 便可在一更新周期（refresh CyCie)中之適當部分 (appropriate portions)對於微型顯示器之表面進行照射。 觀察者的眼精結合了紅光與藍光且“看到了（ sees) ” 一紫 色微型顯示（purple microdisplay)。為了使得人類不會察 覺到 LEDs 之依序照明（sequent ial i 1 lumi nation)，一般是 採用了具有一適當頻率（appr〇priate frequency)(例如：更β 新率（refresh rate)大於120Hz)之更新周期來達成。 藍光LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1430是可以 改變其密度及亮度。舉例而言，綠光LED 1420所具有之效 率是低於紅光LED 1430或藍光LED 1410所具有之效率。由 於某一特定LED(例如：綠光LED 1420)是具有較低的效率， 藉此低效率之LED(例如：綠光LED 1420)所射出之光邊（例 如：綠光）的顏色便無法輕易地產生高亮度以對於微型顯示 器進行照射。在藉由多LEDs之活化周期（activation cycies) 1057-6714-PF;Ahddub 23 1356505 « 之效率中的差異
施例中，此周期之比率可為〇.25:〇.45:〇.3〇(紅：綠：藍） 的調整作用下，如此便可對於多LEDs之交 (disparity)進行補償（基於不同光亮度（Hght 之下產生了 一不扭曲影像）。舉例而言，相較: 尚效率的LEDs ’具有最小效率之LED是可採用 之活化工作周期是 於其它實施例甲，指定為綠光LED 1420 可更進一步進行提昇。舉例而言，指定為成像於綠光LED丨42〇 之工作周期大約可增加至40%以上（例如：大約大於45%以 上、大約大於50%以上、大約大於以上、大約大於了⑽ 以上、大約大於80%以上、大約大於go%以上）。於部分實施 例中，各LEDs之工作周期均不相同的。舉例而言，紅光Led 1430之工作周期是可以大於藍光[ED 1410之工作周期。上 述所提出之各光學顯示系統中的活化周期是基於一 Led之密 度及/或亮度而被決定，於部分實施例中之LED的活化周期 是可基於一或多個其它參數（parameters)而被決定。於部分 實施例中’發光裝置（light emitting device)之活化時間 (activation time)是至少約為其它發光裝置之活化時間的 1. 25倍（times)(例如：至少約為丨5倍、至少約為2倍、至 少約為3倍）。 第8A、8B圖表示基於光學顯示系統172〇之一液晶顯示 器（liquid crystal display (LCD))之一實施例，其中，光 1057-6714-PF;Ahddub 24 4 41356505 學顯示系統1 720包括藍光LED 1410、綠光LED 1 420、紅光 LED 1430(如上所述），這些藍光LED 1410、綠光LED 1420、 紅光LED 1 430是與其相關之LCD面板（LCD panels) 1728、 1 730、1732的表面之間進行光學通信。另外，光學顯示系統 1720包括複數透鏡1722、1724與1726，這些透鏡1722、 1 724、1 726 是位於藍光 LED 1410/綠光 LED 1420/紅光 LED 1430、其相關之LCD面板1728/1730/1732之間的一相對光 徑（corresponding optical path)之上，並且利用透鏡 1 722、1 724、1726將光線聚焦於與其相關之LCD面板1 728、 1730、1732之上。光學顯示系統1720更包括一裝置1 734(例 如：一合光棱鏡（x-cube))，此裝置1 734是用以將來自於LCD 面板1728、1730、1732之光線所形成之多光束進行結合成 為一單一光束（single beam ) 1 736 (如箭頭所述），此光束1736 可被指向於一投影透鏡（projection lens)1735或其它顯示 器。另一方面’光學顯示系統1720亦可包括了一偏光器， 在利用偏光器對於一所需極化（desired polarization)(例 如：‘ p’極化）進行傳送時，同時也進行另一極化（例如： ‘s’極化）之反射。偏光器可設置在位於藍光LED 1410/綠 光LED 142 0/紅光LED 1430與其相關之透鏡1 722/1724/172 6 之間、位於藍光LED 1410/綠光LED 1420/紅光LED 1430與 其相關之LCD面板1 728/1730/1732之間的一光徑上，或是 偏光器可設置在沿著光徑之其它位置上。如第8B圖所示， 於部分實施例中之一 LED(例如：紅光LED 1430)之寬度深度 比例是可相對應於上述之微型顯示器（例如：LCD面板1 732 ) 之寬度深度比例。 第9圖表示基於光學顯示系統1 750之一數位光處理器 1057-6714-PF;Ahddub 25 1356505 (DLP)之一實施例，其中，光學顯示系統1750包括藍光LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1430(如上所述），這些藍 光LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1430是與其相關之-透鏡1722、1724、1726的表面之間進行光學通信。由藍光 LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1430所射出之光線通 過了與其相關之透鏡1722、1724、1726且經由一裝置1734(例 如：一合光稜鏡）所收集，此裝置1734是用以將來自於藍光 LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1 430所射出之光線所 形成之多光束進行結合成為一單一光束，此光束可被指向於| 一全反射稜鏡（total internal reflection (TIR) prisms) 1 752。舉例而言，由合光棱鏡1 734所發出之光線是 可經由一鏡子1 754或其它裝置（例如：光導件）而被指向於 TIR稜鏡1752’並且藉由TIR稜鏡1752反射光線且將光線 指向於一 DLP面板1756。DLP面板1756包括複數鏡子，藉 由這些鏡子之活化作用下是可以產生一特定影像。舉例而 言’光線1760(如箭頭所述）可經由一特定鏡子之反射而被指 向至一投影透鏡（pro ject ion) 1 755 ’或是可以利用此特定鏡 子將光線反射遠離於投影透鏡1 755。在藍光LED 1410/綠光^ LED 1420/紅光 LED 1 430 之組合（combination)、DLP 面板 1 7 5 6的作用下是可得到對於信號之較佳控制。舉例而言，除 了可利用DLP面板1756中之鏡子以降低傳送至DLP面板1756 之資料量之外，藉由對於藍光LED 1410、綠光LED 1420、 红光LED 1 4 3 0之進行開啟（on)與關閉（〇 f f )之切換作用下亦 可降低傳送至DLP面板1 756之資料量。舉例而言，如果在 一特定影像中不需要紅色時，則紅光LED 1 430可被關閉， 如此便可不必經由傳送一信號至DLP面板1 75 6以對於其相 1057-6714-PF;Ahddub 26 1356505 關之鏡子進行切換。針對LEDs進行調變的能力是可以增加 顏色品質（color quality)、影像品質（image quaiity)或對 比（contrast) 〇 第1 0圖表示基於光學顯示系統1 7 7 0之一矽液晶顯示面 板（1 iquid crystal on si 1 icon (LCOS) panel )之一實施例， 其中，光學顯示系統1770包括藍光LED 1410、綠光LED 1420、紅光LED 1430(如上所述），這些藍光LED 1410、綠 光LED 1420、紅光LED 1430是與其相關之極化光束分離器 1 774 ' 1 778、1782之間進行光學通信。由藍光LED 1410、 綠光LED 1420、紅光LED 1430所射出之光線通過了與其相 關之極化光束分離器1774、1778、1782且被投射至與其相 關之一 LC0S面板1772、1776或1780之上。由於LC0S面板 1772、1776、1780對於所有光線之極化是不具有敏感性的， 在基於 LC0S 面板 1772、1776、1780 之敏感度（sensitivity) 之下，極化光東分離器1 774、1 778、1 782將光線極化成為 一特定極化（particular polarization)(例如：傳送一所需 極化（例如：p 極化）且同時也進行另一極化（例如：‘s’ 極化）且傳送其它極化）。一裝置1734(例如：一合光棱鏡 (x-cube))係用以收集經由LC0S面板1772、1776、1780所 反射的光線，藉由此裝置1734將來自於LC0S面板1 77 2、 1 776、1780之光線之光束結合成為一光束1 790(如箭頭所 述）’此光束1790可被指向於一投影透鏡1795。 雖然上述之各實施例中之光學顯示系統包括了紅光 LED、綠光LED、藍光LED，然其並非用以限制本發明，其它 任何顏色及其組合亦可被採用。舉例而言，光學顯示系統之 顏色的種類是可不僅限於三種’其它例如黃色（yeil〇w)亦可 1057-6714-PF;Ahddub 27 1356505 被採用且配置成為工作周期之一部分。另一方面，具有主輸 出波長之多LEDs是可經由光學結合的方式以產生一合成顏 色（resulting color)。舉例而言，一藍光LED(例如：具有 一主輸出波長之一 LED ’其主輸出波長是介於藍光波長、綠 光波長之間）可與黃光LED結合而產生一綠光（‘green， light)。一般而言，LEDs的數目及各LED之顏色可根據需 求而定。此外，光學顯示系統亦可包括了附加微型顯示器 (a d d i t i 〇 n a 1 m i c r 〇 d i s p 1 a y )。 於部分實施例中’具有較小效率之LED(例如：綠光LED) 之工作周期是可經由各種資料壓縮技術與算術（data compression techniques and algorithms)而提高。舉例而 5 ，當利用僅對於前一影像（prev i 〇us i mage )之影像資訊 (image information)之差異的傳送方式、取代了對於重建 各衫像所需之全部資訊的送方式之作用下，資料速率（data r a t e)便可被有效提昇。在上述方法的作用下，利用少量資 料的傳送下便可達到較高的資料速率，並且使得一給定更新 周期（given refresh cycle)之補色（complementary colors) 可具有縮減工作周期（reduced duty cycles)。 雖然在上述實施例中是採用多LEDs對於一給定微型顯 示器（层^6111^(：1*〇(11邛1&5〇進行照明，但光學元件（〇{)1^(^1 componentry)是不一定要沿著一或更多LEDs與微型顯示器 之間的光徑進行設置。舉例而言，一合光稜鏡或一組雙色向 面鏡疋用以將來自於多LEDs之光線結合至一單一微型顯示 器。於部分實施例中，光學元件是沿著光徑進行設置，而不 同的光學元件是可設計應用在各LED(例如：如果Leds之表 面具有不同尺寸及形狀）之中，或是相同的光學元件可設計 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 應用在至少一 LED之中。 於部分實施例中，就基於一影像之所需色度 (Chr〇maticity)之一特定顏色之所需不同亮度（differing brightness)而言，其可利用所配置之特定LE])對於顯示器 進行-部分之活化時間的照射而#。舉例而言，當為了獲得 深藍（intense blue)，藍光LED便必須在整個活化時間内進 行活化；當為了獲得弱深藍（less intense blue)時則藍 光LED僅須在部分之整個配置活化時間（t〇tal activation time)内進行活化。舉例而言’利用一組鏡子是 可對於顯示器進行照明之部分的活化時間進行調變，其中，· 鏡子的定位方式是根據將光線傳送至微型顯示器或將光線 反射遠離於微型顯示器而決定。 於特定實施例中，成陣列狀之可移動微型顯示器 (movable microdisplay)(例如：一可移動鏡子（m〇vable mirror))可經由活化處理以產生一所需密度㈠“卜以 intensity)。舉例而言，利用各微型反射鏡（micr〇mirr〇r)
可表現出一像素，並且根據微型顯示器之定位（p〇siti〇ning) 方式是可決定出像素的密度。舉例而言，微型反射鏡可處於 開啟狀態（on state)或關閉狀態（〇ff state)，並且就LED 之一特定顏色之活化時間而言，其開啟狀態下所佔用之時間 比例是可用以決定影像之密度。 就上述實施例中之多LEDs而言，其所使用之一或多個 LEDs(例如：各LED)所具有之寬度深度比例是相對於微型顯 示器1130之寬度深度比例。 第11圖表示一光學顯示系統1600。光學顯示系統1600 包括LED 1110、微型顯示器1130、一冷卻系統（co〇ling 1057-67l4-PF;Ahddub 29 1356505 system)1510 及一感測器（sensor)1520，其中，感測器 J520 可分別與 LED 1110 之間進行熱傳送（thermal communication)、與冷卻系統 1510 之間進行電傳送 (electrical communication)。因此，在光學顯示系統 16〇〇 之使用過程中，感測器1 520、冷卻系統1 51 0可用以調節LED 1110之溫度。舉例而言’當LED1110為LEDs中之一相對大 型LED時（如下所述），此LED是可以產生相當多的熱量 (heat)。如第11圖之利用感測器1 52 0且藉由冷卻系統丨5】〇 對於LED 111 0進行冷卻的配置作用下，輸入至LED i丨丨〇的 功率值（amount of power)更可被提高（主要是針對較高驅動 電流（higher drive currents)下之操作效率（operati〇nal efficiency)進行提高），同時對於LED 1110造成損壞的可 能性亦可被降低。冷卻系統可包括致冷器（thermal eleetFic coolers)、風扇（fans)、熱管（heat pipes)及液態散熱系統 (1 iquid cool ing systems)。舉例而言，感測器 j 52〇 是可 利用手動方式或電腦（computer)來進行控制。於部分實施例 中，光學顯示系統是可不必包含有感測器（例如：冷卻系統 1510可永久處於開啟狀態（permanentiy 〇n)或藉由手動方式. 進行控制）。在冷卻系統的作用下，除了可以降低因過剩溫 度（excess temperature)所可能造成LED的損壞之外，同時 可在較高驅動電流下提高LED之操作效率。此外，藉由冷卻 系統亦可減少因溫度所造成之波長變化（sh i f t)。 於部分實施例中，非朗伯LED是會造成光線之不均勻角 分佈（non-uniform angular distribution)的情況發生。在 此類型之實施例中’在藉由將微型顯示器以遠離於影像平面 進行移動下’光線之不均勻角分佈的情況便可被降低。於特 1057-6714-PF;Ahddub 30 1356505 Λ 定實施例中’利用電性或光學方式連接（electrical 〇r optical connect ion)的作用下’資訊流（informati〇n fl〇w) 便可被傳輸至微型顯示器之中。於部分實施例中，利用光學 連接方式是可以提高資訊流率。 於部分實施例中，PLLED或其它非朗伯光源 (non-l.ambertian source)的尺寸是可被降低，並且其所發 出光線可以一較小角度（smal 1 angle)進行集中，藉此以增 加呈現於顯示器之影像的亮度。 第12圖表示一 LED 100之側視圖，此LED 100具有一 封裝晶粒（package die)之型式。LED 100包括一多重推疊層 (multi-layerstack)122，此多重推疊層122是設置於一基 座（submount) 120之上》多重推疊層122包括了具厚度為 320nm之一矽晶摻雜（η-摻雜）氮化鎵層（n—摻雜（siHc〇n doped (n-doped) GaN layer)134，於矽晶摻雜（n-摻雜）氮 化鎵層134之頂面（upper surface)110具有複數開孔 (〇penings)150所構成之一圖樣（pattern)。此外，多重推疊 層122亦包括了一結合層（bonding layer)124、厚度為1〇〇nm 之銀層（silver layer )126、厚度為40nm之一鎂摻雜（p-摻 雜）氮化鎵層（magnesium doped, (p-doped) GaN layer)128 、厚度為 i2〇nm 之一光產生區域 (1 ight-generating region) 130，於光產生區域 130 上形成 有多重氮化銦鎵/氮化鎵量子井（multiple inGaN/GaN quantum wel Is);以及一氮化鋁鎵層（A1GaN layer)132。一 η邊接觸墊（n-side contact pad)136係設置於矽晶摻雜（η_ 摻雜）氮化鎵層134之上’並且一 ρ邊接觸墊（p_side c〇ntact pad)138係設置於銀層126之上。封膠材料層（encapsulant 1057-6714-PF;Ahddub 31 1356505 material)(具有折射率（index 〇f refraction)為 1.5 之環 氧樹脂（epoxy) )l 44係位於矽晶摻雜（n-摻雜）氮化鎵層 134、一蓋玻片（covei· siip)i40 與複數支承構件 · (supports)142之間。封膠材料層144並沒有延伸至各開孔 . 1 5 0之中。 以下將針對LED 100所產生之光線（light)提出說明。 相對於η邊接觸墊136，p邊接觸墊138係處於正電位 (positive potential)，如此將導至電流（electrical current)輸入至LED 100之中。當電流通過了光產生區域130籲 時’由矽晶摻雜（η-摻雜）氮化鎵層134所發出的電子 (electrons)與來自鎂摻雜（ρ-摻雜）氮化鎵層128之孔洞 (holes)便共同在光產生區域13〇之上結合，如此便可在光 產生區域130產生了光線。此外，於光產生區域13〇中包含 了大的點偶極輻射源（p〇int dipole radiation sources)，在點偶極輻射源之作用下，由光產生區域13〇所 產生之光線（例如：等向性（1如1：1_〇1)1(^117))便可具備有光 產生區域130之製成材料之光線波長之光譜（spectrum)的特 性。在InGaN/GaN量子井的作用下，如此便可經由光產生區· 域130而產生出具有約445奈米（namomewters (nm))之尖峰 波長（peak wavelength)、約 30nm 之半高全寬（fuii width at half maximum)(FWHM)之光線波長的光譜。 值得注意的是，在相較於矽晶摻雜（n_摻雜）氮化鎵層 134中之載子（charge carriers)之下，鎂摻雜（p_摻雜）氮/匕 鎵層128係相對地具有較低的載子移動率（m〇bUity)。如此 一來，藉由將銀層126(為導電的）以沿著鎂摻雜（p_摻雜）氮 化鎵層128之表面進行設置的作用下，由？邊接觸塾138至 1057-6714-PF;Ahddub 32 1356505 «· 鎂摻雜（P-摻雜）氮化鎵層128、光產生區域13〇之電荷注入 (charge in ject i〇n)的均勻度（uni f ormi ty)是可以有效地被 提高的’同時亦可減少LED l〇〇之電阻（electrical resistance)及/或提高 LED 1〇〇 之注入效率（injecti〇n efficiency)。此外，由於矽晶摻雜（n_摻雜）氮化鎵層134 具有較南之載子移動率（carr丨er mob i 1 i ty)，則電子便可自 n邊接觸墊136而快速通過氮化鋁鎵層132、矽晶摻雜（n摻 雜）氮化錄層134，於實質上便可使得在產生區域13〇之中、 且通過產生區域13〇之任何位置上的電流密度（current densi ty)處於均勻狀態。再者，由於銀層126具有相對較高 的導熱性（thermal conductivity)，如此便可藉由銀層126 做為LED 100之熱沈（heat sink)(將熱量經由多重推疊層 122、以垂直的方式而傳遞至載具12〇)。 由光產生區域13 0所產生之至少一部分的光線係可被導 引至銀層126之上。隨後，經由銀層126所反射的光線係可 經由石夕晶摻雜（η-摻雜）氮化鎵層i 34之上表面11〇、朝向led 100之外部發出’或是銀層126所反射之光線係可經由led 1〇〇中之半導體材料（semiC〇nductor materiai)吸收而形成 了一孔洞對（electron-hole pair)，並且在孔洞對於光產生 區域1 30之中進行結合的作用下，則於光產生區域1 3〇中便 可產生光線。同樣地’由光產生區域13〇所產生之部分的光 線係可被導引至η邊接觸墊136，並且藉由n邊接觸墊136 之底側（underside)的製成材料（material)(例如：鈦（Ti)/ 銘（A1) /鎳（Ni) /金（Au))係對於光產生區域130所產生之至 少一部分的光線進行反射。因此，被導引至η邊接觸墊136 的光線係可經由η邊接觸墊136進行反射，並且經反射後的 1057-6714-PF；Ahddub 33 1356505 光線係可經由矽晶摻雜（n_摻雜）氮化鎵層134之上表面 110(例如：來自於銀層126所反射）、朝向LED 1〇〇之外部 發出，或是被導引至η邊接觸塾136、且由η邊接觸塾I% 所反射之光線係可經由LED 100中之半導體材料吸收而形成 了一孔洞對，並且在孔洞對於光產生區域1 3〇之中進行辞人 的作用下，則於光產生區域130中便可產生光線（例如：藉 由或不必藉由銀層126所反射）。 如第12、13圖所示，LED 100之表面11〇並非平坦狀， 於此表面110上包括了由複數開孔150所構成之修正三角形 圖樣（modified triangular pattern)。一般而言，開孔 15〇 之深度（depth)可為任意值，並且開孔150之直徑、相鄰開 孔150之最近間隔（nearest spacing)是可以任意改變的。 除非可由其它方式加以註解，否則以下便採用數值計算 (numerical calculations)之結果而對於各圖式進行清楚說 明：開孔150的深度146約為280nm;非零直徑（non_zer〇 di ameter)約為 1 60nm ;相鄰開孔 1 50之最近間隔約為 220nm;以及折射率為1.0。由於三角形圖樣係經過了調變處 理，於相鄰圖樣150之最近中心間距（center-to-center distance)的大小係介於（a-Δ a)與（a+A a)之間，其中， “a”係表示三角形圖樣之晶格常數（lattice constant)， “△a”係表示具有長度之尺度（dimensions of length)的 調變參數（detuning parameter)，於此之調變係可根據任意 方向（random directions)而得。為有效提高LED 100所發 出之光引出量（light extraction)(請參閱以下說明），調變 參數Aa係約為理想晶格常數a之至少l%(one percent)(例 如：至少約為2%、至少約為3%、至少約為4%、至少約為5%)， 1057-6714-PF;Ahddub 34 1356505 並且/或最多約為理想晶格常數之25%(例如：最多為20%、 最多為1 5%、最多為1 〇%)。於部分實施例中，相鄰圖樣1 5〇 之最近中心間距係可採用介於（&-△ a)與（a+^a)之間的任 意值’於實質上便可對於圖樣150進行任意的調變。 基於複數開孔1 50所構成之修正三角形圖樣可知，藉由 非零調變參數係可提高LED 100之引出效率》請參閱第14 圖，基於上述之關於LED 100的說明可知，當調變參數 由零（zero)增加至0.15a左右時，於LED 100中之電磁場 (electromagnetic fields)之數學模型（numerical model ing)(將於下文中提出說明）中所示之發光裝置的引出 效率係由0.60增加至0.70。 於第14圖中，引出效率係經由三維有限差分時域（FDTD) 法（three-dimensional finite-difference time-domain (FDTD) method)以估算出在馬克士威方程（Maxwell ， s equations)下之LED 100之内部光線、外側光線之大小。舉 例而言：K.S. Kunz and R.J. Luebbers, The Finite-Difference Time-Domain Methods (CRC, Boca Raton, FL, 1 993 ) ' A. Taflove, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (Artech House, London, 1995)等已在本發明中參考併入。為了呈現出具有 特定圖樣150之LED 100的光學行為（optical behaviour)， 於FDTD計算中之輸入參數（input parameters)包括了中心 頻率（center frequency)、於光產生區域130中之點偶極輻 射源所發射之光線的頻寬（bandwidth)、於多重推疊層122 中之各層結構之尺寸與介電特性（dimension and dielectric properties)，以及位於圖樣150中之各開孔之 1057-6714-PF;Ahddub 35 1356505 間的直徑、深度、最近相鄰距離（NND)(nearest neighbor d i stances (NND))。 於特定的實施例中，LED 100所使用之引出效率資料 (extraction efficiency data)係採用 了如下所示之 FDTD 法而加以計算。FDTD法係用以解決全向量時間依賴馬克士威 方 程（fuU-vector time-dependent Maxwell ’ s equations):
dE dP --1-- dt dt 其中’經由可極化性（polar izabi 1 i ty)戶=月+戶2+... +戶„係可春 捕捉光產生區域130之量子井區域（quantuin wells region)、p-接觸層（p-contact layer)126、於 LED 100 中 之其它層結構的依頻響應（freqUenCy-dependent response)。总項目係為根據材料之各種可極化性之不同表現 (different contributions)所進行實證推導（empirical ly) 而得之數值（例如：用於束缚電子振盪（b〇und eiectr〇n oscillations)之極化響應（p〇iarizati〇n response)、用於 自由電子振盈（free electron oscillations)之極化響_ 應）。特別的是， d2 Pm dPm ν — ~^ + ym~^T+C〇mPm=S⑽Ε， 其中’極化（polarization)係相當於一介電常數 (dielectric constant) ε(ω) = ε„ + ^ —~S~f~— 〇 m ~ιγ„ω 為了方便數值上的計算’於此僅考量了封膠材料層 144、銀層126、以及位於封膠材料層144與銀層126之間的 各層結構。由於此一估算係假設封膠材料層144 '銀層126 1057-6714-PF;Ahddub 36 1356505 具有足夠的厚度，如此LED 100之光學性能（optical performance)將不會受到環境層（surrounding layers)之影 響。於LED 100中，銀層126、光產生區域130等相關結構 -(re 1 evant struct ure)係假設具有一依頻介電常數 (frequency dependent dielectric constant)，而其它的 結構則不假設具有依頻介電常數。值得注意的是，於部分實 施例中之LED 100之封膠材料層144、銀層126之間係包括 了複數附加金屬層（additional metal layers)，其甲，各 附加金屬層係分別具有其所對應之依頻介電常數。另一值得g 注意的是，銀層1 2 6 (以及LED 100中之任何其它金屬層）係 同時對於束缚電子（bound electron)、自由電子（free electron)而具有一依頻項（frequency dependent term)， 但是光產生區域130卻僅對於束缚電子而具有依頻項、但卻 對於自由電子卻不具有依頻項。於其它的實施例中，當進行 介電常數之依頻的模型計算時，其它例如電聲子相互作用 (electron-phonon interactions)、原子極化（atomic polarizations)、離子極化（i〇nic p〇iarizati〇ns)及 / 或分 子極化（molecular polarizations)等項亦可同時列入考量》礓 藉由將若干個處於任意位置、固定電流 (randomly-placed，const ant-current)之雙極聲源（dipole sources)合併於光產生區域13〇，如此便可完成了對於光產 生區域130之量子井區域所發出之光線的模型化處理，於光 譜幅寬（spectral width)之各射出短高斯脈衝（emitting short Gaussian pulses)係相等於真實量子井（actual quantum well)之射出短高斯脈衝，並且各射出短高斯脈衝 係具有任意初始相位（random initial phase)、開始時間 1057-6714-PF/Ahddub 37 1356505 (s t a r t -1 i m e ) 〇 為了處理LED 100之上表面11〇中之各開孔15〇所構成 之圖樣，於側向（lateral direction)上係採用了一較大超 級單體（supercell)，並且於超級單體中係同時搭配了周期 生邊界條件（periodic boundary conditions)之使用。在上 述方式作用下，除了可以協助大型（例如：邊緣（edge)大於 0.01 mm)裝置之尺寸上的模擬之外，當所有偶極源（dip〇le sources)之能量完全發出、且直到系統内完全不具任何能量 之時，全决算方程（full evolution equations)仍可及時完 成相關的運算。在模擬過程中，總能量（t〇tal energy)之發 出、經由上表面1 1 〇所引出之能量流（energy f lux)、由量 子井與Π摻雜層所吸收之能量均被監控。在藉由傅立葉之時 間（t i me)與空間（space)的轉換之後，除了可以得到引出能 量流之頻率、角度解析資料（freqUenCy and angel resolved data)之外’同時可對於角度、頻率解析引出效率（angle_ and frequency-resolved extraction efficiency)進行計算。 藉由光產生區域13〇所發出之總能量（t〇tal energy 6111丨1^6(1)、光產生區域130之實驗所得發光（以1^1^社111^14 known luminescence)的相互配合下，如此便可得到了用於 給疋電性輸入（given electrical input)之單位亮度 (lumen/per)、單位晶片面積之立體角度（s〇Hd angle/per chip area)之絕對角度解析引出（abs〇iute angl e-reso1ved extraction)。 可以確信的是，經由調變後之圖樣（detuned pat tern)l 50的作用下，光產生區域i3〇所產生、且經由LED 100之上表面110所發出之光線的引出效率是可以被提高， 1057-6714-PF;Ahddub 38 1356505 同時由於各開扎150可以根據圖樣型態而建立一介電函數 (dielectric function)，藉此介電函數係可以在矽晶摻雜 (η-摻雜）氮化鎵層134之中進行空間上的改變。基於上述可. 知，實際結果並不等同於根據理論（the〇ry)下之計算結果。 再者，根據上述之結果亦會改變了輻射模態（radiati〇n modes)(亦即，由上表面11〇所發出的發光模式（11扣丈 modes))、導引模態（guided modes)(亦即，限制於多重推疊 層122之中的發光模式）之密度。另外，在不具有圖樣15〇 之作用、且經由上述之輻射模態與導引模態的改變下，於LED 1〇〇中之部分光線係以散射方式（例如：布拉格散射（Bragg scattered))射入於導引模態之中，同時這些散射模式亦可 能滲漏至輻射模態之中。於特定的實施例中，圖樣i 5〇係可 消除所有位於LED 1 00之中的導引模態。 可以確信的是，晶格（lattice)的調變效應（effect 〇f detuning)係可藉由具有點散射部位（p〇int scattering sites)之水晶（crystal)的布拉格散射（Bragg scaUering 〇 f f)方式而加以了解。以距離d相互間隔之複數晶格平面 (lattice planes)中之完美晶格（perfect latUce)而言，_ 波長Λ之單色光（monochromatic 1 ight)係根據布拉格條件 (Bragg conditi〇n)nA=2dSin0、而採用一角度（angIe)0 進行散射，其中，η係表示散射之階數（〇rder)，於此之n為 一整數（integer)。然而，就具有光譜幅寬△ λ/λ、且以一 立體角度射入ΔΘ之光源而言，在藉由調變參數（detuning parameter) △ a對於晶格部位（lattice sites)之間隔 (spaci ng)進行調變作用下，布拉格條件係可以變得較為寬 鬆。因此，在藉由光譜幅寬、空間發射源輪廓（spatiai 1057-6714-PF;Ahddub 39 1356505 emission profile)的作用下，晶格的調變係可提高圖樣之 散射有效性（scattering effectiveness)、接受角度 (angular acceptance) ° 基於上述說明可知’除了可藉由具有非零調變參數 (non-zero detuning parameter)^ a 之修正三角形圖樣 15〇 以提高LED 100所發出的羌引出量之外，其它的圖樣亦可提 高LED 100所發出的光引出量。當決定是否藉由所給定圖樣 (given pat tern)以提高LED 100所發出之光引出量及/或採 用那何種開孔圖樣是可以提高LED 1 00所發出之光引出量 時’於進行相關的數值計算之前係必須先以物理圖像 (physical insight)的方式估算出一基本圖樣（basic pattern)，藉由基本圖樣以提高LED 100所發出之光引出量。 此外，由於介電函數係可根據圖樣丨5〇而進行空間上的 改變’如此便可藉由介電函數之傅立葉轉換（F〇urier transformation)之考量方式以對於LED 100的引出效率進 行了解。第4圖係表示針對一理想三角形晶格（ideal triangular lattice)之傅立葉轉換提出說明。沿著平面内 波向量（in plane wavevector)k 之特定方向（particular direct ion)進入之光線的引出係與沿著平面内波向量k， (亦即，平行於圖樣150)進入所有輻射模態（radiati〇n m〇des) 之發射源（source emission )Sk有相互的關連性，其中，平 面内波向：!： k係可經由平面内波向量k，加上（addition)或 扣除（subtraction) 了倒晶格向量（recipr〇cai iattiCe vector)G而得，亦即，k = k’ ± G。引出效率係正比於其所相 對之介電函數ε。之傅立葉分量（F〇urier c〇mponent)Fk，其 關係式為 1057-6714-PF;Ahddub 40 1356505
Fi = Ck^leGSk-G, εδ = \ε{τ)β',αΐάτ
G 此外’材料層之中的光線傳播係可以滿足方程式k2 (平 面内（in-plane)) + k2(法向（n〇rmal )) = ε(ω/(：)2，其中，經. 實際所考量下所知到之倒晶格向量G的最大值（max i mum)係. 固定受限於光產生區域130所發出之光線頻率（ω)、光產生 區域130之介電常數。如第4圖所示，逆格子空間群 (reciprocal space)之環型（ring)係通常稱之為光能階 (light line)。由於光產生區域130所具有的是有限頻寬 (finite bandwidth)，其所形成之光能階則將是環狀結構籲 (annulus) ’並且為了便於說明，於此係以單色光源 (monochromatic source)之光能階提出介紹。同樣地，光線 於封膠材料層中的傳播係受限於光能階（於第4圖中之内圓 (inner circle))。因此，在增加了介電函數£c之傅立葉分 量Fk的同時，於封膠材料層内之光能階上、各平面内波向量 k之方向上的引出效率便可以提高，其中，於封膠材料層中 的光能階係等於封膠材料層中之倒晶格向量G點（G p〇ints) 的增量、對於封膠材料層内之光能階上之倒晶格向量G點之 散射強度（scattering strength)(介電函數）ε G的增量之總· 和。s所選擇的圖樣可以提高引出效率時，則便可採用物理 圖像來進行估算。 舉例而言，第1 6圖係表示在增加了一理想三角形圖樣 (ideal triangular pattern)之晶格常數的效應（effect)e 值得注意的是，於第16圖中之資料係經由第ι2圖中所給定 參數之計算下而得，但這些參數並不包括：具有45〇測之尖 峰波長的射出光線，以及以最近相鄰距離“ a，，為比例下之 1057-6714-PP;Ahddub 41 1356505 1· 27a、〇. 72a、i. 27a-4〇nm 時之開孔 15〇 之深度、開孔 l5〇 之直徑、與相鄰開孔150之矽晶摻雜（n_摻雜）氮化鎵層 的厚度。在晶格常數的增加下，於封膠材料層内、光能階中 之倒晶格向量G點的數量亦可同時被增加的，並且可輕易藉 由具有最近相鄰距離（NND)之引出效率的趨勢（trend)而看 出。可以確信的是，當最近相鄰距離（NND)近似於在真空中 之光線波長時，則於此一最近相鄰距離（NND)下係具有最大 引出效率其理由在於.由於材料所具有之均勻度提高，當 最近相鄰距離（NND)遠大於光線波長時，則散射效^ (scattering effect)便可降低。 舉例而言，第17圖係表示藉由增加開孔尺寸（h〇le size) 或填充因子（filling factor)時之效應。三角形圖樣 (modified triangular pattern)之填充因子的表示式為（2 ；r//3)*(r/a)2’其中’ r係為開孔之半徑（radius)。藉由 第12圖中之LED 1 0 0之所使用參數的計算下以得到了第工7 圖所示之資料，但於這些參數中並不包括了根據 上之填充因子的數值而變化之開孔直徑。當散射強度（e g) 增量下，引出效率係隨著填充因子而增加。當處於〜48%之填 充因子時’則此特定系統係具有最大值。於特定實施例中， LED 100所具有之填充因子係至少約為10%(例如：至少約為 15%、至少約為20%)及/或至多約為90%(例如：至多約為8〇%、 至多約為70%、至多約為60%)。 由上述所提出之修正三角形圖樣可知，於理想三角晶格 (triangular lattice)的各位置之上、圖樣中之開孔的定位 係與調變參數之間有關連性；此外，在將圖樣中心保持在理 想三角圖樣（ideal triangular pattern)的各位置上時，則 1057-6714-PF;Ahddub 42 1356505 d 藉由對於理想三角圖樣中之開孔進行修改的作用下係仍可 以得到此一修正（調變（detuned))三角形圖樣，於第18圖中 之實施例所示即為此一修正（調變）三角形圖樣。於此實施例 中’就光引出量中之增量（enhanceraent)、用以進行相對數 值 °十算（corresponding numerical calculations)的方法 (methodology)、以及對於具有第18圖之圖樣之發光二極體 中所提高之引出效率的物理解釋（physical explanati〇n)而 言’均與上述方式相同。於特定的實施例中，修正（調變）圖 樣中之開孔係可經由理想位置而進行倒置（d i sp丨aced )，並 且位於理想位置之開孔係具有直徑上的變化β 於其它實施例中，藉由不同型式的圖樣係有助於發光二 極體之光引出量的提昇，這些型式的圖樣包括了複雜周期性 圖樣與非周期性圖樣（complex peri〇dic patterns and nonperiodic patterns)。於複雜周期性圖樣之中，其每一 早體（unit cell)係具有超過了一個以上的特徵（feature)， 並且此單體係以周期性樣態（p e r i 〇 d丨c f a s h i ο η)進行重覆。 舉例而言，複雜周期性圖樣包括了蜂巢狀圖樣（h〇neyc〇mb patterns)、蜂巢基底圖樣（honeycomb base patterns)、2x2 基底圖樣（2x2)(base patterns)、環狀圖樣（ring patterns) 及阿基米得圖樣（Archimidean patterns)。以下之實施例 中，於複雜周期性圖樣中之部分開孔係可具有單一直徑，而 其它的開孔則可具有較小直徑。另外，非周期性圖樣係為單 體之上不具有平移對稱性（translational symmetry)之圖 樣，其中，此單體之長度係至少為光產生區域130所產生之 尖峰波長的5 0倍。舉例而言，非周期性圖樣包括了非周期 性圖樣（aperiodic patterns)、準晶圖樣（quasicrystalline 1057-6714-PF;Ahddub 43 1356505 patterns)、羅賓遜圖樣（Robinson pattern)及安曼圖樣 (Amman patterns) ° 第19圖係表示針對LED100、兩種不同的非周期性圖樣 之數值計算資料’其中’於非周期性圖樣中之部分開孔係具 有特定直徑（particular diameter)，而於非周期性圖樣中 之其它的開孔則可具有較小直徑。於第1 9圖中之數值計算 資料係表示了具有較小直徑之開孔dR、其直徑由0nm變化至 95nm時之引出效率（直徑為80ηιη之較大開孔）的表現 (behavior)。第1圖中之LED 1 00之所使用參數的計算下以 得到了第6圖所示之資料，但這些參數並不包括了根據圖形 中之X軸上之填充因子之數值而變化的開孔直徑。為了不受 到理論上的限制，在多孔尺寸（multiple h〇le sizes)的作 用下係可允許由圖樣中之多重周期性（multiple periodicities)而產生散射’藉此以增加圖樣之接受角度、 光譜有效性（spectral effectiveness)。於此實施例中，就 光引出量中之增量、用以進行相對數值計算的方法、以及對 於具有第19圖之圖樣之發光二極體中所提高之引出效率的 物理解釋等等而言，均與上述方式相同。 第20圖係表示對於LED 1 00之數值計算資料，其包括 了不同的環型圖樣（ring pat tern)(複雜周期性圖樣）。圍繞 於中心開孔（central hole)之第一環型（first ring)的開孔 數目係不同於（6、8或1 0個）其它不同環型圖樣的開孔數目。 藉由第1圖中之LED 1 00之所使用參數的計算下以得到了第 20圖所示之資料，但於這些參數中並不包括了具有45〇nm之 尖峰波長的射出光線。於第9圖中’其數值計算係表示了每 單位單體之環型圖樣數量由2至4時之LED 1〇〇的引出效 44 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 率’其中’環型圖樣數量係以重覆方式通過了單體。於此實 施例中，就光引出量中之增量、用以進行相對數值計算的方 法、以及對於具有第20圖之圖樣之發光二極體中所提高之 引出效率的物理解釋等等而言，均與上述方式相同。 第21圖係表示具有阿基米得圖樣A7之LED 100的數值 計算資料。阿基米得圖樣A 7係由具有相同間隔之7個開孔 (equally-spaced holes)之六角單體（hexag〇nal uint cells)230所構成，其相互之間隔為最近相鄰距離（NNj))a。 於六角單體230之中，其6個開孔係以正六角形（regular hexagon)之形狀進行排列，並且第7個開孔係位於六角型之 t心位置上。隨後，將這些六角單體23〇以中心至中心間距 (center-to-center spacing)為 a’ =a*(1 +71)、且沿著其邊 緣相互配合的方式而共同構成了 LED的所有圖樣表面。此一 方式即為所熟悉之A7貼圖（A7 t i 1 i ng)，其利用了 7開孔以 構成了單體。同樣地，阿基米得貼圖 tiling)A19係由具有最近相鄰距離（NND)a、相同間隔之19 個開孔所構成，其中，6個開孔係以内六角（innerhexag〇n) 的方式進行排列，12個開孔係以外六角（〇uter hexag〇n)的 方式進行排列，並且將一中心開孔設置於内六角之中。隨 後將這些六角單體2 3 0以中心至中心間距為a， a ( 3 + 75)、且沿著其邊緣相互配合的方式而共同構成了 lED 的所有圖樣表面。於此實施例中，就光引出量中之增量、用 以進行相對數值計算的方法、以及對於具有第21圖之圖樣 之發光二極體令所提高之引出效率的物理解釋等等而言，均 與上述方式相同。於第1〇圖中，A7、A19貼圖之引出效率約 為77%，並且藉由第 12圖中之LED 100之所使用參數的計算 1057-6714-PP;Ahddub 45 1356505 下以得到了第21圖所示之資料，除了於這些參數中不包括 了具有450nm之尖峰波長的射出光線之外，同時這些參數亦 不包括了以最近相鄰距離（NND)所定義之開孔的個別單體。 第22圖係表示具有準晶圖樣之[ED 100的數值計算資 料。舉例而 s，於 M. Senechal，Quasicrystals and Geometry (Cambridge University Press, Cambridge, England 1996) 係揭路了相關準晶圖樣之技術’於此亦將其併入說明。於此 係以數值計算說明了當8重級基準周期結構（class 〇f 8-fold based qusi-periodic structure)之變化時之引出 效率的表現。可以確信的是，由於準晶圖樣結構係可允許高 度之平面内迴轉對稱性（due to high degree of in-plane rotational symmetries allowed by such structure)，如 此便可藉由準晶圖樣以呈現出相當高的引出效率。於此實施 例中，就光引出量中之增量、用以進行相對數值計算的方 法、以及對於具有第22圖之圖樣之發光二極體中所提高之 引出效率的物理解釋等等而言，均與上述方式相同。由第22 圖所示之二維有限差分時域（FDTj))法之計算資料可知，其準 晶圖樣結構所達到之引出效率約為82%。藉由第12圖中之 LED 100之所使用參數的計算下以得到了第22圖所示之資 料除了於這些參數中不包括了具有450 nm之尖♦波長的射 出光線之外，同時這些參數亦不包括了以最近相鄰距離（nnd) 所定義之開孔的個別單體。 基於上述所提出之各種圖樣可知，凡是滿足上述所提出 之基本原則（basic principies)下的圖樣均可以提高於LED 100之引出效率。可以確信的是，藉由增加了準晶圖樣結構 或複雜周期性圖樣之調變（detuning)下，引出效率是可以有 1057-6714-PP；Ahddub 46 1356505 效地被提高。 在部分實施例中’由LED 100所發出、且於光產生區域 130所產生之總光線強度（total amount of 1 ight)的至少約 為45%(例如：至少約為50%、至少約為55%、至少約為6〇%、 至少約為70%、至少約為80%、至少約為9〇%、至少約為π%) 係會經由上表面11 0而發出。 於部分實施例中，LED 100係可相對地具有較大的剖面 積’藉此仍可經由LED 100以呈現出有效能之光引出量 (light extraction)。舉例而言，於LEI) ι〇〇中之至少或更 多的邊緣係可至少約為1公釐（mm)(millimeter)(例如：至 少約為1. 5mm、至少約為2mm、至少約為2_ 5mm、至少約為 3_)，並且由LED 100所發出、且於光產生區域13〇所產生 之光總量的至少約為4 5 % (例如：至少約為5 〇 %、至少約為 5 5%、至少約為60%、至少約為7〇%、至少約為8〇%、至少約 為90%、至少約為95%)係會經由上表面11〇而發出。如此一 來，LED便可相對地具有較大的剖面積（例如：至少約為15隨 X至少約為1.5ιμ〇,藉此以呈現出理想功率轉換效率（1)別冗 conversion efficiency)。 於部分實施例中，具有LED 1〇〇設計之UD的引出效率 於實質上係與LED的邊緣的長度無關連性。舉例而言，相較 於具有LED 100之設計且其至少一或更多邊緣約& 〇25㈣ 之LED的引出效率、具有LED 100之設計且其至少一或更多 邊緣約為lmm之LED的引出效率而言，兩者之間的差別變化 係約小於1 0%(例如：約小於8%、約小於5%、約小於。 LED之引出效率係為LED所發出的光線、發光裝置所產生之 光線強度之間的比率（於此係可採用“能量（energy)”或 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 光子（photons)”來量測）。如此一來，[ED便可相對地具 有較大的剖面積（例如：至少約為1隨X至少約為lmm)，藉 此以呈現出理想功率轉換效率。 於部分實施例中，具有LED 1〇〇設計之LED的量子效率 (quantum efficiency )於實質上係與led的邊緣的長度無關 連性。舉例而言’相較於具有LEI) 1 〇 〇之設計且其至少一或 更多邊緣約為0. 25mm之LED的量子效率、具有LED 100之 設計且其至少一或更多邊緣約為lmin之led的量子效率而 吕’兩者之間的差別變化係約小於丨〇%(例如：約小於8%、 約小於5%、約小於3%)。於此所提出之led的量子效率係為： LED所產生的光子數量、於LED中所發生之孔洞再結合 (electron-hole recombinations)的數量之間的比率。如此 一來’ LED便可相對地具有較大的剖面積（例如：至少約為 1 mm X至少約為1 mm)’藉此以呈現出良好的性能。 於部分實施例中，具有LED 100設計之LED的電光轉換 效率（wall plug efficiency)於實質上係與LED之邊緣的長 度無關。舉例而言，相較於具有LED 1 00之設計且其至少一
或更多邊緣約為0. 25mm之LED的電光轉換效率、具有led 1〇〇 之設計且其至少一或更多邊緣約為lmin之LED的電光轉換效 率而言’兩者之間的差別變化係約小於丨〇%(例如：約小於 8%、約小於5%、約小於3%)。於此所提出之LED的電光轉換 效率係為：LED之注入效率（注入於發光裝置中之載子數目、 發光裝置之光產生區域中所再結合之載子數目之兩者之間 的比率）、LED之輕射效率（radiative efficiency)(孔洞再 結合所導致之一輻射結果（radiative event)、孔洞再結合 之總數目之兩者之間的比率）、以及led之引出效率（由LED 1057-6714-PF;Ahddub 48 1356505 所引出之光子的數目、所形成之光子的總數目之兩者之間的 比率）之乘積（pr〇duct) ^如此一來，[ED便可相對地具有較 大的剖面積（例如：至少約為lmm X至少約為lmm)，藉此以 呈現出良好的性能。 於部分實施例中，由LED 100所發出之光的角度分佈 (angular distribution)係可經由上表面11 〇而受到巧妙的 控制。為了提高進入於一給定立體角度（given solid angle)(例如：進入了圍繞在上表面n〇之法線方向的一立 體角度）之引出效率，於此係對於可根據圖樣15〇(如上所述） 進行空間上的變化之介電函數的傅立葉轉換進行檢查。第23 圖係表示具有不同晶格常數之兩理想三角形晶格之傅立葉 轉換結構（Fourier transformation construction)。為了 提高引出效率’於此係增加了封膠光能階（encapsuUnt 1 i ght 1 ine)中之倒晶格向量g點的數目、材料光能階 (material light line)中之倒晶格向量G點的散射強度 G)，此一方式係暗示了藉由最近相鄰距離（NND)之增加係可達 到如第1 6圖中所提出之效果。然而，於此係特別留意進入 了立體角度之引出效率的增加量，此立體角度係以置中對準 於上表面110之法線方向。因此，在希望同時藉由減少封膠 光能階之半徑以達到了限制倒晶格向量G點的引入 (introduction)之下，例晶格向量G之大小係會大於（ω (ne))/c，亦即，G>(w(ne))/c。由此可知，藉由減少封膠（最 低需求（bare minimum)係為將所有封膠均一起移除）之折射 率的作用下係可得到較大的最近相鄰距離（NND)，因而增加 了在材料光能階中之倒晶格向量G點的數目，並且藉由材料 光能階係可造成了於法線方向（h=0)上的引出，同^可避免 1057-6714-PF;Ahddub 49 1356505 於封膠之中繞射（(1丨“]^“1〇11)成了較高階數（傾斜角度 (obi ique angles))。於第24圖中係表示了上述說明之趨 勢、以及進入立體角度（由圖形中之集合半角（c〇llecti〇n half-angle)所給定）之引出效率。藉由第12圖中之led 1〇〇 之所使用參數的計算下以得到了第24圖所示之資料，但於 追些參數中並不包括：具有5 3 〇nm之尖峰波長的射出光線及 34nm的頻寬、封膠之折射率為1〇、p摻雜材料層之厚度為 160nm、光產生區域（light_generating layer)之厚度為 30nm、如第24圖所示之對於三曲線之最近相鄰距離 (NND)(a)，以及以“ a，’為比例下之h 27a、〇. 72&、 1. 2 7a + 4 0nm時之深度、開孔直徑及n摻雜材料層之厚度。當 b曰格甲數增加時，則在狹角（narr〇w angies)之引出效率、 進入所有角度之總引出效率便均可增加。然而，就較大晶格 常數而言，即使進入所有角度之總引出效率是增加的，但在 封膠之中所繞射形成之較高階數模式係會對於狹角之引出 效率造成了限制。就晶格常數為46〇閱之計算結果可知，其 所進入於集合半角之引出效率係大於25%。換言之，僅在大 約1 3· 4%之立體角度之上车祕r , . 平衣（u p p e r h e m i s p h e r e )中之近半 數的引出光線是被收集的，藉 猎此以呈現出此圖樣之準直性效 應(col 1 imation effeet)。可以过户以 β J以確k的是，就任何可以增加 材料光能階内之倒晶格向量π& J罝G點之數目、但限制了於平面内 波向量k = 0時之封膠光能階内 巧鬥之倒晶格向量G點之數目的圖 樣而言’藉由這些圖樣係可接古 率 向 士. ^ . μμ , ^ ^ ,敌阿了進入於立體角度之引出效 之法線方 其中’此立體角度係以置中 置中對準於上表面110 值的注意的是’上述方 式·係特別可以有效降低源音域 1057-6714-PF/Ahddub 50 1356505 Μ (source et endue)，此一源音域係通常正比於η2，其中 η 係表示周圍材料（surrounding material)(例如：封膠）之折 射率。因此’藉由降低了 LED 100中之封膠材料層之折射率 的作用下，如此將會造成了更多的相互平行之發射 (col lima ted emission)、較少的源音域及較高的表面亮度 (surface brightness)(於此係將其定義為引入了來源音域 之總亮度）。於部分實施例中，由空氣所形成之封膠係可減 少源音域，但因而卻增加了進入於一給定集角（c〇Uecti〇n angle) '以置令對準於上表面n〇之法線方向。 於部分實施例中，當光產生區域13〇所產生之光線經由 上表面110而自LED 1〇〇發出時，其光線分佈之相互平行性 係比拉普拉斯分佈（larobertian distributi〇n)為佳。舉例 而言，當光產生區域130所產生之光線經由上表面11〇而自 led 1〇〇發出時，由介電層（dielectHc layer)表面所發出 之光線中，其至少約為4 〇 % (例如：至少約為5 〇 %、至少約為 70%、至少約為90%)係以至多約3(Γ (例如：至多約2/。: 至夕約20 、至多約15。）的範圍内發出，而此一角度係正 交於上表面110。 由此可知，就可在一指定角度（des卜e)下、相 ，引出间比例光線之能力，或是同時具有了相對高光線引出 里之此力而s ，藉此能力係可製作出具有相對高密度的 LED如此以提供作為一給定晶圓（^νεη wafer)之使用。舉 例而言，於每平方公分（percentimeter)之晶圓中 係至乂具有5個LEDs(例如：至少具有25個LEJ)s、至少具 有 50 個 LEDs)。 此外’在相對於光產生區域1 3〇所產生之光線的波長而 1057-6714-PF；Ahddub 1356505 言，於部分實施例中係可針對封裝LED 100所發出之光線的 波長進行修正。於第25圖所示之例子中，一 LED 3〇〇係具 有一含麟材料層（layer containing a ph〇sph〇'r ‘ material )1 80，此含磷材料層i80係設置於上表面11〇，藉 由磷材料係可與光產生區域130所產生之具有既定波長之^ · 線之間達到交互作用，如此以產生出所需之指定波長。於部 匀實施例中，由封裝LED 100所發出的光線於實質上是可以 為白光（wh i t e 1 i gh t)的。此外，於特定之實施例中，含磷 材料層180中之磷材料係可由（Y，Gd)(A1，Ga)G:Ce；u或釔鋁 石權石麟光體（yag (yttrium, aluminum, garent))所製 成。當經由光產生區域130發出之藍光（blue light)所激發 時’則便可對於含磷材料層180中之磷材料進行活化，同時 藉由磷材料係可發出了具有寬光譜、置中對準於黃光波長 (ye 1 low wave lengths)之光線（例如：等向性）。經由封裝LED 100所發出之總光5普（total light spectrum)之觀察器 (viewer)係可看出黃光磷材料寬發射光譜（yeU〇w ph〇sph〇r broad emission spectrum)、藍光氮化銦鎵窄發射光譜（Mue InGaN narrow emission spectrum)，此通常係為兩光譜 ® (spectra)與感受白光（perceive white)之混合。 於部分實施例中，含磷材料層180於實質上係可以均句 方式設置於上表面110之上。舉例而言，於圖樣15〇之頂部 (top)l 51、含磷材料層180之頂部181之間的距離係可以通 過上表面1 1 0且略少於20%(例如：略少於1 〇%、略少於5%、 略少於2%)的方式進行變更。 相較於LED 100之表面110之剖面尺寸，含磷材料層18〇 係通常具有較小的厚度，其大小約為1 mm>< 1 mm。此外，含構 52 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 材料層180於實質上係以均勻方式沉積於表面11〇之上於 含磷材料層180中之磷材料於實質上係可均勻地經由表面 11〇所發出之光線所泵送。在相較於LED 1〇〇之表面11〇之 剖面尺寸可知，由於含磷材料層18〇之厚度相當的薄由光 產生區域130所發出之光線便可在LED 1〇〇之整個表面110 上、以幾近均勻地的方式而在含磷材料層18〇之中被轉換成 了較低波長光線。因此，藉由相對薄且均勻之含磷材料層i 8 〇 之作用下，如此便可經由LED 1〇〇發射出具有均勻光譜之白 光，藉此以做為表面11 〇上之位置的函數。 一般而言’ LED 1 00係可根據不同需求而進行製作。led 100之製作通常包括了各種的沉積（deposition)、雷射製程 (laser processing)、微影微微影技術（lithography)、姓 刻（etching)等步驟。 以第26圖表示一發光二極體晶圓（LED wafer)500為 例，LED晶圓500包括一 LED材料推疊層（LED layer stack of material) ’此 LED 材料推疊層係沉積於一基底 (substrate)(例如：由藍寶石（sapphire)、混合半導體 (compound semiconductor)、氧化鋅（zinc oxide).、石夕碳化 物(si 1 icon carbide)、矽（si 1 icon) )502 之上，此晶圓已在 商業上使用。舉例而言，供應商包括了 Epistar Corporation, Arima Optoelectronics Corporation and South Epitaxy Corporation。於基底502之上依序設置了緩衝層（buffer layer)504(例如氮化鎵層（GaN layer)、氮化铭層（AIN layer)、氮化鋁鎵層（AlGaN layer)、η-摻雜半導體層 (n-doped semiconductor layer)506(例如：η -摻雜石夕：氮 化鎵層（n-doped Si : GaN layer))、電流散佈層（current 1057-6714-PF/Ahddub 53 1356505 spreading layer)508(例如：II化IS銶/氮化鎵異質接面 (AlGaN/GaN heterojunction)或超晶格（superlattcie))、 一光發射區域（light-emitting region)510(例如：氮化銦 鎵/氮化鎵多量子井區域（InGaN/GaN multi-quantum well region))、一半導體層（semiconductor layer)512(例如： p-摻雜錢：氮化鎵層（p-dopedMg: GaN layer))。一般而言， L E D晶圓5 0 0之直徑係約至少為2 11寸（例如：由約2叫至約 12吋、由約2吋至約6吋、由約2吋至約4吋、由約2忖至 約3吋）。 第27圖係表示一多重推疊層550,其包括了複數層結構 502 、 504 、 506 、 508 、 510 、 512 及 520 、 522 、 524 、 526 。 一般而 έ ’ 這些層結構 502、504、506、508、510、512、520、 522、524、526之材料係可藉由以下所述之壓床（press)及/ 或加熱的方式進行結合。舉例而言，層結構52〇係可為一鎳 層（nickel layer)(例如：電子束蒸鍍（electr〇nbeam evaporated))、層結構522係可為一銀層（例如：電子束蒸 鑛）、層結構524係可為. 馬鎳層（例如·電子束蒸鍍）、層結 構5 2 6係可為一金層（例如.帝 、1夕』如.電子束蒸鍍）。於部分實施例中， 層結構5 2 0係可為一相料墙ja & w 子溥層結構，並且層結構5 2 4係可為 一相對厚層結構。層社接co>1从 增、，、=構524係可用以做為擴散阻層 (diffusion barrier、 , ’如此以減少污染物 (contaminants)(例如；入、祕 ^ 金）擴散進入層結構520、522及/或 其本身524之令。在穿士， 成了 層結構 520、522、524、526 的 沉積作業之後，多重推最展 ^ '層550便可經由處理而達到了歐姆 式接觸。舉例而言，多曹 重推疊層550係可於適當的氣體環境 (例如：氮軋、氧氣、外落+上t产 a氣或成型氣體（forming gas))、既 1057-6714-PP;Ahddub 1356505 定時間（例如：約由30至300秒）下進行退火處理（例如：溫 度約介於400-6001： (Celsius)之間）’如此以達到了歐姆式 接觸。 第28圖係表示一多重推疊層600 ’包括了 一載具 (submount)(例如：錯（germanium)(例如：多晶錯 (polycrystalline germanium))、石夕（silicon)(例如：多晶 石夕（polycrystalline silicon)) 、 石夕 碳 化 物 (silicon-carbide) 、 銅 (copper) ' 銅鎢 (copper-tungsten) 、 鑽石 (diamond) 、 錦銘 (nickel-cobalt))602，此載具 602 係由層結構 604、606、 608、610所沉積而成。舉例而言，載具602係可由濺鑛 (sputtering)或電積（electroforming)而形成。層結構 6〇4 係為一接觸墊（contact)，其係由鋁（例如：電子束蒸鍍）所 製成。層結構606係為一擴散阻層，其係由鎳（例如：電子 束蒸鑛）所製成。層結構608係為一金層（例如：電子束蒸於 方式所形成）。層結構610係可為一金鍚結合層（AuSn bonding layer)610係沉積（例如：利用電子束蒸鍍）於金層 6 08之上。在完成了層結構604、606、608、610的沉積作業 之後’多重推疊層600便可經由處理而達到了歐姆式接觸。 舉例而言，多重推疊層600係可於適當的氣體環境（例如： 氮氣、氧氣、空氣或成型氣體）、既定時間（例如：約由 至300秒）下進行退火處理（例如：溫度約介於35〇_5〇〇。〇之 間），如此以達到了歐姆式接觸。 第29圖係表示一多重推疊層65〇，其包括了相互結合之 層結構526、610(例如：以鍚焊（s〇lder b〇nd)、共晶妹厶 (eutectic bond))、包晶結合（peritectic b〇nd)方式所形 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 成）舉例而έ ，層結構526、610係可採用熱壓機械 (thermaliechanical pressing)方式而達到相互的結合。 舉例而5 ’多重推疊層650係可經由壓床及熱壓（例如：壓 力至多約為5MPa、至多約為2MPa)(例如：溫度約介於2〇〇 4〇〇 c之間）的方式進行結合。隨後，將多重推疊層65〇自壓床 移除且進行冷卻（例如：於室溫（r〇〇m temperature)之中）。 隨後，將部分的基底502、緩衝層504局部地自多重推 疊層650進行移除，其移除係可採用任何的方法來達成。舉 例而CT如第30圖所示之實施例_ ，在電磁輻射 (electromagnetic radiation)、適當的波長下進行曝光時， 如此便可對於多重推疊層65〇(例如：經由基底5〇2之表面 501)之基底502進行移除，並且局部對於緩衝層5〇4進行分 解（decompose)。可以確信的是，在上述方式作用下係會造 成了緩衝層504之局部加熱，同時造成了鄰近於緩衝層5〇4、 基底502之介面的位置上之緩衝層5〇4的局部分解，藉此便 可對於多重推疊層650上之基底5〇2進行移除（如下文所 述）。以氮化鎵層所製成之緩衝層5〇4為例，可以確認的是 於其成份（constituent)中係包括了鎵（galHum)、氣態氮 (gaseous nitrogen)。於部分實施例中，當基底5〇2之表面 501於電磁輻射下進行曝光的過程時，多重推疊層65〇是可 以被加熱。此外，多重推疊層650亦可放置在一加熱板（h〇t plate)及/或利用另一雷射源（laser s〇urce)(例如：c〇2雷 射C〇2(C〇2 laser))以進行加熱。舉例而言，當基底502之表 面501於電磁輕射下進行曝光、且對於多重推疊層65〇進行 加熱時，除了可以減少（例如：預防）液態鎵（1 iquid gan ium) 的固化之外，同時在鎵之再固化（re_s〇Hdificati〇n)過程 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 中係可降低多重推疊層650中之應變（strain)。 於特定實施例中，當完成了電磁輻射的曝光程序之後， 基底502係可藉由殘留鎵（residual gallium)而結合於多重-推疊層650之中。於部分實施例中，多重推疊層65〇係可被· 加熱至鎵之溶點溫度（melting temperature)之上，如此便 可對基底502進行移除作業。於特定實施例中，多重推疊層 650係可曝露在一钮刻劑（etchant)(如HCI之化學餘刻劑 Cchemical etchant))之中，如此便可對於殘留鎵進行蝕刻、 對於基底5 02進行移除。另外，凡是可它可對於殘留鎵進行 移除之其它方式均可被採用。 於特定實施例中，基底502之表面501係曝露在具有雷 射504 (例如：約248奈米（nanometers)、約355奈米）之吸 收波長（absorption wavelength)之雷射輻射（iaser radiation)。舉例而言，美國專利第 6, 420, 242、6, 071，795 中係分別揭露了相關雷射輻射製程（laser radiation processes)，於此亦併入說明。隨後，當多重推疊層65〇係 被加熱至鎵之熔點溫度之上時，藉由一側向力（lateral force)便可將多重推疊層65〇中之基底502、緩衝層5〇4進* 行移除（例如：採用棉花棒（cotton swab))。 於部分實施例中，基底502之表面501的複數部分 (mul t iple port ions)係同時曝露於電磁輻射之中。於特定 實施例中，基底502之表面501的複數部分係依序曝露於電 磁輻射之中。基底502之表面501的複數部分亦可採用同時 及依序的方式而曝露於電磁輕射之中。此外，電磁輻射亦可 採用圖樣（例如：蛇形狀圖樣（serpentine patterns)、圓環 狀圖樣（circular patterns)、螺旋狀圖樣（spirai 1057-6714-PF;Ahddub 57 1356505 patterns)、格子（grids)、.格柵狀圖樣（gratings)、三角圖 樣（triangular patterns)、（elementary patterns)、任意 圖樣（random patterns)、複雜圖樣（complex patterns：)、 周期性圖樣（periodic patterns)、非周期性圖樣 (nonperiodic patterns))方式而對於基底5〇2之表面5〇1 進行曝光。於部分實施例中，電磁輻射亦可採用網格方式通 過了表面501之一或多數個部分。於特定實施例中，表面5〇1 係曝露在電磁輕射之複數重疊區域（overlapping fields)之 中 〇 於部分實施例中，在將基底502之表面5〇1於電磁輻射 下進行曝光之前，其更包括了使得電磁輻射通過一光罩 (mask)。舉例而言，當電磁輻射未抵達基底5〇2之表面5〇1 之前，電磁輻射係可通過一光學系統（〇ptical system)，一 光罩（例如.光罩錮光罩（m〇lybdenUm、鈹銅光罩 (copper-beryllium mask))之高熱傳導光罩（high conductivity mask))係設計在此光學系統之中。於部分實 施例中，光罩係為一開孔（aperture)(例如：用以對於電子 束進行截切（truncating)或成型（shaping))。舉例而言，光 學系統包括了至少兩鏡片，而光罩係設置於兩鏡片之間。於 另一例子中，光罩係可由表面5〇1上之一材料的圖樣所形 成’藉ώ光罩係使得特定之部》的表自5〇1 #光、部分的表 面501不曝光。舉例而言，光罩係由微影製程（lith〇graphy process)所形成。於部分實施例中’電磁轄射係以光柵化的 方式通過了光罩之一或複數部分。 為了不希望欠到理論的限制’當藉由降低曝光於電磁輻 射之表面501中之給定區域之至少一尺寸的作用下其係可 1057-6714-PF；Ahddub l356505 限制了進入多重推疊層650之緩衝層5〇4、層結構506或其 它層結構之裂痕的傳播現象是可以被限制的，但其仍然可允 許基底502、缓衝層504之間之介面上的裂痕傳播》可以確 認的是’如果表面501上之電磁輻射之特徵的尺寸過大，則 便可會形成了氣泡（gaseous bubble)(例如：氮氣泡 (nitrogen bubble))，並且在氣泡的作用下係會產生局部壓 力（local i zed pressure)、不當裂痕的現象產生。舉例而言， 於部分實施例中，雷射輻射下所進行曝光的表面5〇1上係會 形成了點（spot)及線（line)的裂痕，此點或線裂痕之最大尺 寸係可能約為1公釐（例如：至多約為500微米（micr〇ns)、 至多約為100微米、至多約為25微米、至多約為1〇微米）。 於部分實施例令，點的尺寸係約可從5微米至丨公釐（例如： 約可從5微米至1 00微米、約可從5微米至25、約可從5微 米至1 0微米）。 於特定實施例中，當基底502之表面5〇1於電磁輕射之 下進行曝光時，多重推疊層65Q係會產生振動。為了不希望 受到理論的限制，當基底502之表面5〇1於電磁轄射之下進 行曝光時，振動的多重推疊層65〇係會造成了沿著基底5〇2、 緩衝層504之間之介面上之裂痕傳播現象 言’藉由條件（conditions)的選擇係可對於 的增加。一般而 進入緩衝層504 之裂痕傳播進行限制（例如：於實質上便不會有裂痕進入緩 衝層504、層結構506及多重推疊層65〇之其它層結構）。 在將基底502移除之後’於層結構5〇6之部分表面上係 會殘留有部分的緩衝層504。此外，基底5〇2之殘留部分(例 如：含紹及/或氧）亦可能出現在緩衝層5〇4之殘留部分及/ 或層結構506之表面上。就後續所形成之電接觸塾 1057-6714 -PF;Ahddui) 1356505 (electrical contact)而言，由於層結構506( —般係由n-摻雜半導體材料所形成）係具有相當良好的電性質 (electrical propert i es)(例如：所需之接觸電阻 (electrical resistance))，一般係將緩衝層504之殘留部 分、基底502之任何殘留部分完全移除，如此便可對於層結 構506之表面進行曝光、對於η-摻雜半導體層506之曝光表 面進行清潔。此外’就任何殘留部分及/或緩衝層504之殘 留部分的移除方式、對於層結構5 0 6之表面的清潔方式（例 如：移除有機物（organics)及/或粒子（particies)之不純物 (impurities))而言，其係藉由一或數個步驟來達成。這些 製程係可採用各種技術及/或其組合方式而完成。舉例而 言’化學機械研磨製程（chemica卜mechanical polishing process)、機械研磨（mechanical polishing)、活性離子餘 刻（reactive-ion etching)(例如：於實質上係利用化學蝕 刻成分（chemical component))、物理蝕刻（physical physical)及渔蝕刻（wet etching)。舉例而言，於 Ghandhi， S., VLSI Fabrication Principles: Silicon & Gallium Arsenide ( 1 994)係揭露了相關的技術，於此亦列入相關說 明之中。於特定實施例中，緩衝層5〇4並未完全被移除，取 而代之的方式係為：僅將後續所形成之電導線（electrical leads)所對應設置之位置上的部分緩衝層5〇4予以移除（例 如.採用自動對準製程（self-aligned process))。 一般在將基底502移除之後，於多重推疊層65〇(例如： 於由於在多重推疊層650中之晶格差排（mismatch)及/或熱 差排（thermal mismatch))中之應變的數量是可以改變的。 舉例而言’如果在多重推疊層650中之應變的數量減少，則 1057-6714-PF;Ahddub 60 1356505 尖峰輸出波長（peak output wavelength)係會隨之改變（例 如：增加）。於另一例子中，如果在多重推疊層65〇中之應 變的數量增加’則尖峰輸出波長係會隨之改變（例如：減少）。· 為了避免在基底502之移除過程中產生了不當的裂痕， 則基底502之熱膨脹係數、載具602之熱膨脹係數、複數層 結構502/504/506/508/51 0/51 2之結合厚度及/或複數層結 構502/504/506/508/51 0/512中之一或數個層結構之熱膨脹 係數是必須進行適當的考量。舉例而言，在對於基底5 〇 2、 載具602之適當選擇之下，於部分實施例中之載具6〇2之熱 膨脹係數是以至少約為1 5 % (至少約為1 〇 %、至少約為5 % )而 小於基底502之熱膨脹係數。另外，在對於基底5〇2、載具 602之適當選擇之下，於特定實施例中之基底5〇2之厚度於 實質上係大於載具602之厚度。於另一例子中，在對於半導 體層504、506、508、510、512及載具602之適當選擇之下， 載具602之熱膨脹係數是以至少約為15%(至少約為ι〇%、至 少約為5%)而小於半導體層504、506、508、510、512中之 一或數個半導體層之熱膨脹係數。 一般而言，基底502、載具602之厚度係可根據實際需_ 求而調整。於部分實施例中，基底5〇2之厚度至多約為5公 釐（例如：至多約為3公釐、至多約為1公釐、至多約為〇 5 公釐）。於部分實施例中，載具602之厚度至多約為1〇公餐 (例如：至多約為5公釐、至多約為i公釐、至多約為〇 5 公釐）。於部分實施例中，載具602的厚度係大於基底5〇2 的厚度；於特定實施例中，基底502的厚度係大於載具6〇2 的厚度。 在完成了緩衝層504之移除、層結構506之表面的曝光 1057-6714-PP;Ahddub 61 1356505 /清潔作業之後，層結構50 6之厚度係可降低至光發射裝置 (light-emitting device)所採用之最終厚度（desired final thickness)。舉例而言，僅藉由機械蝕刻製程 (mechanical etching process)、或是同時搭配姓刻製程而 降低層結構506的厚度。於部分實施例中，當完成了層结構 5 0 6之曝光表面的蝕刻/清潔之後，於層結構5 〇 6之表面係具 有相對高平坦度（degree of flatness)(例如：以微影標線 (1 ithography reticle)之比例下的可利用相對高平坦度）。 舉例而言’在完成了層結構506之曝光表面的蝕刻/清潔之 後，於部分實施例中之層結構5 0 6之表面係具有每6 2 5平 方公分、至多約10微米之平坦度（flatness)(例如：每6.25 平方公分、至多約5微米，每6.25平方公分、至多約】微 米）^舉另一例而言’在完成了層結構506之曝光表面的姓 刻/清潔之後，於特定實施例中之層結構506之表面係具有 每平方公分、至多約1 〇微米之平坦度（例如：每平方公分、 至多約5微米，每平方公分、至多約1微米）。於特定實施 例中，在完成了層結構506之曝光表面的蝕刻/清潔之後， 層結構506之表面係具有至多約50奈米之均方根粗链度 (RMS roughness)(例如：至多約25奈米、至多約1〇奈米、 至多約5奈米、至多約1奈米）。 在形成了介電函數（根據層結構506之表面之圖樣而進 行空間上改變的）之前，於部分實施例中之層結構5〇6係具 有相當粗糙及/或平坦度不足之曝光表面，如此將無法使用 奈米微影（nanolithography)以形成了具有相當精確 (accuracy)及/或再現性（repr〇ducibility)之圖樣。為了在 層結構506之表面上形成具有相當精確及/或再現性高之圖 1057-6714-PF;Ahddub 62 1356505 樣，於奈米微影製程中係可包括了：在層結構506之表面沉 積形成了一平坦化層（planarization layer)、在平坦化層 之表面沉積形成了一微影層（lithography layer)。以第31 圖所示為例，一平坦化層7 0 2係沉積形成於層結構5 〇 6之表 面上，一微影層704係沉積形成於平坦化層702之上。在完 成了層結構506之蝕刻/清潔之後，層結構506之曝光表面 5 0 5係相當的粗糙（例如：約1 0或至多為1 〇奈米之均方根粗 糙度）。於部分實施例中，平坦化層702係由複數層結構（例 如：以相同材料）、依序沉積的方式而形成。 舉例而言，平坦化層702係可選自於包括有聚合物（例 如：Brewer Sciences所提出之 DUV-30J、抗反射塗層 (anti-reflection coatings)、高黏度可成型聚合物（high viscosity formable polymers))之材料，微影層 7〇4 係可 選自於包括有紫外光硬化型聚合物（uv_curable polymers)(例如：由 Molecular Imprints, Inc.所提供之低 黏度 MonoMatTM( low viscosity MonoMatTM))。平坦化層 7〇2、 微影層704係可根據任何指定之技術而形成，例如：旋轉塗 佈（spin-coating)、氣相沉積（vapor dep〇siti〇n)及其它類 似的方式。 舉例而言，平坦化層702之厚度係至少約為j 〇〇奈米（例 如：至少約為500奈米）及/或至多約為5微米（例如：至多 約為1微米），微影層704之厚度係至少約為！奈米（例如： 至少約為10奈米）及/或至多約為j微米（例如：至多約為〇. 5 微米）。 隨後，將一模型（mold)壓入於微影層之中，此模型係用 以定義所需圖樣之一部分（p〇rti〇n)(通常係經由加熱程 1057-6714-PF;Ahddub 63 1356505 序、或模型及/或層結構704之紫外光硬化），並且以階段性 方式逐步地（portion-by-portion)在層結構704(第32圖） 上形成了複數凹陷部（indentions)，這些凹陷部係相對於層 * 結構506之表面中所形成的圖樣。於部分實施例中，藉由單 一步驟（single steps)係可將整個晶圓予以覆蓋（例如：完 整日日圓奈米微影技術（full wafer nanolithography techniques))。隨後，對於層結構704進行蝕刻（例如：利 用活性離子蝕刻（reactiVe ion etching)、渔银刻（wet etching)) ’如此便可對於相對於層結構7〇4之凹陷部之平_ 坦化層702之表面上的複數部分進行曝光（第33圖）。舉例 而吕’美國專利第 5,722,905 號、Zhang et al.，Applied Physics Letters，Vol. 83，No. 8，pp. 1 632-34 等係揭露 了關於壓印/蝕刻製程（impirnt/etch processes)，於此係 均併入參考。一般而言，於後續流程中之n —接觸墊係沉積在 微影層704之圖樣中之部分區域之上。於另一實施例中，其 它的技術（例如：X光微影（x-ray Π thography)、深紫外線 微影（deep ultraviolet lithography)、極紫外線微影 (extreme ultraviolet lithography)、浸潤式微影钃 (immersion lithography)、干涉式微影（interference lithography)、電子束微影（electron beam lith〇graphy)、 照相微影（photolithography)、微接觸式印刷 (microcontact printing)、自動組裝技術（self_assembly techniques)係可用以進行微影層704之製作。 如第34圖所示’經圖樣之微影層704係用以做為一光 罩，藉此可將圖樣轉移至平坦化層702之中（例如：乾餘刻 (dry etching)、渔敍刻）。乾蝕刻之例子係為活性離子蝕刻。 1057-6714-PF;Ahddub 64 * i 1356505 請參閱第36圖’層結構702、704係依序用以做為光罩，藉 此可將圖樣轉移至層結構506的表面之中（例如：採用乾餘 刻、溼蝕刻）。如第36圖所示，在對於層結構5〇6之蝕刻作. 用下’層結構7 0 2、7 0 4便可被移除（例如：採用氧基活性離 子姓刻（oxygen-based reactive-ion etching)、渔溶劑钱 刻（wet solvent etching))。 如第37圖所示’於部分實施例之製程中係包括了將一 材料（material)708(例如：鋁（aiuminum)、鎳（nickel)、鈦 (titanium)、鎢（tungsten)等金屬）沉積於層結構 702/704(例如：蒸鍍（evaporation)之被蝕刻部位之中層 总構704之表面上。如第38圖所示，隨後對於層結構7〇2、 7〇4進行蝕刻（例如：採用活性離子蝕刻、溼蝕刻）、且將蝕 刻阻止材料708留置於層結構506之表面上，藉此所形成之 一光罩係將圖樣蝕刻於層結構5〇6的表面之上（第39圖）。 請參閱第40圖，隨後便可對於蝕刻阻止材料7〇8進行移除 (例如：採用乾蝕刻、溼蝕刻）。 於部分實施例中，當完成了層結構7〇4之表面上之複數 凹陷部Undents)M型作業之後，則便可將—㈣阻止材 枓（例如：碎摻雜聚合物（Si-dopedp〇lymer))71〇設置於（例 如：旋轉塗佈）層結構m之表面上、層結構7()4之複數凹 陷部之中；隨後，對㈣刻阻止材料71()進行背㈣（例如： 木用乾㈣），如此便可對於層結構m之表面進行曝光、 但餘刻阻止材料係仍保留在層結# 7G4之複數凹陷部之中 第41圖如第42圖所示，隨後對於部分的層結構7〇2、 進仃蝕刻（例如：採用活性離子蝕刻、乾蝕刻、溼蝕刻） 而使得部分的綱702、7〇4留置於钱刻阻止材料之 65 '67l4-pF；Ahddub 1356505 後側，藉此所形成之-光罩係可將圖樣㈣於層結構5〇6之 表面上（第43圖）。請參閱第34圖，隨後便可將層結構 m/704之剩餘部分、姓刻阻止材料7〇8予以移除（例如：採 用活性離子蝕刻、乾蝕刻、溼蝕刻）。於部分實施例中，藉 由電漿製程（piasma prGcess)(例如：氟電㈣程⑴u〇rine Plasma process))亦可對於蝕刻阻止材料7〇8進行移除。 在圖樣完全被轉移至n-摻雜半導體層5〇6之後一磷材 料層（layer of phosphor material)*以可選擇性方式設置 於（例如：旋轉塗佈）n-摻雜半導體層5〇6之圖樣表面之上。 於部分實施例中，磷材料係可採用相當均勻方式塗覆於圖樣 表面之上（於圖樣表面之中、沿著開孔之底部/側壁上之塗覆 層係於實質上不會有空孔（voids)的存在）。另一方面，封膠 材料係可被設置於圖樣化n-摻雜半導體層5〇6之表面上（例 如：化學氣相沉積（CVD)、濺鍍（sputtering)、藉由後續蒸 鑛下之液體黏結劑（1 i q u i d b i n d e r)所形成之綠浮 (suspension))。於部分實施例中，封膠材料係可包括了一 種或多種磷材料。於部分實施例中，磷材料係可經由加壓方 式而具有一致性的厚度，其經加壓下的厚度值係較平均厚度 少了約2 0 %、15 %、1 0 %、5 %或2 %。於部分實施例中，含碟封 膠材料係可採用相當一致方式塗覆於圖樣化表面之上。 當介電函數已經被建立在n-摻雜半導體層5〇6之後，則 便可進行晶圓之個別LED晶粒的切割。當完成了晶圓製程及 晶圓測試之後，經分離後之個別LED晶粒便可進行封裝、測 試。在晶圓的切割過程中’藉由側壁鈍化步驟（s i dewa 1 1 passivation step)及/或預分離深支台蝕刻步驟 (pre-separation deep mesa etching step)等方式係可降 1057-6714-PF;Ahddub β6 1356505 低對於圖樣化LED之電及/或光性質所可能造成之潛在的破 壞。個別的LEDs係可根據晶圓之尺寸而製作成任意的尺寸， 但一般係多半採用了側邊長度約介於〇 5mm〜5inm之方型或矩 形狀結構。當進行LED晶粒之製作時’標準照相微影係用以 定義出晶圓上之複數接觸塾的位置’藉由這些接觸墊以對於 此裝置進行增能處理，並且歐姆式接觸係採用蒸鍍方式（例 如：電子束蒸鍍）而形成於既定位置之上。 如第45A圖所不之部分實施例中，一 LED 1802之一接 觸墊配置（contact layout)包括了兩導電墊結構 (conductive pads)1804a 、 1804b 與導電桿結構（戍手 指 Kconductive bars (〇r fingers)) 1806，其中，導電桿 結構1806是由導電墊結構i8〇4a、1804b而延伸朝向於led 1 802之中心區域（central area)。連接於導電塾結構 1804a、1804b之間的銲線（wire bonds)(未圖示）是用以提供 電流與電壓至LED 1 802。來自於導電墊結構i8〇4a ' i8〇4b 之電流係經由導電桿結構1806而被散播至LED 1802之頂面 (top surface) 1808。在導電桿結構1 806的作用下，雖然電 流可充份地擴散至LED 1 802的頂面1 808，但其卻會對於經 由接觸墊（contacts)所覆蓋之頂面1808之數量上的限制。 第45B圖表示包括了導電墊結構i8〇4a、1804b及導電 桿結構1806之LED 1 802的上視圖。於部分實施例中，導電 墊結構1804a、1804b的寬度是可以大於導電桿結構aw的 寬度。在具有较大寬度之導電墊結構1804a、1804b的作用 下’導電墊結構1804a、1804b可用以做為電力埠結構（power busses)，並且可將一相對大功率值（relatively large amount of power)經由埠結構而擴散至導電桿結構18〇6。導 1057-6714-PF;Ahddub 67 1356505 Λ ♦, 電墊結構1 804a、1 804b與導電桿結構18〇6之寬度是可相對 於LED 1802之尺寸且/或導電墊結構1804a、1804b與導電 桿結構1 806之寬度可根據微影技術及製程參數（pr〇cess ing parameters)等因素而被決定。 舉例而吕，一 led之一側邊（side)之尺寸是可大約介於 0. 5mm至lcm之間。根據上述說明可知，LED 18〇2之寬度深 度比例亦可被改變。舉例而言，導電墊結構18〇4a、18〇讪 之寬度大約可為50um至500um，而導電桿結構1806之寬度 大約可為lum至50um。又舉例而言，導電墊結構18〇4a、18〇4b 與導電桿結構1806之寬度可根據輸送至LED之電流與功率 而被決定，或是導電墊結構18〇4a、18〇4b與導電桿結構18〇6 之寬度可根據沉積及製程參數等因素而被決定。舉例而言， 導電墊結構1804a、1804b與導電桿結構1806之高度大約可 為 0. 1um 至 1Oum。 一般而言，導電桿結構1806之長度與形狀均可根據需 求而進行改變。如第45B圖所示，導電桿結構18〇6可為矩 形狀（rectangular)，並且導電桿結構1 806是由導電墊結構 1804a、1804b而延伸朝向於LED 1802之一中心區域。另一 方面’導電桿結構1806可具有不同的形狀，例如：方形、 三角形或梯形。 第46A-46C圖表示一接觸結構（contact structure)之 另一實施例’其中’多桿結構（mu 11 i p 1 e bar s ) 1 81 2係以延 伸通過了 LED 1810之整個長度，藉此以將導電墊結構i8〇4a 連接至導電墊結構1 804b。多桿結構1812具有相關的一電阻 (resistivity )!*<»、厚度（thickness )tb 及長度（length)l。如 第46C圖所示，基於導電墊結構1 804a、1 804b及多桿結構 1057-6714-PF;Ahddub 68 1356505 1812之下，藉由將其結構簡化成為一等效電路模型 (equivalent circuit model)的方式是可以對於 LED 1810 之電流分佈特性（current distribution properties)進行 估算。 LED 1810之寬度深度比例是會對於系統之電流分散 (current diSsipation)造成影響。根據以下方轾式可對於 LED 1810之寬度深度比例‘丨’進行計算： L — \fAbl a A表示晶粒之表面積（surface area)(例如：長度χ寬 度），a、b表示晶粒之寬度深度比例。以具有i 6χ9之寬度深 度比例的晶粒為例子，其中，a=i 6、b = 9。 根據上述說明可知，為了將LED所產生之光線可以射入 通過此表面，則多桿結構ι812便不可以覆蓋在LED ι81〇之 整個表面°由於接觸墊僅覆蓋在LED 1810之部分表面之上， 則接觸電阻（contact resistance)可經由表面收斂比例 (surface coverage rat io) /所分割，相關的方程式如下：
Pn~c Pn~c ! f 通過接合位置（junction)之電流密度可根據以下方程 式來估算： J ^ J0(eeV^T-V), A 表示接合飽合電流（junction saturation current)， 71表示絕對溫度（abs〇iute temperature)。於上式的估算方 式中’在檢向電流散佈（iaterai current spreading)中所 具有之 η 型材料（n_type material)的表現（contribution) 是忽略的。然而’由於接觸墊之傳導性（conductivity)是遠 大於π型材料之傳導性，所以電流散佈的情況一般主要是發 1057-67l4-pp;Ahddub 4 1356505 生在金屬接觸墊（metal contact)之中。舉例而言，接觸墊 之傳導性、，η型材料之傳導性之比例的範圍大約是介於 100-500 。 在一相類似系統中（但於接觸墊之間具無限分離 (inf ini te separation))，如果相關的計算是在一順向偏壓 (forward bias)(例如：匕.》H7e)中進行且如果通過串聯電阻 (series resistance)之壓降（v〇ltage dr〇p)是遠大於 kT/e(例如：，則電流密度分 佈之線性逼近（1 inear approx i mat ion)可根據以下方程式進 行估算： J{x) = J,{e-x'L> +e-(L-xVL>) ’表示於墊結構之下方（beneath a pad)的電流密度，χ 表不源自於墊結構之一距離’厶表示電流散佈長度（current spreading length：^電流散長度乙可表示為以下方程式：
Ls=yf(Pp.c +Pn-c^f + Pptp+Pntn)tm /Pm 上述估算方式是假設在兩塾結構之間為一無限分離。然 而’由於一線性逼近是具有非無限分離（n〇n_infinite separation)，就個別墊結構的結果（s〇luti〇n)是可合計在 起的。於上述程序中，一錯誤（error)係發生在接近於墊 結構中央位置（die center)上，但此錯誤並不會造成實體傾 向（physical trends)。 最小電流密度（minimum current density)可能會出現 在電子裝置之中心位置U4/2)，並且最小電流密度可根據 以下方程式而進行估算： = 2J,e-^L· 均勻性因子（uni for mi ty fact or)可根據以下方程式而 70 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 進行估算： rr J{LI2) leLnL' U ---— ---0 J(〇) \ + e-UL· 就具有相同表面面積之晶粒而言，當對於具有寬度深度 比例a、b且沿著小侧邊具有接觸桿結構（c〇ntact bars)之 表面而言，當其形狀經由一方形改變成為一矩形時，最小電 流密度便可被增加，並且均勻性因子可根據以下方程式而進 行修正：
Abf a /1 = 2Jxe~ TTI_J(L'/2) _2e-涵nL, 一 /⑼ ~\ + e-^bU'La 因此，均勻性增加因子（unif〇rmity increase fact〇i_) 之估算方式可表示如下之方程式： s = u'/u= 舉例而言，就方形例子（例如：a=b)而言，均勻性增加 因子‘S是具有最小值（minimum value)S = l。就16x9之矩 形例子而言，其所假設之數值如下：. 1〇-6ficm(金 (gold)), p p.c = i. 〇 . 1〇-3q cn]2 ^ p p = 5> 〇Ω cm % p n c = h 〇 > 10 Ω cm2、p n=5· 〇 · ι〇·3ω cm、n 接觸表面收斂（n_c〇ntact 51143。6(：0¥6犷&轻6)為1〇%、卩-/11-/金屬（社>|：31)之厚度為〇 3 e m/3. 0// m/2v m(以 10%的收斂（at a 1〇% c〇verage))。如 果晶粒的表面積為A = 25mm2時，乙等於i 4mm。於方形例子 令之ί/-〇·325 ’而1 6X 9之矩形例子中之case ί/，= 〇5，或是均 句性增加因子為5 = 154 ’亦即，電流均勻性（current uniformity)增加了 54% 〇 因此’在不受到理論的限制之下，藉由具有矩形之LED 是確認可以獲得較佳之電流散佈的效果。當在部分之接觸結 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 構之底部具有—絕緣層（insuIating 】ayer)·(例如·第 4 7A圖甲之氧化層(〇xlde時，在可選擇方式改變接 觸電阻（contact resistivity)、或是額外地對於接觸電阻. 進行改變之下’電流散佈之效果是可被增加的。如第4以、 圖所示絕緣層1820(以虛線表示）是被包含在多桿結構 181 2之一部分的底部。位於多桿結構之頂部（例如·接近於 導電墊結構1 804)的絕緣層182〇是具有較大的寬度，並且絕 緣層1 8 2 0之厚度以愈接近朝向於晶粒之中心區域愈小。第 47B圖表示一等效電路圖（equivalent circuit dia灯㈣）。 一般而言，接觸電阻是正比於接觸面積（c〇ntact areah舉例而言，當接觸面積減少時，則接觸電阻便增加， 其相互關係可經由以下方程式表示：
Pfe = = Pn-c^ = P„-c L feff 2w 2xwb f 2x 妒表示夕；f干結構（例如：單位面積（u n i t & r e a)之多桿結 構的數目）之重覆率（repeti t i〇n rate)。由於底部絕緣層 1 820的關係，於最接近於導電墊結構18〇4a、18〇4b之接觸 塾的邊緣上具有較小的接觸面積’並且接觸面積會隨著接觸鲁 墊邊緣與導電墊結構l 804a、1804b之間的距離增加而增加。 由於具有不同的接觸面積，於接近導電墊結構l8〇4a、18〇4b 的位置上是具有較高的接觸電阻，並且接觸電阻會隨著愈接 近朝向於LED之中心位置而降低。由於不同接觸電阻可更進 一步使得是電流產生移動，藉此可達到降低電流擁擠 (current crowding)、增加通過表面之射出光線之均勻性及 減少效能降低（performance degradation)。電流散佈長度 (current spreading length)可根據以下方程式而估算： 1057-6714-PF;Ahddub 72 1356505 勾 W =.yl(PP-c + ipn-c imilx) + Pptp + patn)tm Ipm » 沿著晶粒之接合電流密度（juncti〇n current density) 可根據以下方程式而估算： -|<fa/i,(x) -\dx! Ls(L-x) 於裝置之中心位置（例如：於x=Z/2)的最小電流 (minimum current)可根據以下方程式而估算： L/2 -jdx/Ls(x) 於第47B圖中所示之結構之電流均勻性因子（current uniformity factor)可根據以下方程式而估算： L/2 -\dx!2Ls(x) lT_J(L/2) 2e ° 〇 J ⑼ -\dx/2Ls(x) l + e 0 根據上述說明可知，氧化層1820可迫使電流移動朝向 於接觸塾之端部（例如：朝向於晶粒之中心區域），如此以增 加電流散佈的程度。此外，由於光吸收接觸墊（丨i ght absorbing contacts)之底部的光產生（light generation) 會受到氧化層1 820的作用而降低，則經由LED之表面所發 出之光線的百分比（percentage)便可被提高。 第48A、48B圖表示導電墊結構I804a/1804b、接觸墊 1830及氧化層1820(以虛線表示且位於接觸墊1830之一部 分的底部）之另一組態，其中’接觸墊183〇亦具有錐狀結構。 雖然在第48A圖中之接觸墊1 830之結構是呈現線性錐形 (1 inearly tapered)，然其並非用以限制本發明，其它任何 線型之錐形亦可被採用。如第47A圖所示，線性錐形（1丨near tapering)可使得多桿結構1812之接觸面積保持在一相同總 接觸面積（similar total contact area)，並且於晶粒中心 1057-6714-PF;Ahddub 73 1356505 之接觸寬度(contact width)大約為多桿結構(第“A圖 之寬度的一半，而位於墊結構之接觸寬度是三倍大於第4以 圖所示之寬度。氧化層可採用較大角度方式以進行錐度化， 如此使得最大的接觸電阻位於晶粒之上，並且使得最小的接 觸電阻位於在晶粒中心。接觸電阻是以朝向於晶粒中心的方 式而遞減，並且接觸桿結構之接觸電阻是被減少接近於墊結 就上述所提出之電流分佈之積分公式（integration formulas)而言，其同樣可以對於第48A ' 48B圖中之電流分 佈進行估算。 第49A圖表示一 LED之上視圖，第49B、49C圖分別表 示另一接觸結構（contact structure)1801之剖面圖。複數 導電接觸墊（conductive contacts) 1 836是延伸朝向於晶粒 之中心’但這些導電接觸墊1836不是以連續方式覆蓋於導 電墊結構1 804a、1 804b之間之LED的頂面。一絕緣層1 834 是位於LED之頂面與導電接觸墊1836之間之接觸墊的一内 部件（interior portion)之中。導電接觸墊 1836、絕緣層 1834均具有錐狀結構。箭頭1837表示經由導電接觸墊1836 散佈進入於晶粒表面的電流。 第50圖表示經估算正常化接合電流密度（estimated normalized junction current density)之一圖形 (graph)1 850，此圖形1850係為各種接觸墊之導電墊結構 1 804a/1 804b、基於上述方程式之晶粒組態（die % ) ，之接觸電阻。於接觸墊與絕緣層所具有之錐形（tapering) 是會迫使電流流動朝向於晶粒的中心。局部散佈長度（i〇cai spreading length)可經由以下方程式進行估算： 4(X) = ^P-c + (Pn-cU)(L/x) + pptp +P„tn)tm l{2pm ο
1057-6714-PF;Ahddub 74 1356505 c〇nfigurati〇n)之間之正常化距離（n〇rmaiized dishnce) 的幽數。線條（丨ine)1856表示具有矩形桿結構 =二）且不具有氧化物（oxide)之方型晶粒（square die)的電 流密f，線條1 858表示具有矩形桿結構且不具有氧化物之 矩^明粒的電流密度，線條1 8 6 0表示具有矩形桿結構且具 有錐狀氧化物之一矩型晶粒的電流密度，以及線條1862表 示〃有錐狀桿結構且具有錐狀氧化物之矩型晶粒的電流密 度。圖形1850表示在一接觸墊之一部分之底部、針對一矩 型晶粒與一氧化層之電流密度分佈（current density distribution)的改善（improvement)。 第51A圖表示一多重推疊層之上視圖，第51B圖表示另 一接觸結構1 803之剖面圖。絕緣層18〇5a、丨㈣“是分別設 置於led之頂面、金屬導電墊結構18〇“/18〇扑之間。絕緣 層1 80 5a、1 80 5b是分別以位於金屬導電墊結構18〇4a/18〇4b 之。卩分的底部且朝向於晶粒之邊緣，如此使得金屬導電墊 結構1 804a、1 804b之一部分可分別經由絕緣層18〇5a、18〇5b 所支承，並且金屬導電墊結構18〇4a、18〇4b之一部分可經 由發光一極體之頂面所支承。在絕緣層18〇5&、18〇5b的作 用下，於金屬導電墊結構1 804a、18〇4b之底部的光產生會 被減少，如此使得經由led的表面所發出之光線的百分比 (percentage)可被提高。 於上述實施例中之單一接觸墊組（single set 〇f 〇〇1^&<^3)疋延伸自金屬導電墊結構18〇4&18〇41)，而其它 多數的接觸墊組仍是可被採用的。舉例而言，一第二接觸墊 組（second set of contacts)係自與金屬導電墊結構18〇4 所連接之接觸墊組而延伸，以此類推。此外，除了可採用上 1057-6714-PF；Ahddub 1356505 述氧化層以製作接觸結構之外，此一層結構亦可採用其它合 適的電絕緣材料（appropriate electronically insulating material)(例如：氮（nitride))而形成。 第52圖表示根據一實施例中之一接觸墊（c〇ntact)1899 之尺寸視圖’藉此圖可對於η接觸墊（n-contact)内側之電 傳輸（electrical transport)進行估算。在接觸周期 (contact period) D 1870中，接觸墊1899是假設為以一均 勻電流密度（uniform current density)Λ進行分佈。由接 觸墊所攜帶之總電流（total current)可經由以下方程式進 行估算： I一 JqDL 0 最大電流（maximum current)是在接觸墊之頂部（在墊結 構）流動’其所相對之一電流密度是可經由以下方程式進行 估算：
J =^D L -mL 在塾結構之端部所延伸之任一距離χ上，電流密度是可 經由以下方程式進行估算：
WT 每單位長度（per unit length)之電壓降（volt age drop) 是可經由以下方程式進行估算： dVc _ JqDRx
dx WT 每單位長度所產生之熱值（heat)是可經由以下方程式 進行估算： dQ, _ 2JlD2Rx2 dx WT— 經由整合上述方程式之下，總電壓降（total voltage 1057-6714-PF；Ahddub 76 1356505 Η \
dr op)可表示為以下的方程式： y — J〇DRL2 c 2WT 於接觸桿結構中所產生之總熱值（t〇tal heat)是可經由. 以下方程式進行估算： _ UlD2^
c 3WT 當所產生之總熱值具有重要意義時，其所崩潰（break down)之均勻電流假設（uniform current assuropti〇n)便可 做為電子裝置之性能（performance)(例如：電子裝置過熱 (overheats))。因此，在上述方式的作用下，最大電流密度鲁 (maximum current density)(電流密度通常隨著長度而成線 性比例）、電壓降（電壓降通常隨著長度之平方（square length)而成線性比例）及/或所產生熱值（所產生熱值通常 隨著長度之三次方（cube of the length)而成線性比例）可 根據需求而被最小化。基於上述關係可知，由較多且較短之 桿結構所構成一矩形9X1 6晶粒是具有a、b、c，其中，a、b、 c是分別經由3/4、9/16、27/64之因子所縮減。由於桿結構 之號數（number)是由3/4之因子所增加，如此便可確信總彦鲁 生熱值是可經由9/16之因子而縮減。 第53圖表示一封裝發光二極體（packaged LED)1890之 圖式。一般而言，經由封裝結構（package)而加速光線之收 集（light collection) ’除了可提供機械與環境保護 (mechanical and environmental protect ion)之外，同時 亦可對於晶粒中所產生之熱量進行散熱。如上所述，LED 1890 包括導電塾結構1804a、1804b，經由導電塾結構i8〇4a、1804b 可將電流散佈至多桿結構1 81 2及LED之表面。複數銲線 1057-6714-PF;Ahddub 77 1356505 (multiple wire bonds) 1 892係可在LED與封裝結構之·間提 供 了一電流路徑（electrical current path)。複數銲線 1892 可由各種導電材料（conductive materials)所製成，例如： 金、鋁、銀'白金、銅及其它金屬或合金。封裝結構結亦包 括了複數栓槽結構（multiple castellations)1894，此複數 栓槽結構1894是用以將電流經由封裝結構之底面傳輸至封 裝結構的頂面，藉此以增加在一電路板（circuit b〇ard)之 表面安裝（surface mounting)速度。複數栓槽結構1894包 括一中心區域（central region)與一鍍層結構（plating layer)。中心區域可由一高熔點金屬（refract〇ry社七“）所 構成，例如：鎢且其可具有相對厚度（例如：約為1〇〇um至 lmm)。此外，於中心區域可鍍上一導電材料，例如：金。鍍 層、，、σ構之厚度可由大約〇. 5um至i 〇um，並且由鍍層結構所提 供之一電流路徑是可承载一相當高功率位準（high power levels)。此外，封裝結構包括一透明蓋子（transparent c〇Ver) 1 896,此透明蓋子1 896是封裝結構於LE])晶粒之上。 當不使用封膠材料時，藉由透明蓋子1 896便可對於層結構 506 (第36圖）進行保護，蓋子1896是貼附於封裝結構之上， 例如：可利用玻璃粉料（glassy frit)此玻璃粉料係於熔爐 uurnace)之中進行熔化作業。另—方面，蓋子1896可藉由 邊蓋焊接（CapWeld)或環氧樹脂而達到連接。此外，蓋子“Μ 更可藉由由一或多抗反射塗届路冷 町文層所塗覆，藉此以增加光傳輸量 (light transmission)。A 了 & ；马了不受到理論上的限制，可以確 定的是：當封膠材料層不存扁技 ^ m ^ 盯曰个仔在時，於圖樣化表面LEd 1〇〇中 之單位面積下容許較高電 力負载（tolerable power 1 oads)。此外，對於標準LFDc ^ „
LtDs而s ’通常係將封裝層之劣 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 化（degradation)視為破壞機制（faiiure mechanism)，如此 便可避免封裝層之使用。封裝LEI) 189〇可被安裝在一電路 板、另一裝置或直接設置於一散熱器（hea1; sink)之上。 第54圖表示應用於一封裝[ED 1890之熱量分散（heat 心381?31^〇11)的一模型（111〇(^1)，此封裝1^〇 1890是設置於 政熱器之上。封裝LED 1890是由一芯板（core board)1900 所支承°芯板1 900包括絕緣及導電區域（insulating and electrically conductive regions)(例如：利用鋁或銅金 屬之導電區域），此絕緣及導電區域貼附於散熱器之上。舉 例而言，封裝LED 1 890可利用焊接（solder)(例如：焊接的 種類包括：金鍚焊（AuSn solder)、鉛鍚焊（PbSn solder)、 鎳鎖知（NiSn solder)、銦錫焊（inSn solder)、銦錄錢焊 (InAgSn solder)、錯錫鎂焊（pbSnAg solder)或利用導電環 氧樹舳（electrically conductive epoxy)(例如：具銀填充 之環氧樹脂（silver filled ep0Xy))而貼附於芯板19〇〇之 上。芯板1 900是由一散熱器用金屬層（heat sinkmetal)19〇2 與複數散熱器用鰭片（heat sink fins) 1 904所支承。舉例而 吕，芯板1 900可利用焊接（例如：烊接的種類包括：金鍚焊、 鉛鍚焊 '鎳鍚焊、銦鍚焊、銦錫錢焊、鉛錫鎂焊或利用環氧 樹脂（例如：具銀填充之環氧樹脂）而貼附於散熱器用金屬層 1 902之上。在上述模型中，當熱量被傳送朝向於散熱器時， 此一熱量是假設為來自於封裝LED 1891散佈角度 (spreading angle)l 906是表示經由封裝LED 189〇所發散2 熱量的角度。-般而言，散佈角纟19〇6是根據材料性質 (material properties)與系統之垂直配置（verticai layout)而定，並且於散熱器中之不同層結構是具有不同的 1057-6714-PF;Ahddub 79 1356505 散佈角度1906。片厚度為dx之熱阻（thermal resistance) 可根據以下方程式進行估算： ^rt=^-L=—_匕 S"x K0 {S' + 2xXane)2 K〇表示導熱性（thermal conductivity)，，表示在元件 頂部之熱前端（heat front)的尺寸。經整合之後，阻值 (resistivity)可表示為以下的方程式： —--Γ-Γ—1- ΚΌ iSf,(5, + 2d tan θ) 在上述矩形結構例子中，阻值在經過計算下，其產生之 結果可由第55圖所表示。第55圖表示針對具有大厚度且具 散佈角度為45 °之一系統所計算之寬度深度比例 Rth_reCtangle/Rth_square(Rth為熱阻）。熱阻會隨著寬度深度比例 的增加而降低。舉例而言，如果一方形晶粒系統（square die system)具有20 °C/W之熱阻且所需散熱功率為3W時，則接 合溫度（junction temperature)(假設在 25 °C之室溫 (ambient temperature))可為 25 + 20*3 = 85。(：。然而，就相較 於具有相同面積且所需發散熱量之矩形晶粒而言，此矩形晶 粒是具有較低的接合溫度。第56圖表示接合溫度之圖形， 此圖形為寬度深度比例之函數。可以確定的是，較低的接合 溫度是適合於獲得縮減波長變化（reduced waveUngth shift)及較高的裝置效率（device efficienCy)。 由上述說明可知，矩形led(例如：相較於方形LED)可 提供以下所列出之一或多個優點。矩形LED可在單位面積内 具有較大的銲線數目’藉此以增加可輪入於led的功率。由 於矩形結構是可經由選擇方式以配合於一像素或一微型顯 示之一特定寬度深度比例，如此便可減少複雜光束成型透鏡 1057-6714-PF；Ahddub ‘80 1356505 (complex beam shaping optics)之需求。另外，矩形 LED 除了可增加散熱速度之外’因裝置過熱所導致失效（failure) 的可能性（1 i kel ihood)亦可被降低。 此外，由於經晶圓所切割之一個別LEDs的剖面是略大 於 LED 的光發射表面面積（iight_emitting suj_face afea)， 則其它個別LEDs、可分離之可定址LEDsUddressableLEDs) 便可採取陣列方式而相互緊密疊置。如果當LED無法運作（例 如.由於大缺陷（large defect))時，由於個別LEDs之間是 相互緊密疊置的，如此便無法大幅降低陣列狀LEDs的效能。< 由上述所提出之各實施例可知’其它實施例中亦可具有 相同的特徵。 舉例而言，除了上述發光裝置與其相關之層結構所提出 之特定厚度之外，其它的厚度值仍可被採用的。一般而言， 發光裝置可具有任何所需之厚度，並且於發光裝置中之個別 層結構亦可可具有任何所需之厚度。就光產生區域13〇而 言，於多重推疊層122中所選出之層結構厚度是設計用以增 加光學模式（optical m〇des)之空間重疊（spatial overlap)，藉此以增加在光產生區域13〇中所產生光線之輸< 出值。以下便針對發光裝置中之特定層結構所具有之厚度提 出相關說明》於部分實施例中，層結構丨34之厚度係可至少 約為lOOnm(例如•·至少約為2〇〇nm、至少約為3〇〇nm、至少 約為40〇nin、至少約為500nm)及/或至多約為ι〇微米 (miCrons)(例如：至多約為5微米、至多約為3微米、至多' 約為1微米）。於部分實施例中，層結構丨28之厚度係可至 少約為ΙΟηιη(例如：至少約為25nm、至少約為4〇nm)及/或至 多約為1微米（例如：至多約為500nm、至多約為i〇〇nm)。 1057-6714-PF/Ahddub 81 於部分實施例中，層社槿]? β 、-。構i26之厚度係可至少約為l〇nm(例 •至〉約為5〇ϋΠ1、至少的兔inn 、 . 乂約為100n"〇及/或至多約為i微米 /如.至多約為5GGnm、至多約為25〇nm)。於部分實施例 中，光產生區域 13〇 ι-t 域U〇之厚度係可至少約為10nm(例如：至少 二為25mn、至少約為5〇nm、至少約為ι〇_)及/或至多約為
Onm(例如.至多約為25〇nm、至多約為。 舉例而言’耗於上述說明令揭露了相關於發光二極體 hght emittlng d1〇deS)之各項特徵，然其並非用以做為 限制’其匕的發光二極體亦可具有相同的特徵(例如：圖案、 製程），類似的裝置包括了雷射及光學放大器（iase"nd optical amplifiers)。 由其匕例子可知，上述所提出之電流散佈層i Μ係可做 為石夕晶摻雜&摻雜）氮化鎵層134之-分離層（separate layer);於部分實施例中，一電流散佈層係可一體成型於（例 如.一部分）矽晶摻雜（n_摻雜）氮化鎵層134之上。於部分 實施例中’電流散佈層係、可為相對於相鄰層之間、相對高之 矽晶摻雜（η-摻雜）氮化鎵層134或異質接面，藉此以形成二 維電子氣體（2D electran gas)。 如另例子可知，雖然於上述說明令揭露了相關於半導 體材料之使用，然其並非用以做為限制，其它的半導體材料 亦可應用在各實施例之中。一般而言，任何半導體材料（例 如：第HU族半導體材料（III_V semiconductor materials)、有機半導體材料（〇rganic semic〇nduct〇r materials)、矽（Si ucon))係可應用在發光裝置之中，其它 的光產生材料（light-generating material)包括了 ：銦鎵 砷磷（InGaAsP)、鋁銦氮化鎵（AUnGaN)、鋁鎵砷（A1GaAs)、 1057-6714-PF；Ahddub 82 1356505 姻錄E化紹（InGaAlP) °有機發光材料（〇rganic light-emitting materials)包括了三_8 —羥基奎琳化鋁（電 + # # # 料 (Alq3))(aluininum triS-8-hydr〇xyqUin〇line(Alq3))之小分子聚[2_ 甲氧基 -5-(2-乙基己氧基）—丨，4-對位苯乙二烯] 【 P〇ly[2ieth〇xy —5-(2-ethylhexyl〇xy)-l， 4-Vinylenephenylene]】或對苯乙炔（MEH_ppv)之共軛聚合 物（conjugated polymers)。 又如另一例子可知，雖然於上述說明中揭露了具有大面 積之LEDs’，然其並非用以做為限制，小面積_3亦同樣可 達到相同的特徵(例如：LEDs之邊緣係卩3〇〇微米小於標準 值（standard)) ° 又如另-例子可知，耗於上述說明中揭露了介電函數 係可根據具有孔洞之圖樣而進行空間改變，然其並非用以做 為限制，圖樣亦可採用其它樣式來達成，例如：於適當的層 結構中，圖樣係可採用連續脈紋（veins)及/或不連續脈紋的 方式來形成。另外，在不採用孔洞或脈紋之情況下亦可對於 介電函數進行改變。例如：具有不同介電函數之材料係可被 圖樣化於一適當層結構之中。此外，藉由將此類型圖樣進行 組合（combinations)下亦可達到介電函數的改變。 ,又如另一例子可知，雖然於上述說明中揭露了利用銀來 形成層結構1 26，然其並非用以做為限制，層結構i 26亦同 樣可採用其它材料來形成。於部分實施例中，層結構】26係 由可反射光線之材料所製成，藉由此一層結構i 26係對於光 產生區域所產生之50%的光線進行反射，隨後被反射之光線 係衝擊在一反射材料層（a layer〇f areflectivemateHai) l〇57-6714-PF;Ahddub 83 1356505 之上’其中’反射材料層係位於支承構件與一多重材料推疊 層（multi-layer stack of material)之間。此類型之材料 包括·布拉格反射鏡疊層（distributed Bragg reflector· stacks)、各種金屬與合金，例如：鋁、含鋁合金。 又如另一例子可知，載具120係可由各種材料所製成， 這些材料包括了銅（COpper)、銅鎢（c〇pper_tungSten)、氮 化銘（aluminum nitride)、碳化石夕（silicon carbide)、氧 化鈹（beryl 1 ium-oxide)、鑽石（diamonds)、TEC、鋁。 又如另一例子可知，雖然於上述說明中之層結構1 26係 以熱沈材料所製成，但於其它實施例中之發光裝置係可由包 括了分離層（例如：設置於層結構j 26、載具i 2〇之間）之材 料所製成，藉此以做為一熱沈。值得注意的是，此實施例中 之層結構1 2 6係可或不必經由熱沈用之材料所製成。 又如另一例子可知，除了上述說明中所提出之利用整個 光產生區域的方式以改變介電函數中的圖樣之外，僅藉由延 伸至矽晶摻雜（n-摻雜）氮化鎵層134之中的方式以改變介電 函數中的圖樣（於實質上係具有降低表面再結合載子損失 (surface recombinati〇n carrier 1〇sses)之可能於部 分實施例中’藉由延伸超過了石夕晶摻雜（n_摻雜）氮化嫁層 1 3 4的方式亦可改變介電函數中的圖樣（例如：延伸進入氮/匕 铭鎵層132、光產生區域13〇及/或鎖推雜換雜）氣化 128)。 曰 又如另一例子可知，雖然於上述實施例中提出了可 “置於上表面11 〇、蓋玻片】40之間，於其它實施例中係 可將/、它材料及/或空氣設置於上表自110、蓋玻片140之 間。-般而言，此類型之材料之折射率係必須至少約為卜 1057-6714-PF；Ahddub 84 1356505 至少約小於1. 5(例如：至少約小於丨· 4、至少約小於i 3、 至少約小於1. 2、至少約小於i.丨），其材質係包括了氮 (nitrogen)、空氣，或是其它具高導熱性（thermai conductivity)之氣體。於此實施例中，上表面11〇係可或 不必被圖樣化處理，例如：上表面11 〇係可為粗糙化處理之 非圖樣（non-patterned)表面（例如：可為具有任意分佈、各 式尺寸及形狀之外貌，其波長係小於又/ 5)。 又如另一例子可知，雖然於上述實施例中提出包括在平 坦化層、微影層之沉積、蚀刻，一預圖樣化姓刻光罩 (pre-patterned etch mask)係可設置於n-摻雜半導體層的 表面之上。 又如另一例子之實施例中可知，一蝕刻光罩層（etch mask layer)係可設置於n_摻雜半導體層、平坦化層之間。 於此實施例中’其方法係包括了對於蝕刻光罩層之至少一部 分進行移除（例如：以相對於n_摻雜半導體層中之圖樣的方 式下’於#刻阻層（etch stop layer)之中形成了 一圖樣）。 又如另一例子可知’雖然於上述實施例中提出了具有平 滑之圖樣化表面11 〇，但於其它實施例中之表面丨丨〇係可為 粗糙之圖樣化表面（例如：可為具有任意分佈、各式尺寸及 形狀之外貌，其波長係小於几/ 5、又/ 2、又）。此外，於特 定實施例中’開孔i 5〇之複數側壁係可為粗糙的（例如：可 為具有任意分佈、各式尺寸及形狀之外貌，其波長係小於入 /5、λ/2、入），其表面丨丨〇係可以或不必為粗糙的表面。 再者’於部分實施例中之開孔15〇的底面（b〇tt〇m surface) 可為粗链的（例如：可為具有任意分佈、各式尺寸及形狀之 外貌’其波長係小於又/ 5、又/ 2、λ 。舉例而言，表面J J 〇、 1057-6714-PF；Ahddub 85 1356505 開孔15G之側壁及/或開孔15G之底面係可藉由則（例如： 採用屋姓刻、乾㈣、活性離子㈣）方式而達到粗糖化。 為了不受到理論上的限制，可以確定的是：在相較於自動平 滑表面之下，一光線最終係會以小於SneU，s定律之臨界 角（critical angie)的角度撞擊在表面結構7〇〇之上，而藉 由粗糙的表面110及/或開孔15〇之側壁係會大幅度地增^ 了此種情況發生的可能性（pr〇babi 1 i ty )。 於其它例子中，經適當的加工作用下，部分實施例之載 具係可包括了彈簧狀結構（spring_Uke structure)。為了 不受到理論上的限制，可以確定的是：在基底之移除過程 _，藉由此彈簧狀結構係可降低基底之裂痕情況。 於其它例子中可知，部分實施例之載具係可藉由一吸音 平台（acoustically absorbing platform)(例如：聚合物 (polymers)、發泡金屬（metallic f〇ams))而加以支承。為 了不受到理論上的限制，可以確定的是：在基底之移除過程 中，藉由此吸音平台係可降低基底之裂痕情況。 於其它例子中可知，在基底被移除之前，部分實施例係 對於基底進行處理（例如：蝕刻、研磨（gr〇und)、喷砂 (sandblasted))。於特定實施例中，當基底在被移除之前， 基底係可被圖樣化處理。於部分實施例中，當基底、緩衝層 在被移除之前’由於基底、緩衝層係具有適當的厚度，多重 推疊層之一中立機構軸（neutral mechanical axis)於實質 上係接近於（例如：至少約為500微米、至少約為1 〇〇微米、 至少約為1 0微米、至少約為5微米）p摻雜半導體層、—钟 合層（bonding layer)之間的一介面（interface)。於特定實 施例中，基底之各部分係可採用個別方式進行移除（例如： 1057-6714-PF;Ahddub 86 D6505 減少裂痕產生的可能性^ 於其匕例子中可知’雖然於上述實施例中提出了 一緩衝 層係分離於一 η推雜半導體層（例如：緩衝層係於基底之上 成長、「η推雜半導體層係以個別方式而於緩衝層之上成 長）’然而於其它實施例中係可採用單一層結構而進行取 代。舉例而言，此單一層結構之形成方式係包括：首先將一 相對低播雜（relatively l〇w d〇ped)(例如：非摻雜 (undoped))半導體材料沉積於基底之上，隨後並（以單一程 序（one process))將一相對高摻雜（1)摻雜）半導體材料進行 沉積》 · 於另一例子中可知，雖然於上述實施例中所提出了藉由 包括了將基底之一表面於電磁輻射（例如：雷射光）下進行曝 光方式之一程序以對於基底進行移除，但於部分實施例中係 可採用其它方法以對於基底進行移除。舉例而言，基底之移 除方式係可包括了蝕刻及/或拋光，並且隨後經由電磁輻射 (例如：雷射光）進行曝光。 於又一例子中可知，在完成了平坦化層的沉積程序之 後、但在微影層的沉積程序之前，部分實施例之平坦化層之隹 上表面係可被平坦化。舉例而言，當進行平坦化層之加熱程 序時（例如：採用加熱板），一平坦物件（f lat 〇bject)(例如： 光學平面鏡（optical flat))係可被設置於平坦化層之上表 面。於部分實施例中，藉由施加一壓力（例如：採用實質重 物（physical weight)或壓迫（press))的方式係可協助平坦 化程序之進行。 於又一例子中可知，在基底被移除之前，部分實施例之 基底係可經由數種方式進行處理。舉例而言，基底之處理係 1057-6714-PF；Ahddub 1356505 可由钱刻、拋光、研磨、喷沙之其中一者或其多數個程序來 進行。於特定實施例中，其處理方式係可包括了對於其進行 圖樣化。於部分實施例中，其處理方式係可包括了將一抗反 射塗層（anti ref lective coating)沉積於基底之上。舉例而 言’當進行了基底移除程序（substrate removal process) 時’由於此一程序中係包括了將基底於電磁輻射下進行曝 光’並且由於塗層係可減少電磁輻射的反射，藉由此抗反射 塗層係可容許相對大區域之基底可被移除^於特定實施例 中’基底之表面上的圖樣係同樣可以達到抗反射的效果。 於部分實施例中，發光裝置之表面110、蓋玻片14〇及 支承構件142之上係可塗層有一磷材料層。 於特定實施例中，發光裝置係可包括一蓋玻片140，並 且於蓋玻片140之中係具有一磷材料層，並且於其表面n〇 係可或不必圖樣化。 之上。 於另一種實施方式中，由光產生區域13〇所發出之光線 係可為UV(或紫（violet)或藍（blue))，並且於含填材料層 180之中係包括了紅色磷材料（red phosphor material)(例 如.L2O2S. Eu )、綠色碟材料（green ph〇Sph〇r material)(例 如：ZnS : Cu，Al，Μη)、藍色磷材料（blue phosphor material)(例如：（Sr，Ca，Ba，Mg) 1(»(P〇4)6Cl : Eu2〇。 其它實施例係含括於申請專利範圍之中。 【圖式簡單說明】 第1圖表示一發光系統（light emitting system)之示 意圖。 1057-6714-PF;Ahddub 88 1356505 第2A 2D圖表示光學顯示系統（〇p_^cai diSpiay SyStem) 之不意圖。 第3圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第 4A 圖表示發光一·極體（light emitting diode, LED) 之上視圖之示意圖。 第4B圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第5圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第6圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第7圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第8A、8B圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第9圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第1 0圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第11圖表示一光學顯示系統之示意圖。 第12圖表示具有一圖樣表面surface)之一 發光二極體（LED)之剖面圖。 第1 3圖表示第2圖之發光二極體（LED)之圖樣表面之上 視圖》 第14圖表示具有一圖樣表面之一發光二極體（LED)之圖 形（graph)，此圖形為一解調參數（detuning patterned)之 函數。 第15圖表示一發光二極體（LED)之一圖樣表面之傅利葉 轉換（Fourier transform)之示意圖。 第16圖表示具有一圖樣表面之一發光二極體（led)之一 萃取效率（extraction efficiency)之圖形，此圖形為一最 近鄰近距離（nearest neighbor distance)之函數 〇 第17圖表示具有一圖樣表面之一發光二極體（LED)之一 1057-6714-PF;Ahddub 89 1356505 萃取效率之圖形，此圖形為一填充因子（fiUing fact〇r)之 函數。 第18圖表示一發光二極體（LED)之一圖樣表面之上視 圖。 第19圖表示具有不同圖樣表面（different surface Patterns)之發光二極體aEDs)i 一萃取效率之圖形。 第20圖表示具有不同圖樣表面之發光二極體（LEDs)之 一萃取效率之圖形。 第21圖表示具有不同圖樣表面之發光二極體（LEDs)之 一萃取效率之圖形。 第22圖表示具有不同圖樣表面之發光二極體（LEDs)之 一萃取效率之圖形。 第23圖表示在相較於發光二極體（LEDs)之輻射射出光 譜（radiation emission spectrum)之下、具有不同圖樣表 面之兩發光二極體（two LEDs)之傅利葉轉換之示意圖。 第24圖表示具有不同圖樣表面之發光二極體（leDs)之 一萃取效率之圖形，此圖形為角之函數。 第25圖表示具有一圖樣表面、於一圖樣表面具有—碳 層（phosphor layer)之一發光二極體（LED)之側視圖 第26圖表示具有一多疊層（multi-layer stack)之剖面 圖。 第27圖表示具有一多疊層之剖面圖。 第28圖表示具有一多疊層之剖面圖。 第29圖表示具有一多疊層之剖面圖。 第30圖表示一基底移除程序（substrate removal p r o c e s s)之側視圖。 1057-6714-PF;Ahddub 90 1356505 第31圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第32圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第33圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第34圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 ^ 第35圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 - 第36圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第37圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第38圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第39圖表示具有一多疊層之局部剖面_。 第40圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 _ 第41圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第42圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第43圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第44圖表示具有一多疊層之局部剖面圖。 第45A圖表示一發光二極體（LED)之立體圖。 第45B圖表示一發光二極體（LED)之上視圖。 第46A圖表示一發光二極體（LED)之上視圖。 第46B圖表示具有一發光二極體（LED)之局部剖面圖。寒 第46C圖表示一等效電路圖（equ i va 1 en 1· aient circuit diagram)0 第47A圖表示一發光二極體（LED)之上視圖。 第47B圖表示一等效電路圖。 第48A圖表示一發光二極體（LED)之上視圖。 第48B圖表示一等效電路圖。 第49A圖表示一發光二極體（LED)之上視圖。 第49B圖表示具有一發光二極體（LED)之局部如 °』面圖。 1057-6714-PF;Ahddub 91 1356505 第49C®表示具有一發光二極體（LED)之局部剖面圖。 第50目表示—接合電流密度（juncti〇n c町㈤ density)之圖形„ 第51A圖表示一多疊層之上視圖。 第51B圖表示具有一發光二極體（led)之局部剖面圖。 第Η圖表示一接觸件（contact)之視圖。 ^ 5 3 m i — 不一封裝發光二極體（packaged LED)之圖式。 封裝發光二極體及一散熱器（heat sink) 之圖式。 第55圖表示電阻（resistance)之圖形。 第56圖表示接合溫度（junction temperature)之圖形。 【主要元件符號說明】 1 1 0〜上表面； I 1 0 2〜光學顯示系統； II 0 6 ~光學顯示系統； 1115〜導線； 1130〜微型顯示器； 120〜載具； 1 2 0 2 ~暗點； 124〜結合層； 130~光產生區域； 1 36〜η邊接觸墊； 140〜蓋玻片； 1 4 2〜支承構件； 1 430〜紅光LED ; 100〜LEDs ; 1100〜光學顯示系統； 11 04〜光學顯示系統； 1110〜LED ; 1120〜透鏡； 11 31〜影像平面； 1 200〜光學顯示系統； 122〜多重推疊層，· 126〜銀層； 132~氮化鋁鎵層； 138〜p邊接觸墊； 1410〜藍光LED ; 1420〜綠光1^0; 1057-6714-PF;Ahddub 1356505 144〜封膠材料層； 146〜深度； 1 5 0 ~開孔； 1 500~光學顯示系統； 1 51〜頂部； 1510〜冷卻系統； 1520〜感測器； 1 600~光學顯示系統； 1700〜光學顯示系統； 1 702〜均勻機； 1 7 1 0〜光學顯示系統； 1712〜透鏡； 1 7 2 0〜光學顯示系統； 1 722、1 724、1726〜透鏡； 1734〜裝置； 1728、1 730、1 732〜LCD 面板 1 735~投影透鏡； 1736〜光束； 1 7 5 0〜光學顯示系統； 1752〜TIR稜鏡； 1 754〜鏡子； 1 755〜投影透鏡； 1756〜DLP面板； 1 7 6 0〜光線； 1 7 7 0〜光學顯示系統； 1772 、 1776 、 1780~LCOS 面板 1 7 9 0〜光束； 1 795~投影透鏡； 180~含碟材料層； 180卜接觸結構； 1802-LED ； 1 803〜接觸結構； 1 8 0 6〜導電桿結構； 1 804a、1 804b〜導電墊結構； 1 808〜頂面； 1 81〜頂部； 1810〜LED ; 1 81 2 ~多桿結構； 1820〜絕緣層； 1 834〜絕緣層； 1836~導電接觸墊； 1 837~箭頭； 1850~圖形； 1 8 5 6〜線條； 1 8 5 8〜線條； 1 860〜線條； 1 8 6 2 ~線條； 1890〜LED ; 1892〜銲線； 1 894~栓槽結構； 1896〜透明蓋子； 1 899〜接觸墊； 1057-6714-PF;Ahddub 93 1356505 1 9 0 0〜芯板； 1904〜散熱器用鰭片； 230-六角單體； 5〇~發光系統； 5 01〜表面； 6 0〜陣列； 602〜載具； 650~多重推疊層； 704〜微影層； 71 0〜钮刻阻止材料； D、1870〜接觸周期； LI、L2〜距離； 19〇2~散熱器用金屬層； 1 906〜散佈角度； 3 0 0〜光學顯示系統； 500〜LED晶圓； 550〜多重推疊層； 600〜多重推疊層； 604、606、608、610〜層結構； 7 0 2〜平坦化層； 7 0 8 -钱刻阻止材料； a〜格常數； dr〜開孔； X〜距離； 又， 520、522、524、526〜層結構； 128-鎮摻雜（p-摻雜）氮化鎵層； 134〜矽晶摻雜（n-摻雜）氮化鎵層； 1 774、1 778、1 782〜極化光束分離器； 502、504、506、508、510、512~層結構。 1057-6714-PF;Ahddub 94

Claims (1)

1356505 100年8月29曰修正替換頁
； 第 093137376 號 十、申請專利範圍： 1. 一種光學顯示系統，包括： 一微型顯示器，具有一表面；以及 一發光裝置，包括一多材料疊層與一第一層’該多材料 疊層包括一光產生區，該第一層是由該光產生區所支承，在 對於該第一層之'一表面之設計作用下，由該光產生區所產生 之該光線是可經由該第一層之該表面而自該發光裝置進行 發出； 其中，該微型顯示器之該表面之一寬度深度比例與該第 一層之該表面之一寬度深度比例之一比例是大約介於0. 5至 〆 2.如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中’ 該微型顯示器之該表面之該寬度深度比例與該第一層之該 表面之該寬度深度比例之該比例是大約介於9 /1 6至1 6 / 9。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統’其中， 該微型顯示器之該表面之該寬度溧度比例與該第一層之該 表面之該寬度深度比例之該比例是大約介於3 / 4至4 / 3。 4.如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統’更包括 至少一光學元件，該光學元件設置於該發光裝置與.該微型顯 示器之間。 5. 如申請專利範圍第4項所述之光學顯示系統，其中， 該光學元件為一透鏡。 6. 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該微型顯示器之該寬度深度比例是由包括了 640x480、 800x600 、 1024x700 、 1024x768 、 1024x720 、 1280x720 、 1057-6714-PF2;Ahdciub 95 1356505 . 第 093137376 號 100年8月29曰修正替換頁 1 2 8 0 X 7 6 8、1 2 8 0 X 9 6 (1、1 Q 9 η 1 η 〇 λ bU 1 920xl〇80 及 1 280x1 064 所構成之群 组中所選出。 β 7. 如申咕專利範圍第丨項所述之光學顯示系統其中， 該微型顯示器之該表面之—形狀為矩形、圓形、梯形、 形、方形、橢圓形或六角形。 一两 8. 如申請專利範圍第7項所述之光學顯示系統，其中， 該第-層之該表面之一形狀為矩形、圓形、梯形、三角形 方形、橢圓形或六角形。 V、 9. 如申凊專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該第-層之該表面之—形狀為矩形、圓形、梯形、三角邢 方形、橢圓形或六角形。 乂、 1〇·如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中 該微型顯示器之該表面之—形狀為矩形，並且該第—層之諸 表面之一形狀為矩形。 ^ U •如申請專利範圍苐1項所述之光學顯示系統，其中 該微型顯示器之該表面之一形狀為方形，並且該第一層之誃 表面之一形狀為方形。 ^ 12. 如肀請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該發光裝置為一非朗伯發光裝置。 13. 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該發光裝置為一光子晶格發光裝置。 14. 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該第一層具有一介電函數，該介電函數是根據一圖案而產生 空間變化，該圖案具有一理想晶格常數與一調變參數，該 變參數所具有之一數值是大於零。 δ 15. 如申請專利範圍第i項所述之光學顯示系統其中， 1057-6714-PF2；Ahddub 96 1356505 100年8月29日修正替換頁 第 093137376 號 該第一層之該表面夏古人& , 具有一介電函數，該介電函數是根據一非 周期性圖案而產生空間變化。 16.如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該第-層之該表面具有一介電函數’該介電函數是根據一複 雜周期性圖樣而產生空間變化。 17.如申請專利範圍第1 該發光裝置是由發光二極體 成之群組中所選出。 項所述之光學顯示系統，其中’ 、雷射、光放大器及其組合所構 二如二專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中 該發光裝置匕括一發光二極體。 兮發/利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中 "發裝置疋由有機發光二極體、面射型發光… 度發光二極體及其組合所構成之群組中所選出。、… 2〇.如申請專利範圍第！項所述之光學 由該發光裝置所發出之該光線的一形狀於糸統 θ其中 該微型顯示器之一形狀。 ； 疋相同次 更包 之一 21.如申請專利範圍第丨項所述之光學顯示系統， 括一接觸件，該接觸件設置在圍繞於該第—層之該表 周長的一區域之上。 X 22·如申請專利範圍第21項所述之光學顯示系統，其 t，該接觸區域係對應於該發光裝置所成像於該微型顯示器 上之一區域之外側的一區域。 23. 如申請專利範圍第丨項所述之光學顯示系統，其中， 該微型顯示器之該表面之該寬度深度比例與該第一厚 之該 表面之該寬度深度比例之該比例是大約為1。 24. 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 1057-6714-PF2;Ahddub 97 1〇〇年8月29日修正替換頁 1356505 第 093137376 號 該光學顯示系統是設計應用於一背投射式投影機。 25. 如申請專利範園第1項所述之光學顯示系統，其中， 該光學顯示系統是設計應用於一背投射式電視機。 26. 如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該光學顯示系統是設計應用於一前投射式投影機。 2 7.如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該光學顯示系統是設計應用於一家庭影院系統。 28.如申請專利範圍第1項所述之光學顯示系統，其中， 該光學顯示系統是設計應用於一可攜式投影機。 2 9. —種光學顯示系統，包括： 一微型顯示器，具有一表面； 一發光裝置；以及 至少一光學元件，該光學元件沿著自該微型顯示器朝向 於該發光裝置之一光徑而設置，其中，在對於該微型顯示 器、該發光裝置、該光學元件進行定位之下，於使用過程中 係可使得該光學顯示系統之一影像平面是不一致於經由該 發光裝置所射出且照射於之該微型顯示器之一表面，以及相 較於該發光裝置所射出且照射於之該微型顯示器之一表面 之該光線之光在、度的分佈而言’該影像平面之光密度的分佈 是較不均勻的。 30. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該發光裝置為一非朗伯發光裝置。 31. 如申請專利範圍第2 9項所述之光學顯示系統，其 中’該發光裝置為一光子晶格發光裝置。 3 2.如申请專利範圍第2 9項所述之光學顯示系統，其 中，該發光裝置包括一多材料疊層與一第一層，該多材料疊 10'57-6714-PF2;Ahddub 98 1356505 • 第093137376號 100年8月29日修正替換頁 層包括一光產生區，該第一層是由該光產生區所支承，在對 於該第一層之一表面之設計作用下，由該光產生區所產生之 該光線是可經由該第一層之該表面而自該發光裝置進行發 出。 33·如申請專利範圍第32項所述之光學顯示系統，其 中’該第一層之該表面具有一介電函數，該介電函數是根據 一圖案而產生空間變化，該圖案具有一理想晶格常數與一調 變參數，該調變參數所具有之一數值是大於零。 34.如申請專利範圍第32項所述之光學顯示系統，其 中’該第一層之該表面具有一介電函數’該介電函數是根據 一非周期性圖案而產生空間變化。 3 5.如申請專利範圍第32項所述之光學顯示系統，其 中，該第一層之該表面具有一介電函數，該介電函數是根據 一複雜周期性圖樣而產生空間變化。 3 6.如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中，一第一距離是位於該光學元件，即一透鏡之一影像平 面、該微型顯示器之一表面之間，於使用過程中之該發光裝 置所發出之該光線是撞擊在該微型顯示器之上，並且一第二 距離是位於該發光裝置之一表面、該透鏡之該影像平面之 間，於使用過程中之該發光裝置是發射出該光線，並且該第 一距離與該第二距離之一比值之一絕對值是大約是由 0.00001 至 1 。 37. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該至少一光學元件為一透鏡。 38. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中，該發光裝置疋由發光二極體、雷射、光放大器及其組合 1057-6714-PF2;Ahddub 99 1356505 . 第 093137376 號 100年8月29日修正替換頁 所構成之群組中所選出。 39.如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該發光裝置包括一發光二極體。 4〇.·如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統其 中，該發光裝置是由有機發光二極體、面射型發光二極體、 高亮度發光二極體及其組合所構成之群組中所選出。 41. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該光學顯示系統是設計應用於—背投射式投影機。 42. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該光學顯示系統是設計應用於—背投射式電視機。 43. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統’其 中’該光學顯示系統是設計應用於一前投射式投影機。 44. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中，該光學顯示系統是設計應用於—家庭影院系統。 45. 如申請專利範圍第29項所述之光學顯示系統，其 中’該光學顯示系統是設計應用於—可攜式投影機。 46. —種利用複數發光裝置對於一微型顯示器進行照射 之方法，該方法包括： 對於該等發光裝置進行活化步驟，如此使得該等發光裝 置中之至少一發光裝置是具有一活化時間’該活化時間是不 同於該等發光裝置中之其它該等發光裝置中之至少一發光 裝置之一活化時間。 47. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，對於該 等發光裝置進行之該活化步驟包括了依序對於該等發光裝 置進行活化步驟。 48. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，對於一 1057-6714-PF2;Ahddub 100 第 093137376 號 100年8月29日修正替換頁 指定發光裝置之一 定。 活化時間是基於該發光裝置之一效率而 ,49.如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少一發光裝置為一 led。 50. 如申請專利範圍第49項所述之方法，其中，該⑽ 為一綠光LED。 51. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，各該等 發光裝置為一 LED ^ 52. 如申請專利範圍第51項所述之方法，其中，具有最 長活化時間之該LED為一綠光LED。 53. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置包括一紅光發光裝置、一綠光發光裝置及一藍光發光 裝置。 54. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少一發光裝置為一光子晶格發光裝置。 55. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少一發光裝置之一表面係為具有一介電函數 之一表面，該介電函數是根據一圖樣而產生空間變化，該圖 案具有一理想晶格常數與一調變參數，該調變參數所具有之 一數值是大於零。 56. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少一發光裝置之一表面是具有一介電函數，該 介電函數是根據一非周期性圖案而產生空間變化。 57. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少一發光裝置之一表面是具有一介電函數，該 介電函數是根據一複雜周期性圖樣而產生空間.變化。 1057-6714-PF2;Ahddub 101 6505 第 093137376 號 100年8月29日修正替換頁 58. 如申請專利範圍第46項所述 低效率之該發光裝置之該活料間是；^ ’其巾’具有最 詈中之萁一恭#駐要 v、'勺為該等發光裝 置 另發先裝置之該活化時間的丨25仵。 59. 如申請專利範圍第46 。 坊妈刑肪-π♦好* 义方法’更包括了對於 該微i顯不益之該更新率進行了減少步 60.如申明專利範圍第46 <万去，更包括了對於 Ss . 士 ββ“ 發光裝置所進行 顯不之一時間進行了壓縮步驟。 61.如申請專利範圍第6 〇 時間之該壓縮步驟中包括了對 加步驟。 項所述之方法，其中，對於該 於該相對LED之尺寸進行了增 62.如申請專利範圍第6〇項 該微型顯不器之資料傳輸率進行了增加步驟。 用一交錯格式 63.如申請專利範圍第62項所述之方法，其中，對於 微型顯示器之該資料傳輸率所進行之該增加步驟包括了 一夺錯槐式。 64. 如申請專利範圍第6〇項所述之方法，其中，該方法 包括了利H缩算術，該壓縮算術僅根據來自於一先前影 像之一差異而更新。 65. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少-發光襞置是由發光二極體、雷射、光放大 器及其組合所構成之群組中所選出。 6 6.如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該等發 光裝置中之至少-發光裝置是由有機發光二極體、面射型發 光二極體、高亮度發光二極體及其組合所構成之群組中所選 出。 1057-6714-PF2;Ahddub 102 1356505 100年8月29曰修正替換頁 第 093137376 號 67·如申請專利範圍第46項所述之方法，甘+ 7戍，其中，該微型 顯示器是設計應用於一前投射式投影機。 68. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該微型 顯示器是設計應用於一背投射式投影機。 69. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該微型 顯示器是設計應用於一背投射式電視機。 70. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該微型 顯示器是設計應用於一家庭影院系統。 71. 如申請專利範圍第46項所述之方法，其中，該微型 顯示器是設計應用於一可攜式投影機。 72. —種發光裝置，包括·· 一多材料疊層與—第一層，該多材料疊層包括一光產生 區，該第一層是由該光產生區所支承，在對於該第一層之一 表面之設計作用下，由該光產生區所產生之該光線是可經由 該第一層之該表面而自該發光裝置進行發出，並且於該第一 層之該表面具有一接觸區，在該接觸區之設計作用下，於使 用時之經由該發光裝置照射在一微型顯示器上之一面積中 之至多約20%是包括了複數暗點，該等暗點是由該接觸區所 形成。 73. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置其中，經 由該發光裝置照射在該微型顯示器之該面積中之至多約1〇0/〇 是包括了該等暗點，該等暗點是由該接觸區所形成。 74. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，經 由該發光裝置照射在該微型顯示器之該面積中之至多約5% 是包括了該等暗點，該等暗點是由該接觸區所形成。 75_如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中’在 1057-6714-PF2;Ahddub 103 1356505 第 093137376 號 10〇年8月29日修正替換頁 該發光裝置之該接觸區的設置作用下，在使用過程中便可以 使得經由該接觸區所形成之該等暗點是不對應於該發光裝 置所照射之該微型顯示器之該面積。 76·如申請專利範圍第72項所述之發光裝置其中該 第一層之該表面具有一周長，該接觸區是以圍繞於該周長的 方式進行設置。 77. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置為一非朗伯發光裝置。 78. 如申請專利範圍第72項所述之發光裴置，其中，該 發光裝置為一光子晶格發光裝置。 79. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 第一層具有一介電函數，該介電函數是根據一圖案而產生空 間變化，該圖案具有一理想晶格常數與一調變參數，該調變 參數所具有之一數值是大於零。 8 0.如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 第一層之該表面具有一介電函數，該介電函數是根據一非周 期性圖案而產生空間變化。 81. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 第一層之該表面具有.一介電函數，該介電函數是根據一複雜 周期性圖樣而產生空間變化。 82. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置’其中，該 發光裝置是由發光二極體、雷射、光放大器及其組合所構成 之群組中所選出。 83. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置’其中，該 發光裝置包括一發光二極體。 84. 如申請專利範圍第7 2項所述之發光裝置’其中，該 l〇57-6714-PF2;Ahddub 104 1356505 第093137376號 100年8月29日修正替換頁 發光裝置是由有機發光二極體、面射型發光二極體、高亮度 發光二極體及其組合所構成之群組中所選出。 85. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置是設計應用於一背投射式投影機。 86. 如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置是設計應用於一背投射式電視機。 87·如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置是設計應用於一前投射式投影機。 88·如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置是設計應用於一家庭影院系統。 89_如申請專利範圍第72項所述之發光裝置，其中，該 發光裝置是設計應用於一可攜式投影機。 90· —種光學顯示系統，包括： 複數發光二極體； 一微型顯示器； 至少一光學元件，該光學元件沿著自該微型顯示器朝向 於該等發光二極體之—光徑而設置；以及 -光束聚集裝置，用以對於該等發光二極體所產生之該 光線進行結合。 91. 如申明專利範圍第9 〇項所述之光學顯示系統其 中，該光束聚集裝置為一合光稜鏡。 92. 如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統，其 中該光束聚集裝置是選自於棱鏡、分色鏡及合光棱鏡。 93·如申请專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統，其 中該等發光一極體包括了經由紅光發光二極體、藍光發光 二極體及、綠光發光二極體所構成之群组中所選出之至少一 1057-6714-PF2；Ahddub 105 1356505 第 093137376 號 % 100年8月29日修正替換頁 發光二極體。 94. 如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統其 中’該等發光二極體包括了一紅光發光二極體、一藍光發光 二極體及一綠光發光二極體。 95. 如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統其 令，該發光二極體為一光子晶格發光二極體。 9 6.如申叫專利範圍第9 〇項所述之光學顯示系統其 中，該等發光二極體具有矩形狀。 97·如申明專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統，其 中，該等發光二極體之一表面之一寬度深度比例為Μ。 98.如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統其 中’該等發光二極體之一表面之一寬度深度比例為16x9。 9L如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統，其 申，由該等發光二極體所發出之該光線的形狀於實質上是相 同於該微型顯示器的形狀。 1〇γ.如申請專利範圍第90項所述之光學顯示系統其 中，該等發光二極體中之至少一發光二極體為一非朗伯發光 二極體。 1 〇1.如申請專利範圍第9 0項所述之光學顯示系統，其 申，相較於一非朗伯發光二極體之向前發射方向之下，該等 發光一極體中之至少一發光二極體之向前發射方向是受到 較多的校正。 102. 如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統其 中，該發光二極體為一光子晶格發光二極體。 103. 如申請專利範圍第ι〇2項所述之光學顯示系統，其 中 該光子sa格發光二極體之一頂層之一表面具有一介電函 l〇57-6714-PF2;Ahddub 106 1356505 第093137376號 100年8月29曰修正替換頁 數’該介電函數是根據一圖案而產生空間變化，該圖案具有 一理想晶格常數與一調變參數，該調變參數所具有之一數值 是大於零。 104.如申請專利範圍第1〇2項所述之光學顯示系統，其 中，該光子晶格發光二極體之一頂層之一表面具有一介電函 數’該介電函數是根據一非周期性圖案而產生空間變化。 1 0 5.如申請專利範圍第1 〇2項所述之光學顯示系統，其 中’該光子晶格發光二極體之一頂層之一表面具有一介電函 數，該介電函數是根據一複雜周期性圖樣而產生空間變化。 1 0 6.如申請專利範圍第9 〇項所述之光學顯示系統，其 中’該光學顯示系統包括至少一矽液晶顯示面板。 10 7.如申請專利範圍第1〇6項所述之光學顯示系統，其 中，該LCOS面板是被包含於一高解析度光引擎之中。 108.如申請專利範圍第ι〇7項所述之光學顯示系統，其 中’該高解析度光引擎是被包含於一電視系統之中。 I 0 9.如申請專利範圍第1 〇 7項所述之光學顯示系統’其 中’該電視系統為一背投射式電視系統。 11 0 •如申請專利範圍第1 〇 6項所述之光學顯示系統’其 中，該等發光二極體之各該發光二極體具有一對應矽液晶顯 示面板^ 111.如申請專利範圍第1 〇 6項所述之光學顯示系統，其 中，該至少一光學元件包括一裝置，該裝置是用以對於該等 發光二極體所射出之該光線之極化進行過濾。 II 2.如申請專利範圍第111項所述之光學顯示系統’其 中，對於該極化進行過濾之該裝置包括了一極化光束分離 器。 1057-6714-PF2;Ahddub 107 100年8月29日修正替換頁 1356505 第 093137376 號 113. 如申請專利範圍第107項所述之光學顯示系統，其 中，該光學顯示系統包括了一裝置’該裝置是用以對於該等 發光二極體所中之至少一該發光二極體所射出之該光線之 極化進行改變。 114. 如申請專利範圍第113項所述之光學顯示系統’其 中，用以對於該極化進行改變之該裝置為一半波片。 115. 如申請專利範圍第90項所述之光學顯示系統，其 中，該光學顯示系統包括至少一數碼光處理器面板。 11 6.如申請專利範圍第11 5項所述之光學顯示系統，其 中，該DLP面板是被包含於一高解析度光引擎之中。 11 7.如申請專利範圍第116項所述之光學顯示系統，其 中，該高解析度光引擎是被包含於一電視系統之中。 11 8.如申請專利範圍第11 6項所述之光學顯示系統，其 中，該電視系統為一背投射式電視系統。 11 9.如申請專利範圍第11 5項所述之光學顯示系統，其 中，該至少一光學元件包括一透鏡。 1 2 0 ·如申請專利範圍第11 5項所述之光學顯示系統，更 包括一全反射式稜鏡。 121.如申請專利範圍第12〇項所述之光學顯示系統，其 中’該全反射式稜鏡是沿著自該光束聚集裝置朝向於該Dlp 面板之一光徑而設置。 1 22.如申請專利範圍第1 2〇項所述之光學顯示系統，其 中，在該光學顯示系統的設計作用下，由該等發光二極體所 產生之該光線係經由該光束聚集裝置所聚集、經由該全反射 式稜鏡所反射且經由該DLp面板所調變。 123.如申請專利範圍第9〇項所述之光學顯示系統，其 1057-6714-PF2;Ahddub η η〇 1356505 on 第093137376號 100年8月29日修正替換頁 中，該光學顯示系統包括至少一液晶顯示器面板。 1 2 4.如申請專利範圍第1 2 3項所述之光學顯示系統，其 中，該LCD面板是被包含於一高解析度光引擎之中。 125.如申請專利範圍第124項所述之光學顯示系統，其 中，該高解析度光引擎是被包含於一電視系統之中。 1 2 6.如申請專利範圍第1 2 5項所述之光學顯示系統，其 中’該電視系統為一背投射式電視系統。 1 2 7.如申請專利範圍第1 2 3項所述之光學顯示系統’其 中，該至少一光學元件包括一透鏡。 1 2 8.如申請專利範圍第1 2 3項所述之光學顯示系統’其 中，該等發光二極體之各該發光二極體具有一對應液晶顯示 器面板。 12 9.如申請專利範圍第1 2 3項所述之光學顯示系統’其 中，該光學顯示系統包括了 一裝置，該裝置是用以對於該等 發光二極體所射出之該光線之極化進行改變。 130.如申請專利範圍第129項所述之光學顯示系統，其 中，用以對於該等發光二極體所射出之該光線之該極化進行 改變該裝置為一半波片。 1057-6714-PF2;Ahddub 109
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