TWI446586B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI446586B
TWI446586B TW100105355A TW100105355A TWI446586B TW I446586 B TWI446586 B TW I446586B TW 100105355 A TW100105355 A TW 100105355A TW 100105355 A TW100105355 A TW 100105355A TW I446586 B TWI446586 B TW I446586B
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Hwan Hee Jeong
Sang Youl Lee
Ji Hyung Moon
June O Song
Kwang Ki Choi
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Lg Innotek Co Ltd
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Description

發光裝置
本發明係主張關於2010年02月18日申請之韓國專利案號10-2010-0014439之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係有關於一種發光裝置，特別是有關於一種發光裝置製造方法、發光裝置封裝件及照明系統。
發光二極體(light emitting diode；LED)為一種將電能轉換成光能之半導體發光裝置。相較於習知光源，例如螢光燈或輝光燈(glow lamp)，發光二極體之優點則為符合能量消耗、壽命、反應速度、安全及環保需求。就這一點而言，各種研究已發表發光二極體取代了習知光源。逐漸使用發光二極體作為照明裝置之光源，例如各種燈、液晶顯示器、電性訊號板及路燈。
實施例提供一種具有新穎結構之發光裝置、其製造方法、發光裝置封裝件及照明系統。
實施例提供一種可改善光萃取效率之發光裝置、其製造方法、發光裝置封裝件及照明系統。
根據實施例，一種發光裝置包含：一穿透基板；一歐姆層，位於該穿透基板上；一發光結構，位於該歐姆層上，並包含一第一導電半導體層、一第二導電半導體層及一活性層，該活性層位於該第一導電半導體層與第二導電半導體層之間；一電極層，位於該穿透基板之一底面；以及一導電通孔，藉由通過該穿透基板而將該發光結構電性連接於該電極層，其中該穿透基板之面積自其之一下部至一上部逐漸增加。
根據實施例，一種發光裝置封裝件包含一封裝本體、第一及第二電極層及一發光裝置。第一及第二電極層固定於該封裝本體上。發光裝置固定於該封裝本體上，並電性連接於第一及第二電極層。該發光裝置包含：一穿透基板；一歐姆層，位於該穿透基板上；一發光結構，位於該歐姆層上，並包含一第一導電半導體層、一第二導電半導體層及一活性層，該活性層位於該第一導電半導體層與第二導電半導體層之間；一電極層，位於該穿透基板之一底面；以及一導電通孔，藉由通過該穿透基板而將該發光結構電性連接於該電極層，其中該穿透基板之面積自其之一下部至一上部逐漸增加。
根據實施例，一種照明系統包含一發光模組，該發光模組包含一基板及一發光裝置，該發光裝置固定於該基板上。該發光裝置包含：一穿透基板；一歐姆層，位於該穿透基板上；一發光結構，位於該歐姆層上，並包含一第一導電半導體層、一第二導電半導體層及一活性層，該活性層位於該第一導電半導體層與第二導電半導體層之間；一電極層，位於該穿透基板之一底面；以及一導電通孔，藉由通過該穿透基板而將該發光結構電性連接於該電極層，其中該穿透基板之面積自其之一下部至一上部逐漸增加。
根據實施例，一種發光裝置製造方法包含：將一發光結構、一歐姆層及一第一黏著層接續形成於一成長基板上，以形成一第一本體；將與第一黏著層接合之一第二黏著層形成於該穿透基板上，然後將一孔形成而通過該穿透基板，以形成一第二本體；將該第一黏著層與第二黏著層彼此接合，使該第一本體與第二本體接合；將該成長基板移除；將該孔以導電材料填滿，以形成導電通孔；以及將一電極層形成於該穿透基板之一底面，其中該穿透基板之面積自其之一下部至一上部逐漸增加。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。
在下列敘述中，應理解的是，當一層(或膜)、一區域、一圖案或一結構被稱為在另一基板、另一層(或膜)、另一區域、另一接墊或另一圖案"之上"或"之下"時，其可以是"直接"或"非直接"位於另一基板、另一層(或膜)、另一區域、另一接墊或另一圖案之上或之下，或者其中也可以存在居間之層。層的位置參考以圖示為基礎。
在所繪製之圖式中，各層之厚度及尺寸可以基於清楚例示之考慮而予以誇大。此外，圖式中各元件之尺寸並非反應真實之尺寸。
之後，將參考附圖來說明根據實施例之發光裝置、發光裝置製造方法、發光裝置封裝件及照明系統。
圖1為剖面圖，其顯示根據第一實施例之發光裝置100。
參考圖1，發光裝置100包含一穿透基板110、一歐姆層157、一發光結構145、一電極層132及一導電通孔131。歐姆層157位於穿透基板110之上方。發光結構145形成於歐姆層157之上方，以產生光。電極層132形成於穿透基板110上。導電通孔131通過穿透基板110，用以將發光結構145電性連接於電極層132。
發光結構145可包含多個化合物半導體層。舉例，發光結構145可包含一第一導電半導體層130、一活性層140及一第二導電半導體層150。活性層140位於第一導電半導體層130下方。第二導電半導體層150位於活性層140下方。
發光結構145所產生之光可直接自發光結構145發射，或通過穿透基板110而發射。特別地，穿透基板110之厚度大於發光結構145之厚度，藉此可使光有效通過穿透基板110之一側表面而發射。因此，可改善發光裝置100之發光效率。
另外，歐姆層157插入於發光結構145與穿透基板110之間，藉此電極層132之能量可整個延展至發光結構145。
穿透基板110設有一緩衝層(圖未示)及/或一未摻雜之氮化物層(圖未示)位於其上，以避免晶格常數差異(lattice constant difference)。
之後，根據第一實施例之發光裝置100，將詳細說明每一元件。
穿透基板110可包含光穿透材料，例如三氧化二鋁(Al2 O3 )、玻璃材料(glass material)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)。
在本案，穿透基板110較佳地包含一材料，其具有一折射率小於發光結構145之折射率。在本案，發光結構145所產生之光可因折射率差異而更有效率發射。
舉例，穿透基板110可具有大約介於100μm與1000μm之間的厚度。由於該厚度大於發光結構145之厚度，因此可使光有效通過發光裝置100之一側表面而發射。
同時，穿透基板110在其之一側表面形成有粗糙，藉此使通過發光裝置100之一側表面的發光效率最大化。
歐姆層157可形成於穿透基板110上。歐姆層157歐姆接觸於(ohmic contact)發光結構145，藉此電極層132所傳送之能量可整個延展至發光結構145。
歐姆層157可包含一透明材料，使發光結構145所產生之光平順地通過歐姆層157而入射於穿透基板110。
詳細而言，歐姆層157可包含透明金屬氧化物或透明金屬氮化物。舉例，歐姆層157可包含ITO、IZO(In-ZnO)、GZO(Ga-ZnO)、AZO(Al-ZnO)、AGZO(Al-Ga ZnO)、IGZO(In-Ga ZnO)、IrOx 、RuOx 、RuOx /ITO、Ni/IrOx /Au及Ni/IrOx /Au/ITO之其中至少一者。
歐姆層157可包含具有介於個位數與十位數奈米之間的一金屬薄膜，以傳送光。在本案，歐姆層157可包含Ni、Pt、Ir、Rh及Ag之其中至少一者。
同時，歐姆層157可根據發光裝置100之設計而具有各種外形，但並非用以限定本實施例。詳細說明如後。
一黏著層120可插入於歐姆層157與穿透基板110之間，以穩固地結合歐姆層157與穿透基板110。
黏著層120可包含具有結合強度之透明材料。舉例，黏著層120可包含旋塗式玻璃(Spin-on-glass)、溶膠-凝膠(Sol-Gel)、銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)或矽氧化合物之其中至少一者。
發光結構145可形成於歐姆層157上。發光結構145具有產生光之結構。舉例，發光結構145可具有一堆疊結構，其中第二導電半導體層150、活性層140及第一導電半導體層130依序堆疊在一起。
舉例，該第二導電半導體層150可包含一p型半導體層。p型半導體層可包含一半導體材料，例如InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN或InN，其具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之化合物成份公式。p型半導體層可摻雜有p型摻雜物，例如Mg及Zn。
活性層140形成於第二導電半導體層150上。通過第一導電半導體層130之注入電子(電洞)與通過第二導電半導體層150之注入電洞(電子)在活性層140遇見，藉此活性層140基於根據活性層140之能量頻帶(energy band)的頻帶隙差(band gap difference)而發出光。
活性層140可具有單一量子井(single quantum well)結構、一多量子井(multiple quantum well；MQW)結構、一量子線(quantum wire)結構及一量子點(quantum dot)之其中一者，但並非用以限定本實施例。
活性層140可包含具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之化合物成份公式的半導體材料。若活性層140形成有多量子井(MQW)結構，活性層140可具有多個井層(well layer)及多個阻障層(barrier layer)之堆疊結構。舉例，活性層140可具有一InGaN井層(well layer)及GaN阻障層(barrier layer)之堆疊結構。
摻雜有n型摻雜物或p型摻雜物之覆蓋層(clad layer)(圖未示)可被形成於該活性層140之下或上，並可包含一AlGaN層或一InAlGaN層。
第一導電半導體層130可另包含一未摻雜之半導體層位於其上，但並非用以限定本實施例。
第一導電半導體層130可包含一n型半導體層，n型半導體層可包含InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInN、AlN或InN，其具有成份組成公式Inx AlyGa1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)。n型半導體層可摻雜n型摻雜物，例如Si、Ge及Sn。
未摻雜之半導體層並未摻雜有摻雜物，藉此使未摻雜之半導體層具有導電性，其小於第一導電半導體層130或第二導電半導體層150之導電性。為了改善第一導電半導體層之結晶，未摻雜之半導體層可被成長。
同時，不同於前述，第一導電半導體層130可包含一p型半導體層，第二導電半導體層150可包含一n型半導體層。包含有n型半導體層或p型半導體層之一第三導電半導體層(圖未示)，可被形成於該第一導電半導體層130上。因此，該發光裝置100可具有一N-P接合結構、一P-N接合結構、一N-P-N接合結構及一P-N-P接合結構之其中至少一者。第一及第二導電半導體層之摻雜物的摻雜密度可相同或不同規則。換言之，發光結構145可具有各種結構，但並非用以限定本實施例。
發光結構145可被設在具有粗糙或圖案之一頂面上。由於發光結構145可以因粗糙或圖案而以各種角度發光，因此可改善發光裝置100之光萃取效率。
一保護件155可被形成於發光結構145之至少一側面。保護件155避免發光結構145與一外部電極電性短路。
一保護件155可包含電性絕緣材料，例如SiO2 、Six Oy 、Si3 N4 、Six Ny 、SiOx Ny 、Al2 O3 及TiO2 之其中至少一者。
一電極160可被形成於發光結構145之一頂面。電極160及電極層132可供電給發光結構145。電極160可具有單結構或多結構，其包含Al、Ti、Cr、Ta、Ag、Rh、Pt、Au、Cu、Ni、Pd、In、La、Sn、Si、Ge、Zn、Mg、NiCr、PdCr、CrPt、NiTi、TiN、CrN、SiC、SiCN、InN、AlGaN、InGaN、稀土金屬(rare-earth metal)、及其合金(alloy thereof)、金屬矽化物(metallic silicide)、半導體矽化物(semiconductor silicide)、碳奈米管網(Carbon Nanotube Networks；CNTNs)、透明導電氧化物(transparent conductive oxide)或透明導電氮化物(transparent conductive nitride)之其中至少一者。
一電流障礙層(圖未示)可被形成於歐姆層157與第二導電半導體層150之間。
電流障礙層(圖未示)之至少一部份與電極160沿垂直於電極160之方向而重疊，以避免電極160與穿透基板110之間的最短距離出現電流集中。因此，可改善發光裝置100之發光效率。
電流障礙層(圖未示)可包含一材料，其具有一導電度小於反射層158或歐姆層157之導電度；與該第二導電半導體層150之間具有肖特基接觸(schottky contact)特性的一材料；或一電性絕緣材料。舉例，電流障礙層可包含ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2 、SiOx 、SiOx Ny 、Si3 N4 、Al2 O3 、TiOx 、TiO2 、Ti、Al及Cr之其中至少一者。
穿透基板110可設有電極層132在其底面，並可設有至少一導電通孔131，藉由通過穿透基板110而將電極層132電性連接於發光結構145。
導電通孔131之至少一部份與電極160沿垂直於電極160之方向而重疊，或導電通孔131可設於穿透基板110之側面，但並非用以限定本實施例。
由於電極層132形成於穿透基板110之底面，因此發光裝置100可藉由一晶粒接合方式而固定於一外部電極。
電極層132將來自外部電極之電力，經由導電通孔131，而傳送至發光結構145。為達此一目的，導電通孔131之一端可接觸於電極層132，且導電通孔131之另一端可接觸於歐姆層157或發光結構145之其中至少一者。
較佳地，電極層132及導電通孔131可包含一高反射材料，以有效反射來自發光結構145之入射光。舉例，電極層可包含Ag、Rh、Ni、Au、Pd、Ir、Ti、Pt、W或Al之其中至少一者。因此，入射在電極層132及導電通孔131之光可被反射，並通過穿透基板110之側面而有效發射至外面。
之後，根據第一實施例之發光裝置100製造方法，將詳細說明。
圖2至8為剖面圖，其顯示根據第一實施例之發光裝置100製造方法。
參考圖2，將發光結構145自一成長基板101上成長後，將歐姆層157形成於發光結構145上，並將一第一黏著層120a形成於歐姆層157上，藉此提供一第一本體M。
舉例，成長基板101可包含Al2 O3 、SiC、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、LiAl2 O3 、InP、BN、AlN或Ge之其中至少一者。
發光結構145可藉由金屬有機化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition；MRCVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition；CVD)、電漿加強化學氣相沉積(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition；PECVD)、分子束磊晶(Molecular Beam Epitoxy；MBE)或氫化物氣相磊晶(Hydride vapor phase epitaxy；HVPE)方式而形成於成長基板101上，但並非用以限定本實施例。
歐姆層157及第一黏著層120a可藉由沉積方式，例如濺鍍方式、電漿加強化學氣相沉積、電子束(E-beam)沉積方式、或塗佈方式，例如旋轉塗佈方式及浸漬塗佈方式而形成，但並非用以限定本實施例。
第一黏著層120a可包含一材料，能夠在光線傳送時，將第一本體M與第二本體N牢固地接合。
參考圖3，將與第一黏著層120a接合之一第二黏著層120b形成於穿透基板110之頂面，然後將一孔111形成而通過穿透基板110，藉此提供第二本體N。
舉例，孔111可藉由雷射鑽孔或蝕刻而形成。
雖然圖3只顯示一個孔111，但是亦可提供多個孔111。
參考圖4，將第一黏著層120a與第二黏著層120b接合，使第一本體M與第二本體N接合。
在本案，第一黏著層120a與第二黏著層120b接合，以形成黏著層120。
參考圖5，將成長基板101從彼此接合後之第一本體M與第二本體N之中移除。
成長基板101可藉由雷射剝離(Laser Lift Off)及蝕刻製程之其中至少一者而移除，但並非用以限定本實施例。
參考圖6，可將孔111以導電材料填滿，以形成導電通孔131，且電極層132可被形成於穿透基板110之底面。
導電通孔131及電極層132可藉由電鍍或沉積方式而形成，並可包含相同材料。
同時，若黏著層120之一部分保持在孔111內，可藉由蝕刻製程而移除所保持之部分，然後可再形成導電通孔131，但並非用以限定本實施例。
較佳地，電極層132及導電通孔131可包含一高反射材料，以有效反射來自發光結構145之入射光。舉例，電極層可包含Ag、Rh、Ni、Au、Pd、Ir、Ti、Pt、W或Al之其中至少一者。
參考圖7，可對發光結構145進行一隔離蝕刻，藉此在發光結構145之頂面形成粗糙或一圖案。
藉由隔離蝕刻製程，多個發光裝置可被分開成個別的裝置單元。
粗糙或圖案可被形成，以改善光萃取效率。舉例，粗糙或圖案可藉由蝕刻或圖案化製程而形成。
另外，歐姆層157之一裸露部份可藉由隔離蝕刻製程而移除。歐姆層157之裸露部份被移除，藉此可避免發光裝置100與外部電極發生電性短路，但並非用以限定本實施例。
參考圖8，將電極160形成於發光結構145上，並將保護件155形成於發光結構145之側面，藉此提供根據第一實施例之發光裝置100。
電極160可藉由電鍍或沉積方式而形成，但並非用以限定本實施例。
保護件155可藉由濺鍍方式、電漿加強化學氣相沉積或電子束沉積方式而形成。另外，可另將保護件155形成於發光結構145之底面周圍及發光結構145之側面，但並非用以限定本實施例。
同時，可進行一晶片分離製程作為一後續製程，將多個發光裝置分開成個別的裝置單元。通常，晶片分離製程可包含一鐳射畫線製程及一劈裂製程(breaking process)。
由於發光裝置100所包含之穿透基板110可取代一金屬基板，因此可輕易進行鐳射畫線製程及劈裂製程，以形成個別的晶片。
另外，晶片分離製程與隔離蝕刻製程是不可區別，但是將隔離蝕刻製程一起進行，則可增加發光裝置100之製程效率。
在下文，各種實施例將根據歐姆層157之外形而說明。然而，重複元件之說明將被省略或簡化。
圖9至11為剖面圖，其顯示根據歐姆層157外形之各種實施例。
(第二實施例)
參考圖9，根據第二實施例之發光裝置100B包含一穿透基板110、一黏著層120、一歐姆層157b、一發光結構145、一電極層132及一導電通孔131。黏著層120位於穿透基板110上。歐姆層157b選擇性形成於黏著層120之一頂面的一部份。發光結構145形成於歐姆層157b及黏著層120上，以產生光。電極層132形成於穿透基板110之底面。導電通孔131藉由通過穿透基板110，將發光結構145電性連接於電極層132。
歐姆層157b可選擇性形成於黏著層120之一頂面的一部份。因此，發光結構145之底面接觸於歐姆層157b及黏著層120。
另外，導電通孔131之一端可接觸於發光結構145。
當黏著層120包含一絕緣材料，發光結構145歐姆接觸(ohmic contact)於歐姆層157b，且導電通孔131包含一材料，其肖特基接觸(schottky contact)於發光結構145時，可避免電力流過電極160與導電通孔131之間的最短距離，藉此電力可均勻延展至發光結構145。
(第三實施例)
參考圖10，根據第三實施例之發光裝置100C包含一穿透基板110、一黏著層120、一歐姆層157c、一反射層158、一發光結構145、一電極層132及一導電通孔131。黏著層120位於穿透基板110上。歐姆層157c及反射層158選擇性形成於黏著層120之一部份。發光結構145形成於歐姆層157c及反射層158上，以產生光。電極層132形成於穿透基板110之底面。導電通孔131藉由通過穿透基板110，將發光結構145電性連接於電極層132。
歐姆層157c及反射層158可形成於黏著層120上。如圖10所示，歐姆層157c及反射層158可選擇性圖案化。
歐姆層157c可包含一光穿透材料，且反射層158可包含一光反射材料。因此，來自發光結構145入射於歐姆層157c之光被傳送至穿透基板110，且來自發光結構145入射於反射層158之光被反射回發光結構145，並輸出至外面。
反射層158可包含Ag、Rh、Ni、Au、Pd、Ir、Ti、Pt、W或Al之其中至少一者。
同時，當反射層158及導電通孔131肖特基接觸(schottky contact)於發光結構145時，可避免電力流過電極160與導電通孔131之間的最短距離，藉此電力可均勻延展至發光結構145。
(第四實施例)
參考圖11，根據第四實施例之發光裝置100D包含一穿透基板110、一黏著層120、一反射層158d、一歐姆層157、一發光結構145、一電極層132及一導電通孔131。黏著層120及反射層158d位於穿透基板110上。歐姆層157位於黏著層120及反射層158d上。發光結構145形成於歐姆層157上，以產生光。電極層132形成於穿透基板110之底面。導電通孔131通過穿透基板110，用以將發光結構145電性連接於電極層132。
反射層158d包含一光反射材料。舉例，反射層158d可包含Ag、Rh、Ni、Au、Pd、Ir、Ti、Pt、W或Al之其中至少一者。
因此，來自發光結構145入射於反射層158d之光被反射回發光結構145，並輸出至外面。另外，來自發光結構145入射於多個反射層158d間之一區域的光可入射於穿透基板110，並經由穿透基板110之側面而輸出至外面。但並非用以限定本實施例。
同時，當導電通孔131之一端肖特基接觸於(schottky contact)發光結構145時，可避免電力流過電極160與導電通孔131之間的最短距離，藉此電力可均勻延展至發光結構145。
在下文，根據第五實施例之發光裝置100E而詳細說明，且重複元件之說明將被省略或簡化。
圖12為剖面圖，其顯示根據第五實施例之發光裝置100E。除第五實施例之發光裝置100E另包含一光學轉換層之外，第五實施例之發光裝置100E具有與第一實施例之發光裝置100之相同結構。
參考圖12，根據第五實施例之發光裝置100E包含一穿透基板110、一歐姆層157、一發光結構145、一電極層132及一導電通孔131。穿透基板110包含一光學轉換層115。歐姆層157位於穿透基板110上。發光結構145形成於歐姆層157上，以產生光。電極層132形成於穿透基板110上。導電通孔131通過穿透基板110，用以將發光結構145電性連接於電極層132。
穿透基板110可包含光學轉換層115。光學轉換層115被形成於穿透基板110之一上部、一中間部及一下部之其中一者或穿透基板110之一側面，但並非用以限定本實施例。
舉例，光學轉換層115可藉由新增螢光劑(phosphor)至樹脂或矽而形成。由於光學轉換層115包含螢光劑，因此光學轉換層115可改變來自發光結構145入射於光學轉換層115之光波長。
舉例，當發光結構145所產生之第一光線入射於光學轉換層115時，光學轉換層115之螢光劑會被第一光線激發，以產生第二光線。因此，發光裝置100E可發射第一光線與第二光線之混合光。
舉例，當光學轉換層115包含黃色螢光劑，且發光結構145產生藍光時，光學轉換層115之螢光劑會被第一光線激發，以產生第二光線。因此，根據實施例之發光裝置100E可發射白光。
在下文，根據第六實施例之發光裝置100F而詳細說明。重複元件之說明將被省略或簡化。
圖13為剖面圖，其顯示根據第六實施例之發光裝置100F。除穿透基板110外形之外，第六實施例之發光裝置100F具有與第一實施例之發光裝置100之相同結構。
參考圖13，可將一下角落之一部份自根據第六實施例之發光裝置100F之穿透基板110移除。因此，穿透基板110之頂面具有一面積，其不同於穿透基板110之頂面的面積。
沒有該下角落部份之穿透基板110側面可具有一平面外形、或圖案外形，例如一凹面或一凸面。
位於穿透基板110側面之圖案可選擇性被形成於上部或下部。
因此，穿透基板110之面積自其之下部至上部逐漸增加，但並非用以限定本實施例。
穿透基板110之側面與穿透基板110之底面可形成一夾角θ，夾角θ可具有介於20度與70度之間的角度。
由於穿透基板110具有上述外形，因此穿透基板110之體積被減少。據此，光可被限制於穿透基板110之內部，而不會發射至其外部，此一光量可被最小化，藉此可改善發光裝置100F之光萃取效率。
另外，藉由允許穿透基板110具有一弧形側面，則可改善發光裝置100F之光萃取效率。
圖14為剖面圖，其顯示根據實施例之包含有發光裝置100之發光裝置封裝件。
參考圖14，根據本實施例之發光裝置封裝件包含一封裝本體20、第一及第二電極層31、32、根據本實施例之發光裝置100及一模造元件40。第一及第二電極層31、32固定於該封裝本體20上。發光裝置100固定於該封裝本體20上，並電性連接於第一及第二電極層31、32。模造元件40包圍發光裝置100。
封裝本體20可包含矽材料、合成樹脂(synthetic resin)材料、或金屬材料，並具有一斜面可配置而圍繞該發光裝置100。
第一及第二電極層31、32彼此電性隔離，並用以提供電力給該發光裝置100。又，第一及第二電極層31、32反射該發光裝置100所發射之光線，用以增加光效率，並發散該發光裝置100所產生之熱。
該發光裝置100可固定於該封裝本體20，或第一及第二電極層31、32上。
該發光裝置100可藉由一導線接合方法、覆晶方法及晶粒接合方法而電性連接於第一及第二電極層31、32，以產生光，但並非用來限定本實施例。
模造元件40可包圍發光裝置100，用以保護發光裝置100。模造元件40包含螢光劑，以改變來自發光裝置100之光波長。
根據本實施例之發光裝置封裝件可包含至少一個發光裝置或多個發光裝置，但並非用來限定本實施例。
根據該實施例之複數個發光裝置封裝件可被配置於一基板上，且一導光板、一棱鏡片、一擴散片及一螢光片(fluorescence sheet)可被配置而作為一光學元件，該光學元件位於該發光裝置封裝件所發射之光線的光學路徑。該發光裝置封裝件、基板及光學元件可構成一照明單元。根據另一實施例，根據實施例之發光裝置或發光裝置封裝件可構成一顯示設備、一指示器(indicator)或一照明系統。舉例，照明系統可包含一燈管或一路燈。
圖15為分解立體圖，其顯示根據實施例之包含有發光裝置封裝件之背光單元1100。圖15之背光單元1100為一照明系統之範例，並非用以限定本實施例。
參考圖15，該背光單元1100可包含一下框1140、一導光件1120及一發光模組1110。該導光件1120配置於該下框1140內。該發光模組1110至少配置於該導光件1120之一側面或下方。又，一反射片1130可配置於該導光件1120之下方。
該下框1140可形成為箱體外形(box shape)，其頂面為開放，藉此將該導光件1120、發光模組1110及反射片1130置放於其中。該下框1140可包含金屬或樹脂材料，但並非用來限定本實施例。
根據本實施例，該發光模組1110包含一基板及複數個發光裝置封裝件，該些發光裝置封裝件固定於該基板上。該些發光裝置封裝件可提供光線給該導光件1120。
如圖15所示，該發光模組1110可配置於該下框1140之複數個內側面的至少一者。因此，該發光模組1110可提供光線給該導光件1120之複數個側面的至少一者。
該發光模組1110配置於該下框1140之下方，並可提供光線朝向該導光件1120之底面。又，根據該背光單元1100之設計可改良上述構造。因此，並非用來限定本實施例。
該導光件1120可配置於該下框1140內。該導光件1120可將該發光模組1110之光線轉換成平面光源，並將轉換後之平面光源引導至一顯示面板(未顯示)。
該導光件1120可包含一導光板。該導光板可包含下列材料之一者，壓克力系列樹脂例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate；PMMA)、聚對苯二甲二乙酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚碳酸酯(poly carbonate；PC)、環烯烴共聚合物(cyclic olefin copolymer；COC)、酸乙二酯(polyethylene naphthalate；PEN)樹脂。
一光學片1150可配置於該導光件1120之上方。
該光學片1150可包含，例如擴散片、聚光片、增亮膜及螢光片(fluorescence sheet)之至少一者。舉例，該光學片1150可由該擴散片、聚光片、增亮片及螢光片堆疊所構成。在本案中，該擴散片將該發光模組1110之光線均勻擴散，且該聚光片將擴散後之光線聚集於該顯示面板(未顯示)。此時，該聚光片所發射之光線為隨機偏振光(randomly polarized light)，且該增亮片可增加來自該聚光片之光線的偏振性。該聚光片可為，例如垂直片(vertical sheet)及/或水平片(horizontal sheet)。又，該增亮片可包含一雙增亮膜。又，該螢光片可包含螢光劑之透明板或膜。
該反射片1130可配置於該導光件1120之下方。該反射片1130可反射來自該導光件1120之底面的光線，使朝向該導光件1120之發光面。
該反射片1130可包含具有良好反射性之樹脂材料，例如聚對苯二甲二乙酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚碳酸酯(poly carbonate；PC)、聚氯乙烯(polyvinylchloride；PVC)或類似物，但並非用以限定本實施例。
圖16為立體圖，其顯示根據實施例之包含有一發光裝置封裝件的照明單元1200。圖16之照明單元1200為一照明系統之一範例，並非用來限定本實施例。
參考圖16，該照明單元1200可包含一殼體1210、一發光模組1230及一連接端1220。該發光模組1230安裝於該殼體1210內。該連接端1220安裝於該殼體1210內，用以接收外部電源之電力。
該殼體1210較佳地由具有良好散熱特性之材料所製，例如金屬或樹脂材料。
該發光模組1230包含一基板300及至少一發光裝置封裝件200，該發光裝置封裝件200固定於該基板300上。
該基板300可包含印刷有電路之絕緣基板，例如一般印刷電路板、金屬核心印刷電路板(metal core PCB)、可撓性印刷電路板、陶瓷印刷電路板等。
又，該基板300可包含一材料，以有效反射光線，並具有一表面塗佈有一顏色，例如白色、銀色等，能夠有效反射光線。
根據實施例，至少一發光裝置封裝件可固定於該基板300上。每一發光裝置封裝件200可包含至少一發光二極體。該發光二極體包含具有顏色之發光二極體，可發射出紅光、綠光、藍光或白光，以及紫外光之發光二極體，可發射出紫外光。
該發光模組1230可具有複數個發光二極體之排列組合，如此可得到想要的顏色及亮度。舉例，該發光模組1230可具有白色發光二極體、紅色發光二極體及綠色發光二極之組合，如此可得到高演色性指數(color rendering index；CRI)。一螢光片可進一步配置於該發光模組1230之光線路徑。該螢光片轉換該發光模組1230之光線波長。舉例，若該發光模組1230之光線具有藍色波長頻帶(wavelength band)，則該螢光片可包含一黃色螢光劑。在本案，該發光模組1230之光線通過該螢光片，使光線成為白光。
該連接端1220電性連接於該發光模組1230，用以提供電力至該發光模組1230。如圖16所示，該連接端1220可螺接(screwed)且耦接(coupled)於一外部電力，但並非用來限定本實施例。舉例，該連接端1220可製造成插頭外形，並被插入一外部電力，或可經由電線而電性連接於該外部電力。
如前所述，該照明系統可包含一導光件、一擴散片、一棱鏡片、一增亮片及一螢光片(fluorescence sheet)之至少一者。該螢光片位於光線行進路徑，以獲得想要的光學效果。
本說明書所提及之『一個實施例』、『一實施例』、『示範實施例』等，表示相關之實施例所描述之特別特徵、結構或特性將被包含於本發明之至少一實施例中。說明書各處所出現之用語不須全部出現於相同實施例中。再者，特別特徵、結構或特性被描述於任何實施例時，相關領域之熟習者可實現該特別特徵、結構或特性於相關之其他實施例。
雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20．．．封裝本體
31．．．第一電極層
32．．．第二電極層
40．．．模造元件
100．．．發光裝置
100B．．．發光裝置
100C．．．發光裝置
100D．．．發光裝置
100E．．．發光裝置
100F．．．發光裝置
101．．．成長基板
110．．．穿透基板
111．．．孔
115．．．光學轉換層
120．．．黏著層
120a．．．黏著層
120b．．．黏著層
130．．．第一導電半導體層
131．．．導電通孔
132．．．電極層
140．．．活性層
145．．．發光結構
150．．．第二導電半導體層
155．．．保護件
157．．．歐姆層
157b．．．歐姆層
157c．．．歐姆層
158．．．反射層
158d．．．反射層
160．．．電極
200．．．發光裝置封裝件
300．．．基板
1100．．．背光單元
1110．．．發光模組
1120．．．導光件
1130．．．反射片
1140．．．下框
1150．．．光學片
1200．．．照明單元
1210．．．殼體
1220．．．連接端
1230．．．發光模組
M．．．第一本體
N．．．第二本體
θ．．．夾角
圖1為剖面圖，其顯示根據第一實施例之發光裝置；
圖2至8為剖面圖，其顯示根據第一實施例之發光裝置製造方法；
圖9為剖面圖，其顯示根據第二實施例之發光裝置；
圖10為剖面圖，其顯示根據第三實施例之發光裝置；
圖11為剖面圖，其顯示根據第四實施例之發光裝置；
圖12為剖面圖，其顯示根據第五實施例之發光裝置；
圖13為剖面圖，其顯示根據第六實施例之發光裝置；
圖14為剖面圖，其顯示根據實施例之包含有發光裝置之一發光裝置封裝件；
圖15為分解立體圖，其顯示根據實施例之包含有發光裝置或發光裝置封裝件之背光單元；以及
圖16為立體圖，其顯示根據實施例之包含有發光裝置或發光裝置封裝件的照明單元。
100F．．．發光裝置
110．．．穿透基板
120．．．黏著層
130．．．第一導電半導體層
131．．．導電通孔
132．．．電極層
140．．．活性層
145．．．發光結構
150．．．第二導電半導體層
155．．．保護件
157．．．歐姆層
160．．．電極
θ．．．夾角

Claims (15)

  1. 一種發光裝置，包含：一穿透基板；一歐姆層，位於該穿透基板上；一發光結構，位於該歐姆層上，並包含一第一導電半導體層、一第二導電半導體層及一活性層，該活性層位於該第一導電半導體層與第二導電半導體層之間；一黏著層，位於該歐姆層及該穿透基板之間；一反射層，位於該歐姆層及該穿透基板之間；一電極層，位於該穿透基板之一底面；以及一導電通孔，藉由通過該穿透基板而將該發光結構電性連接於該電極層，其中該穿透基板之面積自其之一下部至一上部逐漸增加，其中該黏著層及該反射層位於該穿透基板上，而其中該歐姆層位於該黏著層及該反射層上，其中該反射層被選擇性的圖案化，其中該黏著層包含一絕緣材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該穿透基板具有介於約100μm與約1000μm之間的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該穿透基板110包含三氧化二鋁(Al2 O3 )、玻璃材料(glass material)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)或氮化鋁(AlN)之其中至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其 中該穿透基板，其具有一折射率小於該發光結構之折射率。
  5. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該導電通孔之一端與該電極層接觸，而該導電通孔之另一端與該歐姆層或該發光結構其中至少一者接觸。
  6. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該黏著層120包含旋塗式玻璃(Spin-on-glass)、溶膠-凝膠(Sol-Gel)、氧化鋅(ZnO)或矽氧化合物之其中至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該穿透基板之一側面與該穿透基板之該底面形成一夾角θ，該夾角θ具有介於20度與70度之間的角度。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該穿透基板之一側表面具有一平面形狀、粗糙、或凹面形狀或凸面形狀之圖案。
  9. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該穿透基板包含一光學轉換層，該光學轉換層包含一螢光劑，以改變一入射光之波長。
  10. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該歐姆層歐姆接觸於(ohmic contact)該發光結構，並包含金屬氧化物、金屬氮化物或金屬薄膜之其中一者。
  11. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該歐姆層係由一透明材料所形成。
  12. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其 中該黏著層係由一第一黏著層及一第二黏著層所形成，其中該第一黏著層係形成於該歐姆層之下，其中該第二黏著層與該第一黏著層連接於該穿透基板的一上表面上。
  13. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該反射層選擇性配置於該穿透基板之一部分上。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中位於該穿透基板之該側面的粗糙或圖案選擇性被形成於之該下部或該上部。
  15. 如申請專利範圍第1至3項任一者所述之發光裝置，其中該導電通孔肖特基接觸於(schottky contact)該發光結構。
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