TWI440231B - 發光裝置、發光裝置封裝件以及照明系統 - Google Patents

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Young Kyu Jeong
Kyung Wook Park
Duk Hyun Park
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Description

發光裝置、發光裝置封裝件以及照明系統
本發明主張關於2010年01月15日所申請的南韓專利案號10-2010-0004102的優先權，並在此以引用的方式併入本文中，以作為參考。
本發明係關於一種發光裝置、一種發光裝置封裝件、以及一種照明系統。
發光二極體(LED)是一種將電流轉換成光線的半導體發光裝置。近年由於發光二極體的亮度逐漸增加，因此被用來作為顯示器、汽車、或是照明設備的光源亦漸增多。此外，可藉由使用螢光材料或是結合可發出三原色的個別發光二極體來實現發出白光並具有優越效率的發光二極體。
發光二極體的亮度得視各種情況而定，例如主動層的結構、能夠有效取光至外部的取光結構、發光二極體所使用的半導體材料、晶片大小、以及封閉發光二極體的模製件(molding member)材料。
本發明實施例提供一發光裝置、一發光裝置封裝件、以及具有新穎結構的一照明系統。
本發明實施例同時亦提供一發光裝置、一發光裝置封裝件、以及具有高的熱輻射(heat-radiation)效率的一照明系統。
本發明實施例亦提供一發光裝置、一發光裝置封裝件、以及具有強化的物理特性，例如強度和導電性的一發光系統。
在本發明一實施例中，一發光裝置包括：一發光結構具有一第一傳導型半導體層、一第二傳導型半導體層、和在該第一傳導型半導體層和該第二傳導型半導體層之間的一主動層；以及在該發光結構下方的一傳導支撐件。該傳導支撐件包括一第一傳導支撐件和一第二傳導支撐件。該第二傳導支撐件的熱導率高於該第一傳導支撐件的熱導率。
在本發明另一實施例中，一發光裝置封裝件包括：一封裝體；在該封裝體上的一第一和一第二電極層；以及在該封裝體上的一發光裝置，該發光體電性連接至該第一和該第二電極層。該發光裝置包括：一發光結構具有一第一傳導型半導體層、一第二傳導型半導體層、和在該第一傳導型半導體層和該第二傳導型半導體層之間的一主動層；以及在該發光結構下方的一傳導支撐件。該傳導支撐件包括一第一傳導支撐件和一第二傳導支撐件。該第二傳導支撐件的熱導率高於該第一傳導支撐件的熱導率。
在本發明再一實施例中，一照明系統包括：一基板；以及一具有發光裝置的發光模組。該發光裝置包括：一發光結構具有一第一傳導型半導體層、一第二傳導型半導體層、和在該第一傳導型半導體層和該第二傳導型半導體層之間的一主動層；以及在該發光結構下方的一傳導支撐件。該傳導支撐件包括一第一傳導支撐件和一第二傳導支撐件。該第二傳導支撐件的熱導率高於該第一傳導支撐件的熱導率。
在後續描述中，應被理解，當提及一層(或膜)是在另一層(或基板)時，則其可以是直接在另一層或基板上，或者可能出現中間層。再者，應被理解，當提及一層是，當指出一層在其他其層之”下”時，其可直接在另一層下方或出現一或以上的中間層。此外，亦需被理解，當指出一層是”介於”兩個層之間時，其可為該兩層中的唯一一層或可出現一或以上的中間層。此外，文字說明中的”上”或”下方”將依附圖為基礎來進行說明。
在圖示中，為清楚與方便說明，層和區域的尺寸可能被加以誇大。此外，每個部份的尺寸並未反映實際大小。
以下將伴隨附圖詳細敘述根據本發明實施例的發光裝置及其製造方法、發光裝置封裝件、和照明系統。
圖1為根據本發明一實施例發光裝置1的剖面圖。
參閱圖1，根據本發明實施例發光裝置1包括一第二傳導支撐件165、一第一傳導支撐件160在第二傳導支撐件165上、一黏著層159在第一傳導支撐件160上、一擴散阻隔層(diffusion barrier layer)158在黏著層159上、一反射層157在擴散阻隔層158上、一歐姆接觸層156在反射層157上、一保護層155在反射層157上表面週邊區域、一發光結構145在歐姆接觸層156和保護層155上、以及一電極170在發光結構145上。
發光結構145是一可產生光的結構，且包括至少一第二傳導型半導體層150、一主動層140在第二傳導型半導體層150上、以及一第一傳導型半導體層130在主動層140上。
電極170與第一和第二傳導支撐件160、165作用發光裝置1的電極，並提供電源至發光結構145。
第二傳導支撐件165的熱導率(thermal conductivity)高於第一傳導支撐件160的熱導率。舉例而言，第一傳導支撐件160的放射率(emissivity)可在約為0.1 W/m2 至0.4 W/m2 的範圍，而第二傳導支撐件165的放射率可在約0.8 W/m2 至0.95 W/m2 的範圍。物質的放射率意指該物質每單位放射出的與一黑色物體放射出的輻射通量(radiant flux)的比率(ratio)。另外，舉例而言，第二傳導支撐件165可包括一碳基材料(carbon-based material)。碳基材料包括至少80%的碳。例如，碳基材料包括選自由石墨(graphite)、碳黑(carbon black)、和奈米碳(carbon nano material)材料，例如碳奈米管(carbon nano tube，CNT)和碳複合材料(carbon composite material)所構成之群組中的至少一者。
碳奈米管是一種奈米大小的碳物質。碳奈米管是一種具有高熱導率、高電氣傳導性、及高強度的傳導高分子聚合物。碳複合物質經由將碳纖維加入至傳統材料中而可以強化熱導率、電氣傳導性、以及強度。
如碳奈米管和碳複合物質的奈米碳材料，根據製造方法或是碳的內含物而可具有較優的物理和化學特質。
第二傳導支撐件165可藉由電鍍(plating)、塗佈(coating)、和沉積(despition)方式中的至少一者而形成在第一傳導支撐件160下方。或者，第二傳導支撐件165可為膜狀(film shape)或板狀(sheet shape)，且可附著在第一傳導支撐件160下方。此時，第二傳導支撐件165可包括一撓性膜(flexible film)，因此傳導支撐件160、165具有可撓性。或者，預先形成第一和第二傳導支撐件160、165，接著附著於黏著層159。然而，第二傳導支撐件165的方法並不受限於此。
根據本發明實施例，藉由在第一傳導支撐件160下方形成第二傳導支撐件165，可改善物理特性(例如，熱輻射效率、耐磨性(abrasion resistance)、耐氧化性(oxidation resistance)等)。
特別是藉由包括第二傳導支撐件165，發光裝置1可具有優越的熱輻射效率。因此可幅射大量的熱，因此得以達到高功率的發光裝置。
第一和第二傳導支撐件160、165的總厚度(h)可在20μm至1000μm的範圍內。在此，第二傳導支撐件165的厚度(h2)可小於第一傳導支撐件160的厚度(h1)。然後，雖然總厚度(h)變小，但提高了熱導率。舉例而言，第一傳導支撐件160的厚度(h1)可在10μm至1000μm的範圍，而第二傳導支撐件165的厚度(h2)可在1μm至100μm的範圍。例如，第一傳導支撐件厚度與第二傳導支撐件厚度的比例可在約10：1至約1000：1的範圍。
在此與金屬相較之下，碳基材料具有高熱輻射效率和高強度。因此第一和第二傳導支撐件160、165的總厚度(h)可小於只含一種金屬的傳統支撐件的總厚度。
第一傳導支撐件160可在第二傳導支撐件165上與第二傳導支撐件165接觸。於此，第二傳導支撐件165可由至少電鍍、塗佈、和沉積法中的至少一者所形成。在本例中，相較於配置一額外層(未繪示)在第二傳導支撐件165和第一傳導支撐件160之間的例子，在此例中總厚度(h)可降低且增強了熱幅射效率。
第一傳導支撐件160可包括選自由鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)和摻雜了摻雜物的載體晶圓(carrier wafer)所構成的群組中的至少一者。
如本發明另一實施例，第一傳導支撐件160可被省略。接著，第二傳導支撐件165與黏著層159或反射層157接觸。在此例中，第二傳導支撐件的厚度為約20μm至1000μm的範圍。
黏著層159可形成在第一傳導支撐件160上。黏著層159將第一和/或第二傳導支撐件160和165附著在發光裝置1。在此，黏著層159可與第一傳導支撐件160接觸。
舉例而言，黏著層159可包括鈦(Ti)、金(Au)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎵(Ga)、銦(In)、鉍(Bi)、銅(Cu)、銀(Ag)、和鉭(Ta)中的至少一者。此外，黏著層159可包括具有不同材料的複數個層。
因為黏著層159包括具有黏性的金屬，因此黏著層159可將第一和第二傳導支撐件160、165中的至少一者附著至發光裝置1。
擴散阻隔層158可形成在黏著層159上。亦即，擴散阻隔層158配置在黏著層159和反射層157之間，且可與黏著層159接觸。
擴散阻隔層158防止黏著層159和反射層157因互相擴散而變差(degrading)。因此，可確保發光裝置1的可靠性。
擴散阻隔層158可包括選自由鈦(Ti)、鎳(Ni)、銅(Cu)、氮(N)、鋯(Zr)、鉻(Cr)、鉭(Ta)和銠(Rh)所構成之群組中至少一種。此外，擴散阻隔層158可包括具有不同材料的複數個層。
同時，當第一和第二傳導支撐件160、165由電鍍、塗佈、和沉積法中的至少一者形成時，則黏著層159和擴散阻隔層158可被省略。
反射層157可形成在擴散阻隔層158上。反射層157反射從發光結構145輸入的光，因此可改善發光裝置1的取光效率。
反射層157可由具有高反射效率的金屬所製成。例如，反射層157可包括銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銅(Cu)、或其合金中的至少一者。
歐姆接觸層156形成在反射層157上。歐姆接觸層156可在發光結構145的第二傳導型半導體層150和反射層157之間形成一歐姆接觸。
舉例而言，歐姆接觸層156可包括氧化銦錫(ITO)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銥(Ir)、銠(Rh)、和銀(Ag)中的至少一者。
保護層155可形成在反射層157上表面週邊區域和歐姆接觸層156的外週邊區域。保護層155防止發光結構145和第一、第二傳導支撐件160、165之間發生電氣短路。
保護層155可包括透明材料以使光的損失降至最低。舉例而言，保護層155可包括二氧化硅(SiO2)、氧化矽(SixOy)、四氮化三矽(Si3N4)、氮化矽(SixNy)、氮氧化矽(SiOxNy)、三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、偶氮(AZO)和氧化鋅(ZnO)的至少一者。另一方面，保護層155可包括一傳導材料，例如鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、和鎢(W)中的至少一者。但保護層155的材料並非限定於此。
發光結構145可形成在歐姆接觸層156和保護層155上。發光結構145為一產生光的結構，且包括至少第二傳導型半導體層150、主動層140在第二傳導型半導體層150上、以及第一傳導型半導體層130在主動層140上。
舉例而言，第二傳導型半導體層150可包括一p型半導體層。p型半導體層可包括具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)化學式(compositional formula)的半導體材料，例如氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、和氮化鋁銦(AlInN)。此外，p型半導體層可摻雜如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)的p型摻雜物。
主動層140可在第二傳導型半導體層150上。
經由第一傳導半導體層130注入的電子(或電洞)可與經由第二傳導半導體層150注入的電洞(或電子)在主動層140再結合，因此根據主動層140的本質材料(intrinsic material)，主動層140依據能帶(energy band)的帶間隙(band gap)差異而發光。
主動層140可具有單量子井(single quantum well)結構或多量子井結構(multiple quantum well,MQW)，但實施例並非限定於此。
主動層140可包括具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)化學式的半導體材料。當主動層140為具有多量子井結構(MQW)的情況下，主動層140可由複數個井層和複數個阻隔層所形成。舉例而言，主動層140可具有複數對(a plurality of pairs)的氮化銦鎵井層(InGaN well layer)/氮化鎵阻隔層(GaN barrier layer)架構。
摻雜n型或p型摻雜物的一包覆層(未顯示)可形成在主動層140之上和/或下方。該包覆層可包括氮化鋁鎵(AlGaN)層或氮化銦鋁鎵(InAlGaN)層。
第一傳導型半導體層130可形成在主動層140上。舉例而言，第一傳導型半導體層130可包括一n型半導體層。該n型半導體層包括具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)化學式的半導體材料，例如氮化鎵銦鋁(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、和氮化鋁銦(AlInN)。此外，n型半導體層可摻雜如矽(Si)、鍺(Ge)、和錫(Sn)的N型摻雜物。
為了取光效率，可在第一傳導型半導體層130的上表面形成一粗糙圖案(roughness pattern)。
同時，n型摻雜物可摻雜在部份的第一傳導型半導體層130，或者可逐漸增加或減少n型摻雜物的濃度，而實施例並非限定於此。
此外，與上述相反的，第一傳導型半導體層130可包括p型半導體層，而第二傳導型半導體層150可包括n型半導體層。
同時，包括n型或p型半導體層的一第三傳導型半導體層(未顯示)可在第一傳導型半導體層130上。因此，發光裝置1可包括N-P接合結構、P-N接合結構、N-P-N接合結構、和P-N-P接合結構中的至少一者。亦即，實施例並非限定於此。
電極170可形成在第一傳導型半導體層130的上表面上。電極170與第一和第二傳導支撐件160、165一起提供電力到發光裝置1。舉例而言，電極170可包括鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)和金(Au)中的至少一者，但並非限定於此。
在本實施例中，第二傳導支撐件165直接形成在第一傳導支撐件160的底表面上，但並非限定於此。伴隨圖2、3將描述數個修改過的範例。與上述實施例相同或類似構件的解釋將予以省略，而僅詳細敘述與上述實施例中構件不同的構件。
參閱圖2，根據修改過範例的發光裝置1a中，第二傳導支撐件165直接形成在第一傳導支撐件160的上表面上。亦即，第二傳導支撐件165配置在第一傳導支撐件160和黏著層159之間，且與該二者接觸。
在此，第一傳導支撐件160的厚度(h1)可在10μm至1000μm的範圍，第二傳導支撐件165的厚度(h2)可在1μm至100 μm的範圍，但並非限定於此。
參閱圖3，在根據一修改過範例的發光裝置1b中，提供了複數個第一傳導支撐件160和複數個第二傳導支撐件165。第一和第二傳導支撐件160、165彼此交錯疊合。
在圖3中，第一傳導支撐件160、第二傳導支撐件165、第一傳導支撐件160、和第二傳導支撐件165依序形成在黏著層159下方，但並非限定於此。因此，第二傳導支撐件165、第一傳導支撐件160、第二傳導支撐件165、和第一傳導支撐件160可依序形成在黏著層159下方。此外，第二傳導支撐件165、第一傳導支撐件160、第一傳導支撐件160、和第二傳導支撐件165可依序形成在黏著層159下方。因此，可有不同的修改訂模式。
在後文中，將伴隨圖4至9，詳細描述根據本發明第一實施例發光裝置1的製造方法。
參閱圖4，發光結構145可形成在基板110上。舉例而言，基板110可由藍寶石(Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、和鍺(Ge)中的至少一者所製成，但實施例並非限定於此。
發光結構145為一種產生光的結構，而且包括一第一傳導型半導體層130、一主動層140在第一傳導型半導體層130上、以及一第二傳導型半導體層150在主動層140上。
舉例而言，可使用金屬有機化學氣相沉積法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)、電漿增強化學氣相沉積法(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、分子束磊晶法(Molecular Beam Epitaxy，MBE)、氫化物氣相磊晶法(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)形成發光結構145，但實施例並非限定於此。
同時，可形成一緩衝層(未顯示)以緩和由於發光結構145和基板110之間晶格常數(lattice constant)差異的晶格失配(mismatch)。緩衝層可包括具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)化學式的半導體材料，例如，氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)等。
參閱圖5，歐姆接觸層156和保護層155可形成在發光結構145上，而且反射層157形成在歐姆接觸層156和保護層155上。
參閱圖6，第一傳導支撐件160形成在反射層157上。第一傳導支撐件160可由電鍍、塗佈、和沉積法中之至少一者所形成。或者，第一傳導支撐件160可為片狀(sheet shape)且被可附著(attached)。
電鍍可包括電鍍(electroplating)和無電電鍍(electroless plating)。當藉由電鍍形成第一傳導支撐件160時，反射層157作為一種子層，且可利用反射層157進行電鍍。然而，實施例並非限定於此。
例如，沉積法可包括電漿增強化學氣相沉積法(PECVD)以及電子束(E-beam)沉積法。
當第一傳導支撐件160為片狀時，在反射層157形成擴散阻隔層158和黏著層159後，第一傳導支撐件160可與黏著層159黏結(bond)。
參閱圖7，基板110可從發光結構145中移除。利用雷射剝離法(laser lift-off，LLO)或蝕刻法移除基板110。
同時，可進行另一蝕刻程序，以將移除基板110後暴露的第一傳導型半導體層130表面磨亮，但實施例並非限定於此。
參閱圖8，第二傳導支撐件165形成在第一傳導支撐件160上。
第二傳導支撐件165可由電鍍、塗佈、和沉積法至少之一形成。或者，第二傳導支撐件165可為片狀(sheet shape)且可被附著。
第二傳導支撐件165的電鍍、塗佈和沉積法與用於第一傳導支撐件160的方法相似。因此，將省略其細節。藉由電鍍、塗佈或沉積，第一傳導支撐件160可與第二傳導支撐件165在第二傳導支撐件165上接觸。在本例中，相較於配置一額外層(未繪示)在第二傳導支撐件165和第一傳導支撐件160之間的例子，此例中的總厚度減少且加強了熱幅射效率。
當第二傳導支撐件165為片狀或膜狀時，藉由在第一傳導支撐件160形成的另一黏著層(未顯示)而將第二傳導支撐件165與第一傳導支撐件160結合。或者，第二傳導支撐件165藉由加熱和加壓而可與第一傳導支撐件160結合。
參閱圖9，發光結構145經過沿著單元晶片區域的隔離蝕刻(isolation etching)，因此分隔開複數個發光結構層145。電極170形成在發光結構145上以提供電力給根據本實施例的發光裝置1。為了發光裝置1的取光效率，發光結構145的上表面形成帶有粗糙圖案。
在本實施例中，預先形成第一傳導支撐件160，接著在第一傳導支撐件160上形成第二傳導支撐件165以提供圖1的發光裝置1。然而，實施例並非限定於此。
以此方式，預先形成第二傳導支撐件165，接著在第二傳導支撐件165上形成第一傳導支撐件160以提供圖2的發光裝置1a。此外，預先形成第一傳導支撐件160，接著依序形成第二傳導支撐件165、第一傳導支撐件160、以及第二傳導支撐件165以提供圖3的發光裝置1b。
在後文中，將伴隨圖10到圖11，詳細說明根據本發明第二實施例發光裝置1的製造方法。
參閱圖10，發光結構145、歐姆接觸層156、反射層157、擴散阻隔層158、黏著層159、第一傳導支撐件160、以及第二傳導支撐件165形成在基板110上。這些程序與本發明第一實施例的程序相似，因此將省略其細節。
在此，第一傳導支撐件160和第二傳導支撐件165依序形成在黏著層159上。或者，形成在第二傳導支撐件165或與第二傳導支撐件165附著的第一傳導支撐件160藉由使用黏著層159而附著到反射層157。
接著，參閱圖11，將基板110從發光結構145中移除。
亦即，在第一實施例中，在形成第一傳導支撐件160的步驟和形成第二傳導支撐件165步驟之間，將基板110移除。但是，第二實施例與第一實施例不同之處在於形成第一和第二傳導支撐件160、165的步驟之後，才移除基板110。
參閱圖9，發光結構145經過沿著單元晶片區域的隔離蝕刻，，因此分隔開複數個發光結構層145。電極170形成在發光結構145上以提供電力給根據本實施例的發光裝置1。此程序與圖10的程序相似，因此將省略細節。
如同另一範例，第二傳導支撐件165可置於與黏著層159相鄰的位置以提供圖2的發光裝置1a。此外，第一傳導支撐件160、第二傳導支撐件165、第一傳導支撐件160、第二傳導支撐件165可依序形成以提供圖3的發光裝置1b。
圖12為包括根據本發明實施例發光裝置的發光裝置封裝件之剖面圖。
參閱圖12，根據本發明實施例，發光裝置封裝件包括一封裝體20、第一和第二電極層31、32安裝在封裝體20上、本發明實施例中的一發光裝置1，其安裝在封裝體20上且電性連接第一和第二電極層31、32、以及一模製件40封閉該發光裝置1。
封裝體20可被包括矽膠材料、合成樹脂材料、或金屬材料所形成，且具有一傾斜表面在發光裝置1的周圍。
第一電極層31和第二電極層32為電性分離，並提供電力至發光裝置1。同時，第一和第二電極層31、32可反射從發光裝置1產生的光以增加光效率，而且可將從發光裝置1產生的熱排放至外部。
發光裝置1可安裝在封裝體20上，或安裝在第一電極層31或第二電極層32上。
發光裝置1可藉由使用導線結合法(wire bonding method)、覆晶法(flip chip method)、或晶粒結合(die bonding method)中的任一種方法，而電性連接至第一電極層31和第二電極層32。
模製件40可封閉和保護發光裝置1。同時，模製件40內可包括一螢光材料以改變發光裝置1發出的光的波長。
依據本實施例的發光裝置封裝件可安裝至少一個根據先前實施例的發光裝置，但實施例並非限定於此。發光裝置封裝件可包括排列在一基板上的複數個發光裝置封裝件。複數個光學構件，例如導光板(light guide panel)、稜鏡片(prism sheet)、擴散片(diffusion sheet)、螢光片(fluorescent sheet)、及類似物，可配置在發光裝置封裝件發出的光的路徑上。發光裝置封裝件、基板和光學構件可作用為背光單元或照明單元，而且照明系統可包括，例如，背光單元、照明單元、指示器、燈具(lamp)、街燈等。
圖13為根據本發明一實施例包括發光裝置或發光裝置封裝件的背光單元之分解示意圖。圖13的背光單元1100以照明系統中的一範例，但實施例並非限定於此。
參閱圖13，背光單元1100可包括一底蓋1140、一導光構件1120設置在底蓋1140中、以及一發光模組1110設置在導光構件1120的至少一側面或者在導光構件1120下方。同時，一反射片1130設在導光構件1120的下方。
底蓋1140可形成為上表面呈開放的盒狀，以接收導光構件1120、發光模組1110、以及反射片1130。底蓋1140可由一金屬材料或樹脂材料所形成，但實施例並非限定於此。
發光模組1110可包括一基板700和複數個發光裝置封裝件600安裝在基板700上。複數個發光裝置封裝件600可提供光至導光構件1120。在根據本實施例的發光模組1110中，示範性地顯示發光裝置封裝件600安裝在基板700上，但根據其他實施例，發光裝置可直接安裝在基板700上。
如圖13所示，發光模組1110可設置在底蓋1140的至少一內側表面上，而且可因此提供光至導光構件1120的至少一側面。
應該理解的是，發光模組1110可設置在底蓋1140內部的導光構件1120下方，使其可以朝導光構件1120底部表面提供光。然而，由於可根據背光單元1100的設計而修改此結構，因此實施例並非限定於此。
導光構件1120可設置在底蓋1140內部。導光構件1120可將從發光模組提供的光轉換成一平面光源並將轉換的平光源導至一顯示面板(未顯示)。
舉例而言，導光構件1120可為一導光面板(LGP)。該導光面板可由如聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、環狀烯烴共聚物(COC)、及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)樹脂等類的丙烯醯基系列樹脂(acryl-seriers resin)所形成。
一光學片1150可設置在導光構件1120上。
光學片1150可包括，例如，擴散片、聚光片(light-condensing sheet)、增光片(brightness enhancement sheet)和螢光片中的至少一者。舉例而言，光學片1150可由擴散片、聚光片、增光片和螢光片堆疊建構而成。在此情況下，擴散片1150將發光模組1110發出的光均勻擴散，且藉由聚光片將被擴散的光聚集至顯示面板(未顯示)。此時，從聚光片發出的光為一隨機的偏光(polarized light)，且增光片會增加聚光片發出的光的偏極化。例如，聚光片可為一水平和/或垂直的稜鏡片。同時，增光片可為，例如，一DBEF增光膜(dual brightness enhancement film)。另外，螢光片可為一透明板或一包括螢光材料的薄膜。
反射片1130可設置在導光構件1120下方。反射片1130可將從導光構件1120底部表面發出的光朝導光構件1120的發光表面反射。
反射片1130可由具良好反射性的，例如，聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)樹脂或類似材料所形成，但實施例並非限定於此。
圖14為根據本發明一實施例包括發光裝置或發光裝置封裝件的照明單元之示意圖。圖14之照明單元1200為照明系統中的範例，而實施例並非限定於此。
參閱圖14，照明單元1200可包括一殼體1210、一發光模組1230安裝在殼體1210中、以及一連接端子安裝在殼體1210中且提供來自一外部電源的電力。
殼體1210最好由具有良好熱屏蔽(heat shielding)特性的材料所製成，例如金屬材料或樹脂材料。
發光模組1230可包括一基板700、以及一發光裝置封裝件600安裝在基板700上。根據本實施例的發光模組1230中，發光模組1230示範性地顯示發光裝置封裝件600安裝在基板700上，但根據本發明其他實施例，發光裝置可直接安裝在基板700上。
基板700可以是一印有線路圖案的絕緣體基板，而且，舉例之言，可包括一般印刷電路板(PCB)、金屬核心印刷電路板、可撓印刷電路板、陶質印刷電路板等。
同時，基板700可由一可有效反射光線的材料所形成，且其一表面形成能有效反射光線的顏色，例如白色、銀色或之類的顏色。
至少一發光裝置封裝件600可安裝在基板700上。每個發光裝置封裝件600可包括至少一發光二極體(LED)。發光二極體可包括一發出紅、綠、藍、或白光的發光二極體，及一發出紫外光(UV)的紫外光發光二極體。
發光模組1230可具有一數個發光二極體的組合，以獲得所需的顏色和輝度(luminance)。舉例而言，發光模組1230可有白色發光二極體、紅色發光二極體、及綠色發光二極體的組合，以獲得高現色性指數(color rendering index,CRI)。一螢光板可進一步地設置在發光模組1230光線發出的路徑上。該螢光板轉換從發光模組發出的光的波長。舉例而言，當發光模組1230發出的光有一藍色波長帶，該螢光板可包括一黃色螢光材料，因此從發光模組1230發出、且通過該螢光板的光最後呈現為白光。
連接端子1220電性連接至發光模組1230以提供電力至發光模組1230。如圖14所示，連接端子1220螺接至一外部電源，但實施例並非限定於此。舉例而言，連接端子1220可以製成一接腳(pin)狀並插入至一外部電源，或可藉由一電源線連接至該外部電源。
如上所述，照明系統可包括在光線的行進路徑上的導光構件、擴散片、聚光片、增光片和螢光片中的至少一者，以獲得所需的光學效果。
如上所述，由於根據此實施例的照明系統包括發光裝置或發光裝置封裝件具有優越熱幅射效率和增強的物理特性(例如強度、電氣傳導性)，該照明系統因此能顯現出優越的特性。
在本說明書中所提及的“一實施例”、“實施例”、“範例實施例”等任何的引用，代表本發明之至少一實施例中包括關於該實施例的一特定特徵、結構或特性。此類用語出現在文中多處但不盡然要參考相同的實施例。此外，在特定特徵、結構或特性的描述關係到任何實施例中，皆認為在熟習此技藝者之智識範圍內其利用如此的其他特徵、結構或特徵來實現其它實施例。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出將落入本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合配置之零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。對於熟悉此項技術者而言，除了零部件及/或配置之變化及修改外，替代用途亦將顯而易見。
1、1a、1b．．．發光裝置
20．．．封裝體
32．．．第一電極層
33．．．第二電極層
40．．．模製件
110．．．基板
130．．．第一傳導型半導體層
140．．．主動層
145．．．發光結構
150．．．第二傳導型半導體層
155．．．保護層
156．．．歐姆接觸層
157．．．反射層
158．．．擴散阻隔層
159．．．黏著層
160．．．第一傳導支撐件
165．．．第二傳導支撐件
170．．．電極
h1．．．厚度
h2．．．厚度
600．．．發光裝置封裝件
700．．．基板
1100．．．背光單元
1110．．．發光模組
1120．．．導光構件
1130．．．反射片
1140．．．底蓋
1150．．．光學片
1200．．．照明單元
1210．．．殼體
1220．．．連接端子
1230．．．發光模組
圖1為根據本發明一實施例發光裝置的剖面圖。
圖2為根據本發明一實施例經修改過之發光裝置的剖面圖。
圖3為根據本發明一實施例另一經修改過之發光裝置的剖面圖。
圖4至圖9繪示根據本發明第一實施例發光裝置之製造方法的剖面圖。
圖10和圖11為根據本發明第二實施例發光裝置的製造方法之剖面圖。
圖12為包括根據本發明實施例發光裝置的發光裝置封裝件之剖面圖。
圖13為包括根據本發明實施例發光裝置或發光裝置封裝件之背光單元的分解透視圖。
圖14為包括根據本發明一實施例發光裝置或發光裝置封裝件之照明單元的透視圖。
1．．．發光裝置
130．．．第一傳導型半導體層
140．．．主動層
145．．．發光結構
150．．．第二傳導型半導體層
155．．．保護層
156．．．歐姆接觸層
157．．．反射層
158．．．擴散阻隔層
159．．．黏著層
160．．．第一傳導支撐件
165．．．第二傳導支撐件
170．．．電極
h1、h2．．．厚度

Claims (14)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光結構包括一第一傳導型半導體層、一第二傳導型半導體層、和一主動層介於該第一傳導型半導體層和該第二傳導型半導體層之間；一傳導支撐件在該發光結構下方，其中該傳導支撐件包括一第一傳導支撐件和一第二傳導支撐件，其中該第二傳導支撐件具有的熱導率高於該第一傳導支撐件的熱導率，其中該第二傳導支撐件具有的厚度小於該第一傳導支撐元件的厚度，其中該第二傳導支撐件與該第一傳導支撐件的一底部表面接觸，其中該第二傳導支撐件包括一碳基材料；以及至少一歐姆接觸層及至少一反射層位於該傳導支撐件及該發光結構之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，包括一黏著層形成於該第一傳導支撐件上，及一擴散阻隔層位於該黏著層及該反射層之間， 其中該黏著層與該第一傳導支撐件接觸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一傳導支撐件的厚度在10um至1000um的範圍內，且該第二傳導支撐件的厚度在1um至100um的範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該碳基材料包括至少約80%的碳。
  5. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該碳基材料包括選自由石墨(graphite)、碳黑(carbon black)、和奈米碳材料(carbon nano material)所組成的群組中的至少一者。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中該奈米碳材料包括選自由碳奈米管(carbon nano tube，CNT)和碳複合材料(carbon composite material)所組成的群組中的至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，該第一傳導支撐件包括選自由鈦(Ti)、鎘(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鎢(W)、銅(Cu)、鉬(Mo)、和摻雜了摻雜物的載體晶圓所組成的群組中的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該第一傳導支撐件與該第二傳導支撐件的總厚度在20um至 1000um的範圍內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一傳導支撐件和該第二傳導支撐件以複數個的方式提供，以及其中該第一傳導支撐件和該第二傳導支撐件彼此交替。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一傳導支撐件的厚度與該第二傳導支撐件的厚度的比例在約10：1至1000：1的範圍。
  11. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該第一傳導支撐件的放射率放射率在約0.1W/m2 至0.4W/m2 的範圍；以及其中該第二傳導支撐件的放射率在約0.8W/m2 至0.95W/m2 的範圍。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該反射層形成於該擴散阻隔層上，且該歐姆接觸層形成於該反射層上。
  13. 一種發光裝置封裝件，包括：一封裝體；一第一電極層和一第二電極層在該封裝體上；以及一發光裝置在該封裝體上，該發光體電性連接至該第一電極層和該第二電極層， 其中該發光裝置為申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置。
  14. 一種照明系統，包括：一基板；以及一發光模組包括一發光裝置，其中該發光裝置為申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9343641B2 (en) * 2011-08-02 2016-05-17 Manutius Ip, Inc. Non-reactive barrier metal for eutectic bonding process
KR101286211B1 (ko) * 2012-02-16 2013-07-15 고려대학교 산학협력단 발광 소자 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 발광 소자
KR101926479B1 (ko) * 2012-04-20 2019-03-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
KR101926507B1 (ko) * 2012-04-20 2018-12-10 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR20130125536A (ko) * 2012-05-09 2013-11-19 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
KR102212745B1 (ko) * 2014-07-30 2021-02-05 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 조명 장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2466141C (en) * 2002-01-28 2012-12-04 Nichia Corporation Nitride semiconductor device having support substrate and its manufacturing method
JP2003243695A (ja) 2002-02-21 2003-08-29 Sony Corp 発光素子およびその製造方法並びに表示装置
JP4110524B2 (ja) 2003-03-20 2008-07-02 信越半導体株式会社 発光素子及び発光素子の製造方法
US8029152B2 (en) * 2005-03-24 2011-10-04 Kyocera Corporation Package for light-emitting device, light-emitting apparatus, and illuminating apparatus
KR101364167B1 (ko) * 2007-02-15 2014-02-18 서울바이오시스 주식회사 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
CN101295758B (zh) 2007-04-29 2013-03-06 晶能光电（江西）有限公司 含有碳基衬底的铟镓铝氮发光器件以及其制造方法
KR100878428B1 (ko) 2007-09-14 2009-01-13 삼성전기주식회사 반도체 발광소자 및 그의 제조방법
KR20090032211A (ko) * 2007-09-27 2009-04-01 삼성전기주식회사 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자
KR101382836B1 (ko) * 2007-11-23 2014-04-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
TWI415293B (zh) * 2007-12-14 2013-11-11 Advanced Optoelectronic Tech 光電元件之製造方法及其封裝結構
KR100975659B1 (ko) * 2007-12-18 2010-08-17 포항공과대학교 산학협력단 발광 소자 및 그 제조 방법
TWI353427B (en) 2007-12-31 2011-12-01 Foxsemicon Integrated Tech Inc Illuminating system
KR101476424B1 (ko) * 2008-06-23 2014-12-29 서울반도체 주식회사 반도체칩용 열계면 재료 및 그것의 형성방법

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EP2346105B1 (en) 2017-09-20

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