TWI453959B - 發光裝置 - Google Patents

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Description

發光裝置
本發明主張關於2010年08月09日所申請的南韓專利案號10-2010-0076465的優先權，並在此以引用的方式併入本文中，以作為參考。
本發明實施例係關於一種發光裝置及具有其之一照明系統。
發光二極體(LED)係為一種半導體發光裝置，可將電能轉變成光能。相較於傳統的光源裝置如一日光燈(fluorescent lamp)或一白熾燈泡(incandescent bulb)，LED在許多層面具有優勢，如：低電力消耗、半永久性使用壽命週期(semi-permanent life cycle)、反應時間快、安全性、環保等。因此，為使其能取代傳統的光源裝置，已有許多研究在進行。另，LED也漸漸地越來越常被使用作為室內及室外場合使用之各種燈具之光源，如液晶顯示裝置(liquid crystal display devices)、計分板(scoreboards)、及街燈。
本發明實施例係關於一種具有一新型結構之發光裝置及包括其之一照明系統。
本發明實施例係提供一種發光裝置及包括其之一照明系統。該發光裝置係包括：一絕緣膜(insulation film)，支持複數個金屬層(metal layer)，其中該些金屬層係各自具有一彎曲外部分(bent outer part)以及一發光晶片(light emitting chip)與該些金屬層電性連接。
本發明實施例係提供一種發光裝置及包括其之一照明系統；該發光裝置中一導件(guide member)係被設置於一發光晶片周圍，且一樹脂層(resin layer)係被設置於該導件之中。
在一實施例中，一種發光裝置係包括：複數個金屬層，包含第一及第二金屬層彼此相隔而設；一第一絕緣膜設置於該些金屬層之一頂面上，該第一絕緣膜之一寬度係大於該些金屬層彼此之間的一間隔；一發光晶片設置於該些金屬層之該第一金屬層之上；以及一樹脂層設置於該第一金屬層、該第一絕緣膜、以及該發光晶片之上；其中，該第一金屬層係包括：一第一基底部分，該發光晶片設置於該第一基底部分之上；以及一第一側面部分，自在該第一基底部分之一外部分彎曲。
在另一實施例中，一種發光裝置係包括：複數個金屬層，包含第一及第二金屬層彼此相隔而設；一第一絕緣膜設置於該些金屬層之一頂面上，該第一絕緣膜之一寬度係大於該些金屬層彼此之間的一間隔；一第二絕緣膜設置於該些金屬層之頂面周圍，該 第二絕緣膜係與該第一絕緣膜連接；一發光晶片設置於該些金屬層其中至少一者之上，且與該第一及第二金屬層電性連接；以及一樹脂層設置於該些金屬層其中至少一者以及該發光晶片之上；其中，該些金屬層各自之內部分係具有一預設高度的空腔(cavity)，其深度相對應於該些金屬層各自之外部分之深度。
在又一實施例中，一種發光裝置係包括：複數個金屬層，包含第一及第二金屬層彼此相隔而設；一第一絕緣膜設置於該些金屬層之上，該第一絕緣膜之一寬度係大於該些金屬層彼此之間的一間隔；一第二絕緣膜與該第一絕緣膜連接於該些金屬層之頂面周圍，且該第二絕緣膜係具有一開放區域可使該些金屬層部分開放；一導件設置於該第二絕緣膜之上；一發光晶片設置於該些金屬層其中至少一者之上，且與該第一及第二金屬層電性連接；以及一樹脂層設置於該導件中；其中，該些金屬層各自之內部分係具有一預設高度的空腔，其深度相對應於該些金屬層各自之外部分之深度。
本發明之一個或多個實施例將詳細敘述於下附圖示及說明中。其他特徵可見於本發明之圖示及說明，以及申請專利範圍內。
在實施例的描述中，應予理解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一層(或膜)、一區域、一電極墊、或一圖案「之上/下」或「之上方/下方」時，用語「之上/下」、「之上方/下方」係包括「直接地」及「間接地」兩種意思。另，參照附圖說明每一層「之上/下」、「之上方/下方」的位置。
在圖示中，為清楚與方便說明，各層厚度及尺寸可能被加以誇大、省略、或僅大略地繪示。另，在圖示中，為清楚與方便說明，組成元件的尺寸亦可能被加以誇大、省略、或僅大略地繪示。
在下文中，將配合圖示詳細說明本發明之實施例。
圖1係根據第一實施例，繪示有一種發光裝置之立體圖。圖2係繪示有沿圖1中A-A線之側視剖面圖。
參閱圖1、2，一發光裝置100係包含有：複數個金屬層111、113，界定一空腔A1；一絕緣膜121設置於該些金屬層111、113之間一連接界面(interface)；一發光晶片145設置於該些金屬層111、113之金屬層111之上；以及一樹脂層161模注在(molding)發光晶片145。
該些金屬層111、113可包含有至少兩層。該至少兩層金屬層111、113可為彼此相隔而設者。該些金屬層111、113可使用一金屬板如一導線架(lead frame)來實現。該些金屬層111、113可由一Fe合金或Cu合金，或者一包含有Fe之合金如Fe-Ni、Al，一包含有Al之合金，或一包含有Cu之合金如Cu-Ni及Cu-Mg-Sn所形成。並且金屬層111、113可各自被提供為一單層或多層。由Al、Ag、或Au形成之一反射層(reflective layer)或一接合層(bonding layer)可被設置於該些金屬層111、113之頂面及/或下表面上。
當該些金屬層111、113係由導線架來形成，其可具有極佳的機械強度(mechanical strength)及熱傳導性(thermal conductivity)。另外，可具有一較大之熱膨脹係數(thermal expansion coefficient)，可加工性(machinability)可被改良，在一撓曲(bending)操作被重複進行時，可能會有少許的損耗，一電鍍(plating)或焊接(soldering)製程可被輕易地執行。一抗氧化塗層(oxidation prevention coating layer)可被設置於第一及第二金屬層111、113之表面上，但不限制於此。
金屬層111、113各自可具有一厚度為約15 μm至約300 μm，且較佳地為約15 μm至約50 μm。又，金屬層111、113可作為一支撐架，用以支撐整個發光裝置；且可作為一散熱件(heat-dissipating member)，用以傳導發光晶片145所產生之熱能。該些金屬層111、113係具有彼此相同之厚度。
因金屬層111、113並非被提供為獨立物體，例如不具有可使用由聚鄰苯二甲醯胺(polyphthalamide，PPA)形成之一樹脂基體(resin-based body)來固定金屬層111、113於其中之一結構，故一部分的金屬層111、113可具有一曲面形狀或以一預設角度彎曲。
一空腔A1可被界定於該些金屬層111、113之各層中。空腔A1相對於金屬層111、113之一外部頂面可具有一預設高度H1，例如約350 μm或更大。
該些金屬層111、113係包含有一第一金屬層111以及一第二金屬層113。該第一及第二金屬層111、113係由進行一蝕刻或切割製程於金屬層111、113之原始版(original plate)之上來分離。
第一及第二金屬層111、113各自界定於其中的空腔A1可具有一開放上側。當由俯視角度觀之時，空腔A1可具有一多邊形(polygonal shape)或一圓形(circular shape)。另，第一及第二金屬層111、113各自界定於其中的空腔A1除了開放上側外，可具有開放側表面，但不限制於此。
第一及第二金屬層111、113之間對應的區域可經由一間隙部分119(separation part)來彼此相隔而設。舉例而言，間隙部分119可具有一平行於Z軸方向之直線形或一多邊形。間隙部分119可具有一固定寬度於第一及第二金屬層111、113之間，或根據不同區域而有彼此不同之寬度。另，間隙部分119可具有一直線形或一圓形，但不限制於此。
第一及第二金屬層111、113可以約10 μm之一間隔彼此相隔而設；該間隔的存在可避免第一及第二金屬層111、113彼此之間的電性短路。
第一金屬層111或第二金屬層113可具有一多邊形外部形狀。或者，第一金屬層111或第二金屬層113可具有一球形外部形狀。
第一金屬層111係包含有一基底部分111A、一側面部分111B、以及一外部分111C。第二金屬層113係包含有一基底部分113A、一側面部分113B、以及一外部分113C。第一及第二金屬層111、113各自可具有一長度於一Z軸方向，該長度係大於其在X軸方向之一寬度。
第一及第二金屬層111、113之基底部分111A、113A可為接合部件(bonding parts)，接合於一基板之上。基底部分111A、113A可各自被供給一電能。發光晶片145可被裝設於第一金屬層111之基底部分111A之上。發光晶片145可以一晶片接合(die-bond)接合於第一金屬層111之基底部分111A，並與第一金屬層111之基底部分111A電性連接。另外，發光晶片145可經由一導線152與第二金屬層113相連接。
第一金屬層111之側面部分111B以及第二金屬層113之側面部分113B可為彼此相面對於空腔A1之Z軸及X軸方向。一金屬層111之側面部分111B以及第二金屬層113之側面部分113B可為彼此相對於發光晶片145周圍之傾斜表面。
Z軸方向上第一金屬層111之兩側面部分111B可彼此相面對。另，Z軸方向上第二金屬層113之兩側面部分113B可彼此相面對。
如圖2所示，第一及第二金屬層111、113之側面部分111B、113B可自基底部分111A、113A之延伸線，以一預設角度θ1，例如約15°至約90°，傾斜地延伸。
第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C可自各側面部分111B、113B向外水平延伸。第一金屬層111之外部分111C以及第二金屬層113之外部分113C可被設置平行於裝設在發光晶片145上之基底部分111A、113A之延伸線。因第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C係與發光裝置100之基底部分111A、113A相隔而設，一預設之外部空間S1可由此被界定。外部空間S1可有效地釋放自側面部分111B、113B所傳來之熱能。
第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C可自基底部分111A、113A呈階梯狀，以提供一具有多邊形周緣之頂面於發光裝置100之一外周緣之上。在本實施例中，空腔A1可具有一圓形而非多邊形；但並不限制於此。
第一及第二金屬層111、113之頂面、下表面、及側面其中至少一者可具有一不均勻結構(uneven structure)，該結構係使第一及第二金屬層111、113之表面面積增加，進而改善熱效率(thermal efficiency)。
絕緣膜121係被接合於第一及第二金屬層111、113之頂面上。絕緣膜121可被接合於有第一及第二金屬層111、113彼此相對於其上之一區域之一頂面。舉例而言，絕緣膜121係具有一寬度大於彼此鄰近的兩金屬層111、113之間隙部分119之寬度，且係接合於金屬層111、113之頂面。絕緣膜121可將金屬層111、113之間的一間隔維持於一預設值，以支持、固定金屬層111、113。絕緣膜121係覆蓋了設置於金屬層111、113之間之間隙部分119。在此情況下，得以避免液態樹脂材料(liquid resin material)在一樹脂層161經由間隙部分119所形成之過程中逸漏。
絕緣膜121可延伸至金屬層111、113之側面部分111B、113B以及外部分111C、113C。
絕緣膜121可具有一寬度W1，其係大於第一及第二金屬層111、113之間的一間隔或間隙部分119之一寬度。舉例而言，絕緣膜121可具有一寬度為約數μm或以上，且較佳地，為約20 μm或以上。
絕緣膜121可包含有一透光(light-transmitting)或不透光膜(non-light-transmitting film)。舉例而言，絕緣膜21、23各自可包含有一聚亞醯胺(polyimide，PI)膜、一聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate,PET)膜、一乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，EVA)膜、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)膜、一三醋酸纖維(triacetyl cellulose，TAC)膜、一聚醯胺醯亞胺(polyamide imide，PAI)膜、一聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)膜、一全氟烷氧(perfluoroalkoxy，PFA)膜、一聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)膜、以及樹脂膜(PE、PP、及PET)。
一黏著層可被設置於絕緣膜121及金屬層111、113之間。該黏著層可接合絕緣膜121及金屬層111、113。或者，絕緣膜121可包含有一黏著層如一雙面黏著帶(double-sided adhesive tape)或一單黏著帶(single adhesive tape)。絕緣膜121可由具有一預設反射率(reflective index)，例如約30%或以上，之一材料來形成。絕緣膜121之反射特性可改善發光裝置中的表面反射效率(surface reflection efficiency)。另外，絕緣膜121可各自具有一光學功能(optical function)。在此處，該光學功能可為一具有約50%或以上之反射率的透光膜之功能，且較佳地，為一具有約70%反射率之膜。絕緣膜121可包含有一螢光質(phosphor)。該螢光質可被塗覆於各絕緣膜121之一頂面或底面上，或被加入絕緣膜121之中。該螢光質可包含有一釔鋁石榴石基螢光質(YAG-based phosphor)、一矽酸鹽基螢光質(silicate-based phosphor)、以及一氮基螢光質(nitride-based phosphor)。該螢光質可具有一可見光波長如一紅、黃、或綠光波長。另外，絕緣膜121可以一螢光膜之方式實現。該螢光膜可以吸收自發光晶片145所發出之光，以發出一具有不同波長之光。另外，絕緣膜121可包含有一防潮膜(moisture resistance film)。該防潮膜可防止濕氣滲入，進而避免第一及第二金屬層111、113被氧化和電性短路。絕緣膜121可使用系列膜(film series)。舉例而言，絕緣膜121之一頂面、下表面、或側面之一部分可具有一不均勻結構，但不限制於此。
絕緣膜121可具有一厚度，其大於金屬層111、113各自所具有之厚度。舉例而言，絕緣膜121可具有一厚度為約30 μm至約500 μm，且較佳地具有一厚度為約40 μm至約60 μm。發光晶片145可被設置於第一金屬層111之上，且與第一及第二金屬層111、113電性連接。發光晶片145可為具有可見光之波長帶(wavelength band)且可發出紅、綠、藍、或白光之一發光二極體(light emitting diode)，或一具有紫外光(ultraviolet，UV)之波長帶之一發光二極體；但不限制於此。
發光晶片145可以一設置有彼此平行之兩電極的側式晶片，或設置有彼此相對於兩側之兩電極的垂直式晶片來實現。該側式晶片可連接於至少兩導線，而該垂直式晶片可連接於至少一導線152。雖然圖1、2中描述的是垂直式晶片，但本發明並不限制於此。發光晶片145可使用一導電黏著劑(conductive adhesive)黏著於第一金屬層111。在此處，當一電極被設置於發光晶片145之一下部分時，該導電黏著劑可黏著並進而連接於第一金屬層111。
發光晶片145接合於第一金屬層111，並經由一導線152與第二金屬層113相連接。另，發光晶片145可與第一及第二金屬層111、113以一覆晶型(flip chip type)電性連接。雖然發光晶片145係被設置於第一金屬層111之上，發光晶片145亦可被設置於第二金屬層113之上，且不限制於此。在此處，發光晶片145可具有一厚度為約80 μm或以上。導線152之最高點可被設置在高於發光晶片145之頂面100 μm或以上之位置。
一螢光層可被塗覆於發光晶片145之頂面之上。該螢光層可被設置於發光晶片145之頂面內。一保護裝置可被設置於第一及第二金屬層111、113其中至少一者之上方或下方。一裝置如一齊納二極體(Zener diode)或暫態電壓抑制器(transient voltage suppressor，TVS)二極體可被使用作為該保護裝置。另外，該保護裝置可與發光晶片145電性連接並電路性地保護發光晶片145。該保護裝置可與第一及第二金屬層111、113相連接，並與發光晶片145行地連接。因此，該保護裝置可保護發光晶片145，使其免受施加於其中之一異常電壓(abnormal voltage)之影響。該保護裝置可被省略。樹脂層161可被設置於第一及第二金屬層111、113之空腔A1之一區域中，以密封發光晶片145。樹脂層161可由一透明樹脂基材料所形成；例如，矽(silicon)或環氧樹脂(epoxy resin)。樹脂層161可具有一厚度為約80 μm至約500 μm。樹脂層161可被提供為一單層或多層。當樹脂層161具有多層結構時，其最底層之厚度可為小於80 μm。
當樹脂層161具有多層結構時，其可以相同材料或彼此不同之材料堆疊。或者，該多層之堆疊可以自具有一低硬度之材料至具有一高硬度之材料的順序，或者以自具有一高反射率之材料至具有一低反射率之材料的順序來進行。樹脂層161可包含有一螢光質。該螢光質可包含有具有一可見光波長如一紅、黃、或綠光波長之螢光質其中至少一者。樹脂層161可分為一透明樹脂層及一螢光層。該透明樹脂層以及該螢光層係可被堆疊以形成樹脂層161。一螢光膜如一發光薄膜(photo luminescent film，PLF)可被設置於樹脂層161之上方/下方，但不限制於此。樹脂層161可具有一平坦頂面，如圖2所示。舉另一例來說，樹脂層161可具有一頂面，其係為一凹透鏡形狀(concave lens shape)或一凸透鏡形狀(convex lens shape)。樹脂層161可進一步被設置於第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C之上，但不限制於此。
一透鏡可被設置於樹脂層161之上。該透鏡可具有一凹透鏡形狀、一凸透鏡形狀、或一凹凸透鏡形狀。另外，該透鏡可與樹脂層161之一頂面相接觸或隔開，但不限制於此。圖3至7係繪示圖1中發光裝置之製造流程。參閱圖3，一金屬層110之大小可為足夠製造如圖1所示之一發光裝置者。或者，金屬層110係具有一條狀形狀(bar shape)且其大小係足夠製造複數個發光裝置排列於一第一方向(水平或垂直)；或金屬層110係具有一矩陣形式(matrix form)，且其大小係足夠製造複數個發光裝置排列於水平及垂直方向。另外，其上製造有複數個發光裝置之該金屬層可被切割為一獨立發光裝置，或兩個或以上發光裝置，之一單元。在下文中，為說明本實施例，可製造一發光裝置之一金屬層將被描述作為一實例。舉例而言，金屬層110可以是一金屬板如一導線架來實現。金屬層110可由Fe、Cu、一包含有Fe之合金如Fe-Ni、Al、一包含有Al之合金、或一包含有Cu之合金如Cu-Mg-Sn所形成。另，金屬層110可為一單層或多層。又，由Al、Ag、Au、或抗焊料形成之一反射層或一接合層可形成於金屬層110之頂面及/或下表面上。金屬層之電鍍製程或塗覆製程可在一絕緣膜形成之前或之後來進行。
金屬層110可具有一均勻厚度。舉例而言，金屬層110可具有一厚度為約15 μm至約300 μm。因此，金屬層110可作為一支撐框架，用以支撐整個發光裝置。在該支撐框架結構中，一獨立物體，例如由聚鄰苯二甲醯胺(PPA)形成之一樹脂基體，以及金屬層110並非以射出成型來製作(injection-molded)。故，部分的金屬層110可以一預設角度被彎曲。如圖3A所示，經由使用衝壓設備進行一衝壓程序(pressing process)於具有一預設大小之一平板上，圖3B中的一空腔A1可被界定於金屬層110中。空腔A1可具有一預設深度H1對應於其一頂部側面。另外，空腔A1可具有一階梯形狀。金屬層110係包含有一基底部分110A、一側面部分110B、以及一外部分110C。基底部分110A係界定為金屬層110之空腔A1之一下表面。側面部分110B係傾斜地以一預設角度θ1延伸自基底部分110A，以覆蓋空腔A1之周緣。外部分110C係自側面部分110B向外彎曲。
金屬層110之側面部分110B可覆蓋基底部分110A之所有側面方向，或可覆蓋其兩側面方向並使其他方向為開放者。金屬層110可具有一相對較窄的下部分寬度，以及一相對較寬的上部份寬度。舉另一例來說，金屬層110可具有一圓形或一橢圓形的空腔A1，但不限制於此。相較於該些外部分，金屬層110之空腔A1可具有一相對較凹陷之結構。
參閱圖3、4，一絕緣膜121係形成於金屬層110之一頂面上。絕緣膜121可沿著一中心區域之一第一方向接合於金屬層110之頂面上。另外，絕緣膜121可沿著金屬層110之基底部分110A、側面部分110B、以及外部分110C設置。絕緣膜121可沿著一用以分離金屬層110之一區域之一頂面接合。絕緣膜121可在一黏著層被塗覆於金屬層110上以後，與金屬層110接合。在絕緣膜121之黏著過程中，絕緣膜121係被接合於金屬層110，然後於一預設溫度下進行一堆疊處理(lamination process)來將絕緣膜121接合於金屬層110。在此處，雖然絕緣膜121係與金屬層之一頂面接合，但金屬層110亦可被接合於絕緣膜121之一頂面。此製程可以更換順序。絕緣膜121可具有一預設厚度，例如約30 μm至約500 μm。或者，絕緣膜121可具有一厚度大於金屬層110之厚度。絕緣膜121可為一具有絕緣性質之膜。另外，絕緣膜121可選擇性地包括具有光學功能、熱傳導功能、以及防潮功能的膜。絕緣膜121可形成為具有一黏著層，例如一雙面黏著帶或一單黏著帶。當絕緣膜121由一光傳導材料形成時，絕緣膜121可包括一螢光質及/或一分散劑(dispersion agent)。該螢光質或分散劑可被塗覆於絕緣膜121之表面上或加入絕緣膜121中。或者，絕緣膜121可為具有一預設反射率之膜，例如具有約30%或以上之反射率。舉例而言，絕緣膜121可以一絕緣材料如藍寶石(sapphire，Al2 O3 )、SiO2 、SiOx 、or SiOx Ny 等氧化物(oxide)或氮化物(nitride)來印刷或塗覆。在此情況下，固化(cured)的絕緣膜121可由一具有可撓性(flexible)或一預設黏性(viscosity)之材料形成。絕緣膜121可具有一寬度W1為至少20 μm或以上。絕緣膜121可具有一寬度W1為足夠支持分離的金屬層者。絕緣膜121之寬度W1的一部分可被進一步加寬。絕緣膜121可具有與金屬層110之一側相同的長度，但不限制於此。
參閱圖4、5，圖4中金屬層110可被分割為複數個金屬層111、113。
此處，在分離金屬層110之過程中，例如在導線架之一表面被活化後，一光阻材料(photoresist)可被塗覆，一曝光處理(exposure process)可被執行，且一顯影程序(developing process)可進行。當顯影程序完成後，一蝕刻製程可進行以分離所需之區域並剝落(exfoliate)該光阻材料。然後，一鍍銀程序可被執行於金屬層之一表面上，以將該金屬層之表面處理成一可黏結(bondable)之表面。
然後，圖4中的金屬層110被翻轉，而一蝕刻製程係被進行於金屬層之一頂面上，其情況如圖5所示；也就是說，與接合有絕緣膜121之一表面相對之一表面將金屬層110分離為兩金屬層111、113。金屬層111、113之分離區域可由間隙部分119來界定，並與絕緣膜121之一中心區域交疊。此處，絕緣膜121可支持金屬層111、113之間一連接界面之一頂面，且始終將間隙部分119維持於第一及第二金屬層111、113之間。第一及第二金屬層111、113之間的間隙部分119可具有一間隔為約10 μm或以上。該間隔可小於絕緣膜121之一寬度W1。雖然在本實施例中，各絕緣膜121以及間隙部分119具有一直線形狀，但各絕緣膜121以及間隙部分119亦可具有一半球形狀、一多邊形狀、一對角線形狀(diagonal line)、以及一直線曲線混合形狀；而其並不限制於此。
參閱圖6、7，發光晶片145可被裝設於第一金屬層111之上，並與第一及第二金屬層111、113電性連接。發光晶片145可以一設置有彼此平行之兩電極的側式晶片，或設置有彼此相對於兩側之兩電極的垂直式晶片來實現。發光晶片145可經由導電黏著劑被黏著於第一金屬層111之上。另外，發光晶片145可與第一金屬層111電性連接，並經由一導線152與第二金屬層113連接。
發光晶片145可為具有可見光之波長帶且可發出紅、綠、藍、或白光之一發光二極體，或一具有紫外光之波長帶之一發光二極體；但不限制於此。在此處，發光晶片145可具有一厚度為約80 μm或以上。導線152之最高點可被設置在高於發光晶片145之頂面約40 μm或以上之位置。樹脂層161可被設置於第一及第二金屬層111、113中各自界定之空腔A1中。樹脂層161可由一透明樹脂基材料所形成；例如，矽或環氧樹脂。
樹脂層161可具有一厚度為約80 μm至約500 μm。樹脂層161可被提供為一單層或多層。當樹脂層161具有多層結構時，其最底層之厚度可為小於80 μm。當樹脂層161具有多層結構時，其可以相同材料或彼此不同之材料堆疊。或者，該多層之堆疊可以自具有一低硬度之材料至具有一高硬度之材料的順序，或者反之。樹脂層161之頂面的一部分可高於絕緣膜121。另外，樹脂層161可被設置於一足夠能覆蓋導線152之高度，但不限制於此。樹脂層161可包含有一螢光質。該螢光質可包含有具有一可見光波長如一黃、綠、或紅光波長之螢光質其中至少一者。樹脂層161可分為一透明樹脂層及一螢光層。該透明樹脂層以及該螢光層係可被堆疊以形成樹脂層161。一螢光膜如一發光薄膜(PLF)可被設置於樹脂層161之上方/下方，但不限制於此。一透鏡可被設置於樹脂層161之上。該透鏡可具有一凹透鏡形狀、一凸透鏡形狀、或一凹凸透鏡形狀；但不限制於此。另外，該透鏡可與樹脂層161之一頂面相接觸或隔開，但不限制於此。圖8、9係根據一第二實施例，繪示有一發光裝置之立體圖及側視剖面圖。在第二實施例的說明中，與第一實施例相同之元件將參照第一實施例進行說明。
參閱圖8、9，在一發光裝置中，一第一絕緣膜122係被設置於彼此鄰近之第一及第二金屬層111、113彼此相對應之一區域上。另外，一第二絕緣膜122A係沿著第一及第二金屬層111、113之頂面設置。第二絕緣膜122A係自第一絕緣膜122延伸。另外，第二絕緣膜122A可沿著第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C之頂面上以一圓形或環圈形狀設置。第二絕緣膜122A可具有與第一及第二金屬層111、113之各外部分111C、113C相同之寬度，或具有小於第一及第二金屬層111、113之各外部分111C、113C之寬度。第二絕緣膜122A與第一絕緣膜122可支持且固定兩金屬層111、113。
第一及第二絕緣膜122、122A可黏著於基底部分111A、113A之頂面及外部分111C、113C之頂面上，第一及第二金屬層111、113之間，以支持並固定兩金屬層111、113之間的一間隙(gap)。第二絕緣膜122A可被設置於兩金屬層111、113之頂面周圍，以防止一樹脂層161溢出。另外，樹脂層161之周圍可為低於第二絕緣膜122A之頂面，但不限制於此。因為第一及第二絕緣膜122、122A係使用絕緣系列膜來黏著，故第一及第二絕緣膜122、122A可黏著除上述區域外之其他區域。圖10係根據一第三實施例，繪示有一發光裝置之一側視剖面圖。
參閱圖10，一發光裝置係包含有一導件131於一第二絕緣膜122A之上。導件131係沿著第二絕緣膜122A之一頂面設置。舉例而言，第二絕緣膜122A與導件131可各具有一圓形或環圈形狀，以覆蓋樹脂層161之周圍。導件131係具有一寬度小於第二絕緣膜122A之寬度，且突出於第二絕緣膜122A之一厚度方向。導件131可具有一厚度為約15 μm至約500 μm。另外，導件131可具有一厚度，相同或不同於各絕緣膜122、122A。此處，一印刷製程、一塗覆製程、或一膜黏著製程可被進行以形成導件131。在印刷製程中，一遮罩程序(masking process)可被進行於除了進行印刷之區域以外之一區域，而一網版印刷程序(screen printing process)可被進行以形成導件131。在塗覆製程中，一反射材料可被塗覆以形成導件131。在膜黏著製程中，一膜，如一反射片(reflective sheet)，可黏著以形成導件131。此處，因為一導線接合(wire bonding)或一回焊程序(reflow process)，導件131和絕緣膜122、122A之材料可根據其熱特性(thermal characteristic)來選擇。導件131可以一印刷方式被製作。導件131可由一樹脂材料如抗焊料(solder resist)或一導電材料如焊膏(solder paste)來形成。該抗焊料可為白色以有效地反射入射光。另外，導件131可由一高反射材料形成，例如：Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、或Au合金。該反射材料可被提供為一單層或多層。另外，一電鍍製程可進行於一金屬晶種層(metal seed layer)之上，例如於一材料如Ag、Al、或Ni，以形成導件131。另外，導件131可由一非金屬材料形成。該非金屬材料可包含有一白色樹脂，例如，一包含TiO2 之樹脂材料、一包含玻璃纖維(glass fiber)之樹脂材料、或一聚合物材料(矽基或環氧基)。當導件131具有絕緣與反射性質時，一分離絕緣膜可為非必需者；但不限制於此。
導件131可由具有一反射性為約50%或以上之一金屬或非金屬材料所形成；且較佳地，其反射性為約90%或以上。當導件131係由一導電材料形成時，導件131可與金屬層111、113相隔而設。也就是說，導件131可被設置為使其不會超出第二絕緣膜122A之一頂面，以避免導件131電性短路。導件131可延伸至第一絕緣膜122之上，但不限制於此。導件131可具有一圓形或環圈形狀。另外，導件131可具有一連續或不連續形狀。此處，當導件131具有不連續形狀時，導件131可接觸第一及第二金屬層111、113其中一者。導件131可為一反射元件或作為一阻塞件(dam)之一阻擋部(barrier)。另外，導件131可由相對於絕緣膜122、122A具有較佳反射性質之一材料所形成。
樹脂層161可具有一高度，使樹脂層161得以與導件131之一內表面相接觸。另外，樹脂層161可具有一突起表面，但不限制於此。樹脂層161可被提供為一單層或多層。另外，樹脂層161可具有一表面，其上一凹陷部分及/或一突起部分可被設置。圖11係根據一第四實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。參閱圖11，在一發光裝置中，一空腔A1係被界定於一第一金屬層111之內。一第二金屬層113係對應於第一金屬層111之外部分111C之一側表面。第一金屬層111之一基底部分111A可為一接合區域。一側面部分111B可傾斜地自基底部分111A延伸至兩側、三側、或四側。外部分111C係延伸自側面部分111B。一第二金屬層係對應於第一金屬層111之外部分111C之至少一側。一第一絕緣膜122係設置於第一金屬層111之外部分111C與第二金屬層113之間的一區域之上。第一絕緣膜122係接合於第一金屬層111與第二金屬層113之間的一連接界面之一頂面，以維持兩金屬層111、113之間的間隔並支持兩金屬層111、113。第二金屬層113係具有其他端延伸至垂直向下彎曲之一側面部分113F以及一水平基底部分113G。第二金屬層113之基底部分113G可被用作為一一終端，以提供一第二電源。第二金屬層113係連接於一發光晶片145，發光晶片145係經由一導線152被設置於第一金屬層111之基底部分111A。導線152自發光晶片145之一頂面可具有一預設高度差，並被接合於第二金屬層113。
第一絕緣膜122係被接合於第一及第二金屬層111、113之間的一連接界面，且第二絕緣膜122A係被接合於第一金屬層111之外部分111C與第二金屬層113之一頂面周圍。第一及第二絕緣膜122、122A可彼此相連接。一導件131係被設置於第二絕緣膜122A之上。導件131可由一反射材料形成。導件131可由上述說明中所述之材料形成。一樹脂層161B可被模製於第一及第二金屬層111、113中各自界定之空腔A1中。導件131可避免樹脂層161B溢出。樹脂層161B之周圍可與導件131之一頂面齊平。另外，樹脂層161B可具有一平坦表面或一有凹陷或突起形狀之表面。圖12係根據一第五實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。圖13係繪示有圖12中設置於金屬層上之一絕緣膜之狀態之立體圖。
參閱圖12，在一發光裝置中，兩金屬層111、113其中至少一金屬層可被用作為一光逸失阻隔層(light leakage blocking layer)。
第一金屬層111係包含有一光阻隔部111H。該光阻隔部111H可以一預設角度θ2，例如約70°至約120°，自第一金屬層111之一下表面至與對應於第二金屬層113相對之一側彎曲。第一金屬層111之光阻隔部111H可反射光。因此，當發光裝置被如圖24排列時，第一金屬層111之光阻隔部111H可接觸一導光板1041(light guide plate)之一頂面，以避免光於導光板1041和發光裝置之間逸失。第一金屬層111之光阻隔部111H可阻隔自發光晶片145所發出之光，以避免光在如圖24之一背光單元中逸失。
第一絕緣膜122係被接合於第一金屬層111與第二金屬層113之間的一頂面。第二絕緣膜122A係被設置於第一及第二金屬層111、113之頂面周圍，且因此係連接與第一絕緣膜122。發光晶片145係被設置於第一金屬層111之上，在第一及第二絕緣膜122、122A之間，而一導線152係接合於第二金屬層113。一導件131係被設置於第二絕緣膜122A之上。樹脂層161係被模製於導件131之一內部區域中。
第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一環形於第一及第二金屬層111、113之頂面周圍。另外。第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一連續或不連續形狀。另外，第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一頂面，該頂面係具有一不均勻結構者。導件131可具有一上端，該上端係低於第一金屬層111之光阻隔部111H。第二絕緣膜122A與導件131各自之一內部區域可具有一開放區，其內部係為開放者。圖13係繪示有圖12中設置於金屬層上之一絕緣膜之狀態之立體圖。
參閱圖12、13，絕緣膜122、122A係被接合於第一及第二金屬層111、113之頂面。圖12中第二絕緣膜122A之一內部區域A3係被第一絕緣膜122分離為第一金屬層111之一內部區域A11以及第二金屬層113之一內部區域A12。此處，雖然內部區域A11、A12各自具有一矩形形狀，但內部區域A11、A12各自亦可具有一圓形或多邊形形狀。另外，第一金屬層111之內部區域A11可具有足夠與發光晶片接合之大小，例如，可與發光晶片留出約數mm或更小之間隔之一大小。第二金屬層113之內部區域A12可為開放的，以使一導線得以被接合。
至少一開孔105可被界定於光阻隔部111H自第一金屬層111彎曲之一部分中。開孔105可被提供為複數形式。該些開孔可沿著該彎曲部分彼此具有一預設間隔。當光阻隔部111H自第一金屬層111彎曲時，光阻隔部111H因開孔105而可被輕易地彎曲。舉另一例來說，一溝槽(groove)可被界定於光阻隔部111H與第一金屬層111之間之一彎曲部分，以使光阻隔部111H得以被輕易地彎曲。
圖14係根據一第六實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。圖15係繪示有沿著圖14中B-B線之剖面圖。
參閱圖14，一發光裝置係包含有光阻隔部111H、113H，其中金屬層111、113之外部分係被相對於一內部分而垂直彎曲。光阻隔部111H、113H可將入射於一發光晶片141之兩側或全側之光反射。
舉例而言，第一及第二金屬層111、113之光阻隔部111H、113H可對應於發光晶片141，且光阻隔部111H、113H之一上部分可被設置在高於一樹脂層163之最高點之位置，以避免光逸失於側面方向。
根據本實施例，第一及第二金屬層111、113之外部分可被垂直地彎曲，故可作為光阻隔部111H、113H。因此，該些外部分可接觸圖24中一背光單元之一導光板1041之頂面及下表面。此處，發光裝置之光阻隔部111H、113H可有效地阻隔朝向該導光板之上側及下側逸失之光(見圖24之參考數字1041)。
另外，一第一絕緣膜122係被接合於第一及第二金屬層111、113之間的一頂面。一第二絕緣膜122A係被設置於第一及第二金屬層111、113之平坦表面周圍，以支持兩金屬層111、113。
第二絕緣膜122A可避免用以模製發光晶片141之一樹脂層163溢出。
圖15係繪示有沿著圖14中B-B線之剖面圖。
參閱圖15，第一金屬層111之其他外部分可為平坦者，不具有一突起結構，如光阻隔部111H。一第二絕緣膜122A係被設置環繞於樹脂層163。此處，第一金屬層111之其他外部分可具有一傾斜結構，而非平坦結構。或者，第一金屬層111之其他外部分可於一高度突出，該高度係低於光阻隔部111H。第二金屬層113之其他外部分之說明可參照上述等同於第一金屬層111之其他外部分之說明。
圖16係根據一第七實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。
參閱圖16，一發光裝置係包含具有一三角形或半球形形狀之一側面結構於第一及第二金屬層111、113之上。外部分111E、113E可分別以平板來實現。
第一金屬層111之一側面部分111D可包含有：一第一傾斜表面，相對有一發光晶片145裝設於其上之一表面傾斜；以及一第二傾斜表面，以相對該第一傾斜表面之一內角(interior angle)θ3彎曲，如約180°或以下。側面部分111D可具有一三角形之斷面。側面部分111D可具有一多邊形或半球形斷面，而非三角形斷面，但不限制於此。
第一金屬層111之一外部分111E可與有發光晶片145自側面部分111D安裝於其上之一表面齊平。或者，外部分111E可被設置在高於或低於裝設有發光晶片145之表面的位置。
第二金屬層113之側面部分113D及外部分113E可具有與第一金屬層111中對稱之結構。因此，有關第二金屬層113之說明將參照前述第一金屬層111之說明。
第一及第二金屬層111、113之側面部分111D、113D可將發光晶片145所發出之光反射，以實現一具有所需方位分布(orientation distribution)之一角度。
另外，第一金屬層111之側面部分111D以及第二金屬層113之側面部分113D可改善發光裝置之強度。
第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一環形於第一及第二金屬層111、113之頂面周圍。另外。第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一連續或不連續形狀。另外，第二絕緣膜122A與導件131各自可具有一頂面，該頂面係具有一不均勻結構者。
絕緣膜122可連接於第一絕緣膜122，第一絕緣膜122係與第一及第二金屬層111、113間一連接界面之一頂面接合。
樹脂層162係被設置於第一及第二金屬層111、113之內部分上，以密封發光晶片145。此處，第一及第二金屬層111、113之側面部分111D、113D可避免樹脂層162溢出。樹脂層162可以一點膠製程(dispensing process)或一樹脂轉注成型製程(transfer molding process)來形成，但不限制於此。
一凹陷部分168係被界定於樹脂層162之一上部中心區域。凹陷部分168可為在發光晶片145之上，朝向發光晶片145凹入。凹陷部分168可具有一越向下越窄之形狀(downwardly tapered shape)，例如一錐形或一柱形。凹陷部分168之一最大寬度可大於發光晶片145之寬度。一預設反射材料169可包含有一分散劑或擴散劑(diffusion agent)如TiO2 或SiO2 。反射材料169可將入射於凹陷部分168之光反射，以避免熱點(hot spots)發生於將如圖23所示之一俯視方式發光裝置發出之光分散的過程中。
圖17係根據一第八實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。
參閱圖17，一發光裝置係具有一結構，其中第一及第二金屬層112、114，對應於裝設有發光晶片145之一表面，係呈向下梯狀。
第一金屬層112之外部分係包括：一側面部分112A，其係自第一金屬層112之一內部分，例如一裝設有發光晶片之部分，向下垂直彎曲；以及一水平外部分112B，其係自側面部分112A向外彎曲。因為第二金屬層114之一側面部分114A與外部分114B係對稱於第一金屬層112之側面部分112A與外部分112B，故有關第二金屬層114之說明將參照前述第一金屬層112之說明。
第一金屬層112之外部分112B以及第二金屬層114之外部分114B係被設置為平行於裝設有發光晶片145之一基底部分。
第一金屬層112之側面部分112A以及第二金屬層114之側面部分114A係被設置為彼此相對應於一位置，該位置係低於發光晶片145。
發光晶片145係被設置於第一金屬層112之內部分上。另外，發光晶片145係經由一導線與第二金屬層114之內部分連接。
金屬層112、114之間一高度差H1可大於發光晶片145之一厚度。因為由高度差H1所產生之一空間係被提供於發光晶片145之下方，故熱效率可被提升。
金屬層112、114之外部分112B、114B可分別為接合區域。
此處，金屬層112、114之外部分112B、114B可被提供於發光裝置之兩側或全側。因此，第二絕緣膜122A之附著區域(attachment area)可根據外部分112B、114B之形狀而變動。舉例而言，第一及第二絕緣膜122、123可沿著側面部分112與金屬層112、114之內部分接合，並據此彼此相連接。
另外，第一及第二金屬層112、114可自外部分112B、114B向上突出。因為一光阻隔部並未被提供於發光晶片145周圍，自發光晶片145所發出之光可以約180°±10°之方位分布。
第一絕緣膜122可被接合於第一及第二金屬層112、114彼此相對應之頂面。第三絕緣膜123可被附接於外部分112B、114B之頂面。因此，第一及第三絕緣膜122、123可維持第一及第二金屬層之間的一間隔，並支持該發光裝置。
第三絕緣膜123可具有一圓形或環圈形狀於第一及第二金屬層112、114之頂面之外部分的周圍。第三絕緣膜123可與第一絕緣膜為連接或分開者；但不限制於此。
樹脂層163係被設置於第一及第二金屬層112、114之上，以覆蓋發光晶片145與第一及第三絕緣膜122、123。樹脂層163可在一樹脂轉注成型製程中被製造。另外，具有一不均勻形狀之一結構(pattern)163A可被設置於樹脂層163之一表面上。
圖18係根據一第九實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。
參閱圖18，一發光裝置係包含有三金屬層。該三金屬層係包括：一第三金屬層115，其係為一散熱架(heatsink frame)；以及第一及第二金屬層111、113。
第三金屬層115係具有一空腔A1於其一中心區域。該空腔可由傾斜自一平坦基底部分115A之側面部分115B來界定。側面部分115B可被設置於基底部分115A之兩側面或全側面之上。側面部分115B係具有包括一水平設置之外部分115C之一端。
外部分115C係設置於第三金屬層115兩側，且其可分別對應於第一及第二金屬層111、113。
第四絕緣膜125係被附接於第三金屬層115之外部分115C與第一及第二金屬層111、113彼此相對於其上之一區域。第五絕緣膜125A可被環繞附接於第一及第二金屬層111、113之周圍之頂面，呈一框架形狀、一圓形、或一環圈形狀。第五絕緣膜125A可與第四絕緣膜125相連接。在此情況下，第五絕緣膜125A可自第一及第二金屬層111、113之頂面延伸至第三金屬層115之一頂面。
發光晶片141係被設置於第三金屬層115之基底部分115A之上。另外，發光晶片141可被設置於空腔A1內。
第一及第二金屬層111、113係分別經由第四絕緣膜125與第五絕緣膜125A之間的開放區域A2來暴露。第一及第二金屬層111、113之開放區域A2可被設置於空腔A1彼此相對之側面上。設置於開放區域A2上之第一及第二金屬層111、113可經由導線151、152，分別與發光晶片141相連接。
樹脂層161可被模製以密封發光晶片141及導線151、152。樹脂層161可具有一突起結構，但不限制於此。
由一反射材料所形成之一導件可被進一步設置於第五絕緣膜125A之頂面上。該導件可具有一圓形、一框架形狀、或一環圈形。
該發光裝置係包括作為一散熱架之第三金屬層115，於其中心側向下突伸。另外，該發光裝置係包括第一及第二金屬層111、113，自第三金屬層115呈向上之梯狀。因此，用以容納第三金屬層115之一開孔可進一步被界定於一發光模組之一印刷電路板(PCB)中，以與第一及第二金屬層111、113接合。
圖19係根據一第十實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。圖20係繪示有圖19中發光裝置之平面圖。
參閱圖19，一發光裝置係以第一至第三金屬層111、113、115而具有一空腔A1。第一及第二金屬層111、113係被設置於第三金屬層115之兩側，以彼此相對。如圖20所示，第一及第二金屬層111、113之基底部分111A、113A，側面部分111B、113B，以及外部分111C、113C係被設置於第三金屬層115之兩側。第三金屬層115可沿著一Z軸方向對應於第一及第二金屬層111、113。
第一及第二金屬層111、113之基底部分111A、113A可與第三金屬層115之一頂面齊平。
一第六絕緣膜125B係被設置於第三金屬層115與第一及第二金屬層111、113之間的一頂面上。如圖20所示，第六絕緣膜125B可向上延伸至沿著Z軸方向排列之第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C，並具有一圓形。
發光晶片141係被裝設於第三金屬層115之上。另外，第三金屬層115係經由導線151、152與第一及第二金屬層111、113相連接。圖19中所示之結構可被應用於圖12、14中所示之結構，且由此可提供一光阻隔部。
如圖20所示，第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C可被分別地設置於各方向，例如一X軸與一Z軸方向。因此，一切割區C1可被設置於第一及第二金屬層111、113之外部分111C、113C之間。
圖21係根據一第十一實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖。
參閱圖21，一發光裝置之第一及第二金屬層116、117可分別包含有光阻隔部116A、117A。光阻隔部116A、117A可相對裝設有發光晶片145之一表面被垂直地彎曲，並被設置為彼此相面對。光阻隔部116A、117A可具有上端116B、117B，其係以一預設角度θ4彎曲於一內部區域A5中。光阻隔部116A、117A之上端116B、117B可具有一內角θ4為約100°至約170°。
因此，既然上端116B、117B之間的一間隔D2係小於光阻隔部116A、117A之間的一間隔D3，自發光晶片145所發出之光可經由上端116B、117B之間的區域A5被發射至樹脂層164之一表面上。
該發光裝置可將自發光晶片145所發出之光的方位分布集中至一中心。在此情況下，該方位分布可被變為樹脂層164表面之一形狀。樹脂層164可具有一半球形或一平坦形狀。或者，樹脂層164可具有一有粗糙結構之形狀。
樹脂層164之一部分164A可被填充於第一及第二金屬層116、117之間。樹脂層164之該部分164A可被設置於第一及第二金屬層116、117彼此對應之一表面上，以固定第一及第二金屬層116、117。
一絕緣膜125係被接合於第一及第二金屬層116、117之間的一下表面。第四絕緣膜125可被暫時地接合於第一及第二金屬層116、117之下表面，然後可在樹脂層164形成後被去除；但不限制於此。
各實施例之特徵可選擇性地適用於其他實施例，而非僅限於各實施例本身。
〈發光晶片〉
以下將配合圖22、23詳細說明根據一實施例之一發光晶片。
參閱圖22，一發光晶片141可包括：一基板211、一緩衝層212(buffer layer)、一第一導電型半導體層213(first conductive type semiconductor layer)、一主動層214(active layer)、一第二導電型半導體層215、一第一電極216、以及一第二電極217。第一導電型半導體層213、主動層214、以及第二導電型半導體層215可被定義為發光結構210。
基板211可由Al2 O3 、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2 O3 、一導電基板、以及GaAs所形成。基板211可為一成長基板(growth substrate)。具有Inx Aly Ga1-x-y N(0x1,0y1,0x+y1)之組成式的一半導體可成長於該成長基板之上。
緩衝層212可為一用以降低基板211和該半導體之間的晶格常數差異(lattice constant difference)之層，且可由一II-VI族化合物半導體所形成。一未摻雜III-V族化合物半導體可被進一步設置於緩衝層212之上，但不限制於此。
第一導電型半導體層213係被設置於緩衝層212之上，主動層214係被設置於第一導電型半導體層213之上，而第二導電型半導體層215係被設置於主動層214之上。
第一導電型半導體層213可由摻雜有一第一導電型雜質(first conductive type dopant)之III-V族化合物半導體如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、及AlGaInP所形成。當第一導電型半導體層係為一N型半導體層時，該第一導電型雜質可包括一N型雜質例如Si、Ge、Sn、Se、及Te。第二導電型半導體層215可被形成為一單層或一多層，但不限制於此。
主動層214可具有一單量子井結構(single quantum well structure)、一多量子井結構(multiple quantum well(MQW)structure)、一量子線結構(quantum wire structure)及一量子點結構(quantum dot structure)其中一者。主動層214可具有一井層(well layer)及一障壁層(barrier layer)之循環，例如使用III-V族化合物半導體材料之一InGaN/GaN井層/障壁層或InGaN/AlGaN井層/障壁層。
一導電型包覆層(conductive type clad layer)可被設置於主動層214之上方及/或下方。該導電型包覆層可由一AlGaN基材料所形成。
第二導電型半導體層215係形成於主動層214之上。第二導電型半導體層215可由摻雜有一第二導電型雜質之III-V族化合物半導體材料如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP所形成。當該第二導電型半導體層係為一P型半導體層時，該第二導電型雜質可包括一P型雜質例如Mg、Ze。第二導電型半導體層215可具有一單層結構或一多層結構，但不限制於此。
一第三導電型半導體層，如一N型半導體層，可被設置於第二導電型半導體層215之上。因此，發光結構210可具有下述至少一者：一N-P接面結構，一P-N接面結構、一N-P-N接面結構、及一P-N-P接面結構。
一電流散佈層(current spreading layer)可被設於第二導電型半導體層215之上。該電流散佈層可由ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、AZO(aluminum zinc oxide)、ATO(antimony tin oxide)、及GZO(gallium zinc oxide)其中一者所形成。一第一電極216可被設置於第一導電型半導體層213之上，且一第二電極217可被設置於第二導電型半導體層215之上。
第一電極216與第二電極217可經由一導線，與圖1至5中的金屬層相連接。
圖23係繪示有一垂直型晶片結構(vertical type chip structure)。
參閱圖23，一發光晶片145係包括：一歐姆層221(ohmic layer)於發光結構210之下方；一反射層224於歐姆層221之下方；一導電支撐件224於反射層225之下方；以及一保護層224於反射層223與發光結構210之周圍。
發光晶片145之形成係可藉由形成一歐姆層221、一通道層223(channel layer)、以及一導電支撐件225於第二導電型半導體層215之上，然後去除基板211及緩衝層213而無需進行一用以曝光第一導電型半導體層213之蝕刻製程於圖22所示之結構中。
歐姆層221可與發光結構210之一下層有歐姆接觸，例如該第二導電型半導體層。歐姆層221可由下述一者所形成：ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、AZO(aluminum zinc oxide)、ATO(antimony tin oxide)、GZO(gallium zinc oxide)、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、及其組合。另外，歐姆層221可使用金屬材料及光傳輸導電材料如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、及ATO來形成為一單層結構或一多層結構。舉例而言，該多層可包括IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、及AZO/Ag/Ni。用以阻隔電流且對應於電極216之一層可被進一步設置於歐姆層221中。
保護層223可由氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、氧化銦鋅錫(indium zinc tin oxide,IZTO)、氧化銦鋁鋅(indium aluminum zinc oxide,IAZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化銦鎵錫(indium gallium tin oxide,IGTO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銻錫(antimony tin oxide,ATO)、氧化鋅鎵(gallium zinc oxide,GZO)、SiO2 、SiOx 、SiOx Ny 、Si3 N4 、Al2 O3 、及TiO2 其中一者所形成。保護層223可經由一濺鍍方法(sputtering method)或一沉積方法(deposition method)來形成。保護層224可防止發光結構210之層彼此之間的電性短路。
反射層224可由下述其中一者所形成：Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、及其組合。反射層224可具有一寬度大於發光結構210之寬度，以改善光反射效率。
舉例而言，導電支撐件225可作為一基底基板(base substrate)。導電支撐件225可由銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅鎢(Cu-W)及載體晶圓(carrier wafers)如Si、Ge、GaAs、ZnO、Sic等其中至少一者所形成。一黏著層可進一步被設置於導電支撐件225與反射層224之間。因此，該兩層可由該黏著層彼此黏合在一起。
上述關於圖22、23之發光晶片之說明僅為一例，且並不限於上述特徵。該發光晶片可選擇性地應用於發光裝置之實施例，但不限制於此。
〈照明系統〉
上述揭露之實施例中發光裝置係具有一結構，該結構中封裝有發光晶片。另外，複數個發光裝置可被設置於一基板之上，並據此可被提供給一照明系統如一發光模組或一照明單元。根據上述揭露實施例之該些發光裝置其中一者可被應用於照明系統。
本發明實施例之發光裝置係可被應用於照明單元。該照明單元可具有一有複數個發光裝置排列於其中之結構。該照明單元可包括圖24、25中繪示之顯示裝置及圖26中繪示之照明裝置。另外，該照明單元可包含照明燈、交通指示燈、車輛頭燈、以及招牌。
圖24係根據本發明一實施例，繪示有一顯示裝置之立體分解圖。
參閱圖24，顯示裝置1000(display unit)包含一導光板1041(light guide plate)；一發光模組1031(light emitting module)，其係提供光給導光板1041者；一反射部件1022(reflective member)於導光板1041之下；一光學片1051(optical sheet)於導光板1041之上；一顯示面板1061(display panel)位於光學片1051之上；以及一背板1011(bottom cover)，其係容納有導光板1041、發光模組1031、以及反射部件1022；然而，本發明之實施例並不限制於此。
背板1011、反射部件1022、導光板1041、及光學片1051可被定義為一照明單元1050。
導光板1041係擴散光，以產生平面光(planar light)。舉例而言，導光板1041可由一透明材料形成，例如下述之壓克力樹脂材料其中一者：聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate，PMMA)、一聚乙烯對苯二甲酸酯(polygthylene terephthlate，PET)樹脂、一聚碳酸酯(poly carbonate，PC)樹脂、一環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)樹脂、及一聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)樹脂。
發光模組1031係被設置以提供光給導光板1041之至少一側面。因此，發光模組1031可被用作為一顯示裝置之一光源。
至少一發光模組1031可被設置於導光板1041之至少一側面上，以直接地或間接地提供光。發光模組1031可包括有一基板1033及根據上述實施例之發光裝置100。另外，發光裝置100可以一預設間隔被排列於基板1033之上。
基板1033可為包含有一印刷圖案(circuit pattern)之一印刷電路板(PCB)。除了典型的印刷電路板外，基板1033亦可包括有一金屬芯印刷電路板(metal core PCB，MCPCB)或一軟性印刷電路板(flexible PCB，FPCB)等等，但不限制於此。當發光裝置100被安裝於背板1011之一側面或於一散熱板(heatsink plate)之上，則此情形下基板1033可被去除。在此處，一部分的散熱板可與背板1011之一頂面相接觸。
該些發光裝置100可被裝設於基板1033之上，以使一發光表面(light emission surface)能與導光板1041以一預設間隔相隔而設；但不限制於此。發光裝置100可直接地或間接地提供光給一光入射表面(light incident surface)，也就是導光板1041之一側面；但不限制於此。
反射部件1022可被設置於導光板1041之下方。因為反射部件1022係將入射到導光板1041之一下表面的光反射，以提供向上之光，故可使照明單元1050之亮度獲得改善。舉例而言，反射部件1022可由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、及聚氯乙烯(PVC)其中一者來形成，但不限制於此。反射部件1022可為背板1011之頂面，但不限制於此。
背板1011可容納導光板1041、發光模組1031、以及反射部件1022等。為達此目的，背板1011可包括一容納部分1012(receiving part)，其係為一上表面呈開放之盒狀；但不限制於此。背板1011可與一前框(top cover)(未圖示)耦接，但不限制於此。
背板1011可由一金屬材料或一樹脂材料來形成。另外，背板1011可由一壓模製程(press molding process)或一擠壓成型製程(extrusion molding process)來製造。背板1011可由具極佳熱傳導性之一金屬或非金屬材料來形成，但不限制於此。
舉例而言，顯示面板1061可為一LCD顯示面板，且包括由一透明材料所形成之第一及第二基板，以及一設置在該第一及第二基板之間的一液晶層(liquid crystal layer)。一偏光板(polarizing plate)可連接於顯示面板1061之至少一表面上。本發明並不限制於上述之偏光板連結結構。顯示面板1061可使用通過光學片1051的光來顯示資訊。顯示裝置1000可被應用於各種不同的攜帶式終端裝置(portable terminals)、筆記型電腦螢幕、電腦螢幕及電視螢幕等。
光學片1051係被設置於顯示面板1061及導光板1041之間，且包括至少一透光片(transmission sheet)。舉例而言，光學片1051可包括一擴散片(diffusion sheet)、一水平或垂直稜鏡片(horizontal or vertical prism sheet)、一增亮片(brightness enhanced sheet)等其中至少一者。該擴散片係可擴散入射光。該水平及/或垂直稜鏡片係集中該入射光至一顯示區域上。另外，該增亮片係可重新使用逸失的光以增強亮度。另外，一保護片可被設置於顯示面板1061上，但不限制於此。
此處，導光板1041及光學片1051可被設置於在發光模組1031之一光路徑上，但不限制於此。
圖25係根據本發明一實施例，繪示有一顯示裝置。
參閱圖25，顯示裝置1100係包括一背板1152、有上述之發光裝置100排列於其上之一基板1120、一光學部件1154、及一顯示面板1155。
基板1120及發光裝置100可被定義為一發光模組1060。背板1152、至少一發光模組1060、及光學部件1154可被定義為一照明單元。
背板1152可包括一容納部分1153(receiving part)，但不限制於此。
此處，光學部件1154可包含有以下至少一者：一透鏡(lens)、一導光板、一擴散片、一水平及垂直稜鏡片、及一增亮片。該導光板可由PC材料或PMMA材料形成。在此情況下，該導光板可被去除。該擴散片係可擴散入射光，而該水平及垂直稜鏡片係集中該入射光至顯示面板1155。該增亮片係可重新使用逸失的光以增強亮度。
光學部件1154係設置於發光模組1060上，以使用發光模組1060所發出之光來產生平面光，或擴散及匯集發光模組1060所發出之光。
圖26係根據本發明一實施例，繪示有一照明裝置之立體圖。
參閱圖26，照明裝置1500可包括有一外殼1510、一發光模組1530設置於外殼1510中、以及一連接終端1520(connection terminal)設置於外殼1510中，以接收來自一外部電源之電能。
外殼1510可由具有極佳散熱(thermal dissipation)性質之材料製成，例如一金屬材料或一樹脂材料。
發光模組1530可包括一基板1532及安裝於基板1532上之一發光裝置100。發光裝置100可以一複數形式被提供，且該些發光裝置100可以一矩陣形狀(matrix shape)排列或以一預設間隔彼此相隔而設。
一電路圖案可被印刷於一介電質(dielectric)上，以製造基板1532。舉例而言，基板1532可包括一印刷電路板(PCB)、一金屬芯印刷電路板(MCPCB)、一軟性印刷電路板(FPCB)、一陶瓷電路板、或一FR-4基板。
另外，基板1532亦可由能夠有效反射光線之材料所形成，或可塗佈有能夠有效反射光線之顏色，例如，一白色或一銀色。
至少一發光裝置100可被安裝於基板1532之上。發光裝置100可包括至少一發光二極體(light emitting diode，LED)晶片。該發光二極體可包括彩色的發光二極體，其係可分別發出具有紅、綠、藍、及白色者，或一紫外線(ultraviolet,UV)發光二極體，其係可發出紫外光。
發光模組1530可具有不同的發光裝置100組合配置，以取得理想之顏色及亮度。舉例而言，一白色發光二極體、一紅色發光二極體、以及一綠色發光二極體可被組合配置，以維持一高顯色性指數(color rendering index,CRI)。
連接終端1520可與發光模組1530電性連接以提供電力。連接終端1520可以一牙槽型(socket type)，與一外部電源螺接(screwed and coupled)，但不限制於此。舉例而言，連接終端1520可為一插針形狀(pin shape)，以將連接終端1520插入該外部電源內。或者，連接終端1520可利用一電線與該外部電源相連接。
本發明之實施例係可提供一片式(tape type)或膜式(film type)之發光裝置。在實施例中，因為金屬層係由絕緣膜所支撐，而不需使用封裝體，故發光裝置之製造流程可以被改善。另外，亦可降低發光裝置之厚度。根據本發明之實施例，包含有凹陷空腔或光阻隔部之金屬層可被提供以改善發光裝置之取光效率(light extraction efficiency)。
根據本發明實施例，發光裝置之可靠度可被提升。另外，發光裝置之微型化與整合亦可被改善。根據本發明實施例，在發光裝置以及包括發光裝置之照明系統中，熱效率可被改善。
在上述實施例中所提到之特定特徵、結構或功效，係被包括於本發明之至少一實施例中，而並非僅限於一實施例。另外，在特定特徵、結構或功效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。故，如此之重組或修改均應被視為落入本發明之申請範疇內。
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。
100．．．發光裝置
111、110、112、113．．．金屬層
114、115、116、117．．．金屬層
119．．．間隙部分
145、141．．．發光晶片
151、152．．．導線
161、161B、162、163．．．樹脂層
163A、164、168．．．樹脂層
121、122、122A、123．．．絕緣膜
123、125、125A、125B．．．絕緣膜
A1．．．空腔
W1、D1、D2、D3．．．寬度
111A、113A、113G．．．基底部分
110A、115A．．．基底部分
111B、111D、113B．．．側面部分
113D、113F、110B．．．側面部分
114A、112A、115B．．．側面部分
111C、111E、113C．．．外部分
113E、110C、114B．．．外部分
112B、115C．．．外部分
111H、113H、116A、117A．．．光阻隔部
A2、A3、A4、A5、A11、A12．．．區域
H1、H3、H4．．．高度
S1．．．外部空間
T1．．．厚度
θ1~θ4．．．角度
131．．．導件
105．．．開孔
169．．．反射材料
C1．．．切割區
116B、117B．．．上端部
1210．．．發光結構
211、1033、1120、1532．．．基板
212．．．緩衝層
213．．．導電型半導體層
214、215．．．主動層
216、217．．．電極
221．．．歐姆層
223．．．反射層
224．．．保護層
225．．．導電支撐件
1000、1100．．．顯示裝置
1031、1060、1530．．．發光模組
1012．．．容納部分
1022．．．反射部件
1011、1152．．．背板
1041．．．導光板
1051．．．光學片
1061、1155．．．顯示面板
1050、1150．．．照明單元
1153．．．容納部分
1154．．．光學部件
1500．．．照明裝置
1520．．．連接終端
1510．．．外殼
圖1係根據一第一實施例，繪示有一發光裝置之立體圖；
圖2係繪示有沿圖1中A-A線之側視剖面圖；
圖3至7係繪示有圖1中發光裝置之製造流程；
圖8、9係根據一第二實施例，繪示有一發光裝置之立體圖及側視剖面圖；
圖10係根據一第三實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖11係根據一第四實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖12係根據一第五實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖；
圖13係繪示有圖12中設置於發光裝置中金屬層之立體圖；
圖14係根據一第六實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖；
圖15係繪示有沿著圖14中B-B線之剖面圖；
圖16係根據一第七實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖17係根據一第八實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖18係根據一第九實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖19係根據一第十實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖；
圖20係繪示有圖19中發光裝置之平面圖；
圖21係根據一第十一實施例，繪示有一發光裝置之側視剖面圖；
圖22、23係根據本發明一實施例，繪示有一發光晶片之一實例；
圖24係根據本發明一實施例，繪示有一顯示裝置實例之立體圖；
圖25係根據本發明一實施例，繪示有一顯示裝置另一實例之立體圖；以及
圖26係根據本發明一實施例，繪示有一照明裝置之立體圖。
100．．．發光裝置
111、113．．．金屬層
119．．．間隙部分
145．．．發光晶片
152．．．導線
161．．．樹脂層
121．．．絕緣膜
A1．．．空腔
W1．．．寬度

Claims (20)

  1. 一種發光裝置，包括：複數個金屬層，包含一第一金屬層及一第二金屬層彼此相隔而設；一第一絕緣膜設置於該些金屬層之一頂面上，該第一絕緣膜之一寬度係大於該些金屬層之間的一間隔；一發光晶片設置於該些金屬層其中至少一者之上；一樹脂層設置於該第一金屬層、該第一絕緣膜、以及該發光晶片之上；以及一第二絕緣膜於該第一和第二金屬層之頂面之外部分上，其中，該第一金屬層包括：一第一基底部分，該發光晶片設置於該第一基底部分上、以及一第一側面部分自在該第一基底部分之一外部分彎曲。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該些金屬層之該第二金屬層係包括：一第二基底部分對應於該第一金屬層之該第一基底部分；以及一第二側面部分自在該第二基底部分之一外部分彎曲，以對應於該第一側面部分。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一金屬層之該第一側面部分與該第二金屬層之該第二側面部分其中至少一者之一部分係被設置在一高於該樹脂層之頂面的一位置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一金屬層之該第一側面部分及/或該第二金屬層之該第二側面部分其中至少一者係被設置於該發光晶片之周圍。
  5. 如申請專利範圍第2項至第4項其中任一項所述之發光裝置，其進一步包括：一第一外部分自該第一金屬層之該第一側面部分彎曲；以及一第二外部分自該第二金屬層之該第二側面部分彎曲；其中，該第一及第二外部分係被設置為平行於該第一及第二基底部分之一延伸線上。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項其中任一項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜具有一厚度大於該第一金屬層與該第二金屬層各自之厚度。
  7. 如申請專利範圍第5項之發光裝置，其中該第二絕緣膜沿著第一及第二金屬層之外部分之頂面上以一圓形或環圈形狀設置。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中該第二絕緣膜設置於該第一金屬層之該第一基底部分以及該第二金屬層之該第二基底部分的頂面之一周緣部分，該第二絕緣膜係具有一開放區域於其中；其中，該第二絕緣膜係與該第一絕緣膜相連接。
  9. 如申請專利範圍第1至4項其中任一項所述之發光裝置，其進 一步包括：一導件以該第二絕緣膜之一厚度方向突伸於該第二絕緣膜之上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該導件係由一樹脂材料或一金屬材料形成。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一金屬層之該第一側面部分以及該第二金屬層之該第二側面部分係被設置以彼此相對應，且係被設置在比該發光晶片更低之區域。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該些金屬層之內部分各自具有一空腔，該空腔之一深度相對於該些金屬層各外部分之深度。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，其中該空腔係形成於該第一及第二金屬層之內部分中。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該些金屬層係包括一第三金屬層於該第一金屬層及該第二金屬層之間，且該發光晶片係被設置於該第三金屬層之上，並經由一導線與該第一及第二金屬層相連接。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該空腔係形成於該第三金屬層之一內部分中。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該空腔係設置於該第一至第三金屬層之一內部分中。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中相對該些金屬層之內部分傾斜之一傾斜部分係被設置於該空腔周圍。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜係包括選自由一聚亞醯胺(polyimide，PI)膜、一聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthlate,PET)膜、一乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate，EVA)膜、一聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)膜、一三醋酸纖維(triacetyl cellulose，TAC)膜、一聚醯胺醯亞胺(polyamide imide，PAI)膜、一聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)膜、一全氟烷氧(perfluoroalkoxy，PFA)膜、一聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)膜、以及一樹脂膜所組成之群組其中至少一者。
  19. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之發光裝置，其進一步包括：一凹面部分自該樹脂層之一頂面凹陷於該發光晶片之一方向，以及一反射材料設置於該凹面部分之中。
  20. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該導件係由抗焊料、焊錫膏、Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、或Au合金其中至少一者來形成。
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