TWI470830B - 發光裝置、發光裝置封裝件及照明系統 - Google Patents

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Description

發光裝置、發光裝置封裝件及照明系統
本發明主張關於2010年04月28日所申請的韓國專利案號10-2010-0039594的優先權，並在此以引用的方式併入本文中，以作為參考。
本發明係關於一發光裝置、一發光裝置封裝件以及一照明系統。
發光裝置中之P-N接面二極體具有將電能轉換成光能之性質，且其可結合週期表中III族與V族元素所形成。經由控制化合物半導體組成比率，發光裝置可以呈現出不同顏色。
當施加順向電壓於發光裝置時，n-層之電子根據傳導帶與價能帶之能隙與p-層之電洞結合以發射能量。該能量通常以熱或光的形式射出。在發光裝置中之能量以光的形式射出。
舉例而言，由於氮化物半導體的高熱穩定性與寬能隙能量，氮化物半導體吸引了光學裝置與高功率電子裝置的關注。特別是使用氮化物半導體之藍光發光裝置、綠光發光裝置與紫外光(UV)發光裝置已經商業化且被廣泛應用。
舉例而言，為了形成白光發光裝置封裝件，可以結合光之三原色的紅色、綠色與藍色的發光裝置，或添加黃磷，如釔鋁石榴石(YAG)與鋱鋁石榴石(TAG)至一藍光發光裝置，或者在紫外光(UV)發光裝置中使用三顏色(紅色/綠色/藍色)磷。
但是，在包括一磷之相關白光發光裝置封裝件技術中，該磷可能不會均勻地分佈於一發光裝置之一晶片上，因此可形成一寬色溫分佈(wide color temperature distribution)。
除此之外，由於磷之分佈面積大於發光裝置之面積，磷可能不會均勻地分佈於發光裝置之晶片上，所以也可形成寬色溫分佈。
本發明之實施例提供一發光裝置、一發光裝置封裝件與一照明系統，其根據一照射角可以維持取光效率與減少色溫度偏差。
根據一實施例，一發光裝置包括：一發光結構，其包括一第一導電型半導體層、位於該第一導電型半導體層之上之一第二導電型半導體層、以及位於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間之一主動層；一非週期性取光圖案位於該發光結構之上；以及一磷層位於該非週期性取光圖案之上，其中該磷層填充在該非週期性取光圖案之至少一部分。
根據另一實施例，一發光結構包括：一發光結構，其包括第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層位於該第一導電型半導體層之上、以及一主動層位於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間；一非週期性取光圖案位於該發光結構之上；以及一磷層位於該非週期性取光圖案之上，其中該磷層具有面對該發光結構之一第一表面以及面對該第一表面反方向之一第二表面，且該磷層之第一表面包括一圖案，該圖案對應於設置在該發光裝置上之該非週期性取光圖案。
根據再一實施例，一發光裝置封裝件包括：一封裝體；位於該封裝體上之如申請專利範圍第1至9項所述中之任何一項的該發光裝置；以及一電極電性連接該封裝體至該發光裝置。
在再一實施例中，一照明系統包括一發光模組，其包括一基板與如申請專利範圍第17項所述且位於該基板之上之該發光裝置封裝件。
本發明說明書中之一個或多個實施例由隨附之圖示與以下描述進行說明。也會在描述、圖示與申請專利範圍中說明其他結構。
於此根據實施例之一發光裝置、一發光裝置封裝件與一照明系統將參照附圖進行描述。
在以下實施例的描述中，可以理解當提及：一層(或膜(film))是位在另一層或基板”上(on)”，表示層是直接位在其他層或基板上，或者可能呈現中間層。再者，可以理解當提及：一層是位在另一層”下(under)”，表示層是直接位在其他層下，或者可能呈現一個以上的中間層。另外，也可以理解當提及：一層是位在兩層”之間(between)”，可表示其為這兩層之間之唯一層，或者可能呈現一個以上的中間層。
<實施例>
圖1為根據一實施例繪示一發光裝置100之截面圖，以及圖2與圖3為根據實施例繪示該發光裝置之平面視圖。
一假性隨機圖案(pseudorandom pattern)P1為圖2中一非週期性取光圖案P之一範例，且一圓形圖案P1為圖3中一非週期性取光圖案P之一範例。
該非週期性取光圖案P可包括沒有平移對稱(translational symmetry)之一取光圖案。
發光裝置100可包括：一發光結構110，其包括一第一導電型半導體層112、一主動層114、以及一第二導電型半導體層116；非週期性取光圖案P設置於發光結構110上；以及一磷層130設置於非週期性取光圖案P上。
磷層130可填充在非週期性取光圖案P之至少一部分。
非週期性取光圖案P可包括如圖2所示之假性隨機圖案P1，但不限定於此。
非週期性取光圖案P可包括具有隨機形狀、粗糙表面和預定形狀之一凹凸結構，但不限定於此。
假性隨機圖案P1可包括在一限定空間內隨機設置之孔洞圖案或柱狀圖案，但不限定於此。
假性隨機圖案P1可具有範圍大約200 nm至大約3000 nm之最近平均距離(nearest mean distance)。
非週期性取光圖案P可包括如圖3所示之圓形圖案P2。
圓形圖案P2可包括在同心圓圓周上之孔洞圖案或柱狀圖案。
磷層130可具有一均勻厚度。
經由結合母光源，例如，一藍光LED和與一磷形成一白光發光二極體(LED)。在此情況下，依據照射角減少色溫偏差是必須的。為此，可使用一(保角塗層)方法在該發光結構上之上層形成具有均勻厚度之一薄磷層，如此一磷層形成為具有與一藍光LED相同位置與面積之光源，以根據一光路徑降低一封裝件中除了色差(chromatic aberration)之外之色溫偏差。
於是，因為該磷將一長波長光(long wavelength light)之行進路徑轉換成大致上相同於不被該磷層吸收之藍光，所以可以忽略由於該路徑造成之色溫偏差。
圖4為繪示相關技術之一發光裝置之發光圖案示意圖。
雖然均勻厚度之該磷層使用鍍膜(保角塗層)處理方法，由於如圖4所示之照射角造成之色溫偏差仍然存在。
這是因為該藍光之徑向分佈A基本上不同於由該磷所轉換之光之徑向分佈B。
亦即，該藍光之徑向分佈A取決於氮化鎵(GaN)與一背景材料(空氣或矽膠)與一取光結構之間之介面，且其稍微集中於一垂直方向。
相反地，因為由該磷所轉換的長波長光為由自發發射過程(spontaneous emission process)所產生，所以該長波長光在徑向分佈B上有相同的機率。因此，當藍光與該長波長光結合成該白光LED時，該藍光強度隨著照射角接近垂直方向而增加，因此展現相對高之色溫。
特定而言，因為垂直型氮化鎵(GaN)基LED相較於一側型結構在垂直方向具有較集中的徑向分佈，所以必須設計與發展出一種發光裝置具有相似於磷發出之光的徑向分佈。
圖5為根據一實施例繪示一發光裝置之發光圖案示意圖。
在此實施例中，非週期性取光圖案P可設置於一垂直型氮化鎵(GaN)基LED中之一n型半導體層或一未摻雜半導體層，以減少因照射角而使白光LED所造成的色溫偏差。其中該未摻雜半導體層為無摻雜n型或p型離子之層。
舉例而言，非週期性取光圖案P可包括假性隨機圖案P1或圓形圖案P2。
圖6為根據一實施例繪示一發光裝置之取光效率圖。
非週期性取光圖案P與相關技術之週期性取光圖案(方形晶格圖案)具有相同之取光效率，且分佈光於水平方向而非垂直方向。
因由於圖案晶格之週期性的衍射(diffraction)，光藉由取光圖案而垂直集中。因此不具有週期性的假性隨機圖案P1或圓形圖案P2具有一相似於平坦表面之發光分佈。所以具有均勻厚度之該磷層(經由保角塗層)形成於具有假性隨機圖案P1或圓形圖案P2之發光結構上，以減少色溫偏差。
根據實施例，在該發光裝置中，具有均勻厚度之該磷層形成於該非週期性取光圖案，因此可以維持取光效率與減少因照射角造成之色溫偏差。
在後文中，根據實施例的發光裝置製造方法將伴隨圖7至圖9進行說明。
首先，如圖7所示，準備一第一基板105。第一基板105包括一導電基板或一絕緣基板。舉例而言，第一基板105可包括藍寶石(Al2 O3 )、碳化矽(SiC)、矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、矽(Si)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鎵(Ge)、和三氧化二鎵(Ga2 O3 )中的至少一者。一凹凸結構可設置於第一基板105之上部上，但不限定於此。
可在第一基板105執行濕清洗以從第一基板105表面移除雜質。
然後，發光結構110包括第一導電型半導體層112、主動層114、以及第二導電型半導體層116，且可形成於第一基板105上。
發光結構110可利用以下所列之方法所形成，如金屬有機化學氣相沈積法(MOCVD)、化學氣相沈積法(CVD)、電漿輔助化學氣相沈積法(PECVD)、分子束磊晶法(MBE)或氫化物氣相磊晶法(HVPE)，但不限定於此。
一緩衝層(未繪示)可形成於第一基板105上。該緩衝層(未繪示)可減少發光結構110與第一基板105材料之間之晶格不匹配，且可由III-V族化合物半導體所形成，例如，其可由氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鋁鎵(InAlGaN)和氮化鋁銦(AlInN)的至少一者所形成。一未摻雜雜質之半導體層可形成於該緩衝層(未繪示)之上，但不限定於此。
第一導電型半導體層112可由III-V族化合物半導體摻雜一第一導電型摻雜物所形成。當第一導電型半導體層112為一N型半導體層，該第一導電型摻雜物可包括矽(Si)、鎵(Ge)、錫(Sn)、硒(Se)、或碲(Te)作為一N型摻雜物，但不限定於此。
第一導電型半導體層112可包括具有組成公式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1，0y1，0x+y1)之半導體材料。
第一導電型半導體層112可包括氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、砷化鋁(AlGaAs)、砷化銦鎵(InGaAs)、砷化鋁銦鎵(AlInGaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化鋁鎵(AlGaP)、磷化銦鎵(InGaP)、磷化鋁銦鎵(AlInGaP)、以及磷化銦(InP)的至少一者。
第一導電型半導體層112可由一N型氮化鎵(GaN)層利用以下所列之方法所形成，如化學氣相沈積法(CVD)、分子束磊晶法(MBE)、濺射法或氫化物氣相磊晶法(HVPE)。第一導電型半導體層112可經由注入矽烷(SiH4 )氣體與如以下所列之n型雜質至一腔室中所形成，如三甲基鎵(TMGa)氣體、氨(NH3 )氣、氮(N2 )氣、和矽(Si)。
在主動層114中，經過第一導電型半導體層112注入之電子與經過之後形成之第二導電型半導體層116注入之電洞相遇以發射光，該發射光具有由主動層114(發光層)之自然能隙所決定之能量。
主動層114可具有以下所列結構之一，單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子線結構以及量子點結構。舉例而言，主動層114可具有多量子井(MQW)結構，其由注入如三甲基鎵(TMGa)氣體、氨(NH3 )氣、氮(N2 )氣與三甲基銦(TMIn)氣體所形成，但不限定於此。
主動層114之井層/遮蔽層可具有以下所列中至少之一的一對結構(a pair structure)，氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)、氮化銦鎵/氮化銦鎵(InGaN/InGaN)、氮化鎵/氮化鋁鎵(GaN/AlGaN)、氮化銦鋁鎵/氮化鎵(InAlGaN/GaN)、砷化鎵(砷化銦鎵)/砷化鋁鎵(GaAs(InGaAs)/AlGaAs)、以及磷化鎵(磷化銦鎵)/磷化鋁鎵GaP(InGaP)/AlGaP，但不限定於此。該井層可由具有低於該遮蔽層能帶間隙之材料所形成。
一導電包覆層可形成於主動層114之上側與下側中的至少一者上。該導電包覆層可由以氮化鋁鎵(AlGaN)基半導體所形成，且可具有高於主動層114的能帶間隙。
第二導電型半導體層116可包括III-V族化合物半導體，其摻雜一第二導電型摻雜物，如包括具有組成公式為Inx Aly Ga1-x-y N(0x1，0y1，0x+y1)之半導體材料。舉例而言，第二導電型半導體層116之材料可包括選自由氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、氮化銦鋁鎵(InAlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵砷(GaAsP)、和磷化鋁鎵銦(AlGaInP)所組成之群組。當第二導電型半導體層116為P型半導體層時，該第二導電型摻雜物可包括鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、或鋇(Ba)作為P型摻雜物。第二導電型半導體層116可形成為單層或多層(multi layer)結構，但不限定於此。
第二導電型半導體層116可藉由將三甲基鎵(TMGa)氣體、氨(NH3 )氣、氮(N2 )氣、以及三甲基銦(TMIn)氣體以及包括鎂(Mg)之p型摻雜物的双乙酰環戊二烯基鎂(EtCp2 Mg){Mg(C2 H5 C5 H4 )2 }注入一腔室中而形成一p型氮化鎵(GaN)層，但不限定於此。
在實施例中，第一導電型半導體層112可為一N型半導體層，而第二導電型半導體層116可為一P型半導體層，但不限定於此。舉例而言，具有與該第二導電型半導體層相反導電型之一層，一N型半導體層(未繪示)可形成於第二導電型半導體層116之上。因此，發光結構110可具有N-P接面結構、P-N接面結構、N-P-N接面結構或P-N-P接面結構的其中一者。
之後，一第二電極層120可形成於第二導電型半導體層116上。
第二電極層120可包括一歐姆層(未繪示)、一反射層122、一耦合層(未繪示)以及一導電支撐基板124。
舉例而言，第二電極層120可包括與發光結構110歐姆接觸之一歐姆層(未繪示)以有效地提供電力予該發光結構，且該歐姆層可由堆疊單一金屬或一金屬合金、以及一金屬氧化物成為多層結構。
舉例而言，該歐姆層(未繪示)可包括銦錫氧化物(ITO，indium tin oxide)、銦鋅氧化物(IZO，indiumzinc oxide)、銦鋅錫氧化物(IZTO，indium zinc tin oxide)、銦鋁鋅氧化物(IAZO，indium aluminum zinc oxide)、銦鎵鋅氧化物(IGZO，indium gallium zinc oxide)、銦鎵錫氧化物(IGTO，indium gallium tin oxide)、鋁鋅氧化物(AZO，aluminum zinc oxide)、銻錫氧化物(ATO，antimony tin oxide)、鎵鋅氧化物(GZO，gallium zinc oxide)、銦鋅氧化氮化物(IZON，IZO nitride)、鋁鎵氧化鋅(AGZO，Al-Ga ZnO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO，In-Ga ZnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx )、氧化釕(RuOx )、氧化鎳(NiO)、氧化釕/銦錫氧化物(RuOx /ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx /Au)、鎳/氧化銥/金/銦錫氧化物(Ni/IrOx /Au/ITO)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)、和氟化氫(Hf)，但不限定於此。
第二電極層120包括反射層122以反射從發光結構110入射之光以改善取光效率。
舉例而言，反射層122可由一金屬或一合金包含銀(Ag)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)、和氟化氫(Hf)的至少一者。反射層122可形成為一多層，其包括上述金屬或合金以及光透射傳電材料如銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、和銻錫氧化物(ATO)。例如，反射層122可形成如銦鋅氧化物/鎳(IZO/Ni)、鋁鋅氧化物/銀(AZO/Ag)、銦鋅氧化物/銀/鎳(IZO/Ag/Ni)以及鋁鋅氧化物/銀/鎳(AZO/Ag/Ni)的一堆疊結構。
當第二電極層120包括一耦合層時，反射層122可作用該耦合層，或可包括一障壁金屬或一結合(bonding)金屬。舉例而言，該耦合層(未繪示)可包括鈦(Ti)、金(Au)、錫(Sn)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鎵(Ga)、銦(In)、鉍(Bi)、銅(Cu)、銀(Ag)以及鉭(Ta)的至少一者。
第二電極層120可包括導電支撐基板124。導電支撐基板124可支撐發光結構110且可提供電力予該發光結構110。導電支撐基板124可由金屬、金屬合金、或具有高導電率之導電型半導體材料所形成。
舉例而言，導電支撐基板124可包括銅(Cu)、銅合金、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅-鎢(Cu-W)、以及載體晶圓(如矽(Si)、鎵(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、鎵化矽(SiGe)或碳化矽(SiC))的至少一者。
導電支撐基板124之厚度可依照該發光裝置之設計而不同。例如，導電支撐基板124可具有厚度約30μm至約500μm之間的範圍。
形成導電支撐基板124之方法可包括電化學金屬沉積法與使用共晶金屬之接合法。
之後，如圖5所繪示，移除第一基板105以暴露第一導電型半導體層112。第一基板105可利用雷射剝離法或化學剝離法所移除。除此之外，第一基板105可利用物理研磨法移除。
接下來參閱圖9，非週期性取光圖案P形成於發光結構110上。
舉例而言，非週期性取光圖案P可形成於第一導電型半導體層112或一未摻雜半導體層(未繪示)上，但不限定於此。
非週期性取光圖案P可包括如圖2中所繪示之假性隨機圖案P1，但不限定於此。
非週期性取光圖案P可包括不具有移動對稱之一取光圖案。
假性隨機圖案P1可包括隨機設置於一有限空間之孔洞圖案或柱狀圖案。該孔洞圖案或柱狀圖案可具有相同之大小，但不限定於此。
該孔洞圖案或柱狀圖案可不互相重疊。
假性隨機圖案P1可經由利用預定光罩圖案之濕或乾蝕刻過程所形成，但不限定於此。
假性隨機圖案P1在考慮取光效率之下，可具由從約200 nm至約3000 nm之間範圍的最近平均距離。
於此之假性隨機圖案P1之最近平均距離為形成圖案之結構間的平均值(mean value)。
非週期性取光圖案P可包括如圖3所繪示之圓形圖案P2。
圓形圖案P2可包括位於同心圓圓周之上之孔洞圖案或柱狀圖案。
與假性隨機圖案P1之情況相同，該孔洞圖案或柱狀圖案可不互相重疊，且圓形圖案P2可具有從約200 nm至約3000 nm之間範圍之最近平均距離，但不限定於此。
根據實施例，非週期性取光圖案P可包括如假性隨機圖案P1或圓形圖案P2之一非週期性圖案，以與相關技術的週期性取光圖案(方型晶格圖案)具有相同之取光效率，以及在水平方向散佈光，而非垂直方向。
亦即，因由於圖案晶格之週期性造成之衍射(diffraction)使光藉由取光圖案而集中於垂直方向。所以，不具有週期性的假性隨機圖案P1或圓形圖案P2具有與平坦表面相似之發光分佈。因此，具有均勻厚度之一磷層(經由保角塗層)形成於一發光結構上，其包括假性隨機圖案P1或圓形圖案P2，所以可以減少色溫偏差。
接下來，磷層130可形成於非週期性取光圖案P上。該磷層130可具有均勻厚度。
磷層130可與非週期性取光圖案P接觸，但不限定於此，因此可射置一鈍化層(未繪示)於該兩者之間。該鈍化層可包括一介電質，例如，二氧化矽(SiO2 )或氮化矽(Si3 N4 )。
磷層130可由添加黃磷(例如，釔鋁石榴石(YAG)與鋱鋁石榴石(TAG))至藍光LED或由添加(紅/綠/藍)三色(three-colored)磷至一UV LED中所形成，但不限定於此。
該磷可包括一主體材料與一活性材料。例如，可使用以釔鋁石榴石(YAG)為主體材料以及鈰(Ce)活性材料，或一以矽酸鹽基(silicate-based)之主體材料以及銪(Eu)活性材料，但不限定於此。
磷層130可具有一平坦上表面，但不限定於此。因為磷層130具有均勻形成於發光結構110上之平坦上表面，所以磷可均勻分佈於該發光裝置之整個晶片上，而以表面發光(surface light emission)之光學設計可以有效地施行。
在實施例中之磷層130具有面向發光結構110之一第一表面與面向該第一表面反方向之一第二表面，且磷層130之該第一表面可具有一圖案，該圖案對應於形成在發光結構110上之非週期性取光圖案P。
舉例而言，面向發光結構110之該第一表面可包括朝發光結構110突起之圖案，而該第二表面面向該第一表面之相反方向且具有一平坦上表面。
在根據實施例之發光裝置及其製造方法中，具有均勻厚度之該磷層形成於該非週期性取光圖案之上，因此維持取光效率以及減少根據照射角之色溫偏差。
圖10為根據一實施例繪示包含有一發光裝置之發光裝置封裝件截面圖。
參閱圖10，根據本實施例之發光裝置封裝件包括一封裝體205、一第三電極層213和一第四電極層214設置在封裝體205上、一發光裝置100設置在封裝體205中並電性連接至第三電極層213和第四電極層214、以及一模製件240封閉(surrounding)該發光裝置100。
封裝體205可由矽材、合成樹脂、或金屬材料所形成。一斜面可設置於圍繞發光裝置100。
第三電極層213和第四電極層214為互相電性分離且提供電力至發光裝置100。另外，第三電極層213和第四電極層214可反射由發光裝置100所產生的光以改善光效率，也可以將發光裝置100產生之熱釋放至外部。
發光裝置100可如為圖1之垂直式發光裝置，但不限定於此，因此發光裝置100也可為水平式發光裝置。
發光裝置100可設置於封裝體205上或於第三電極層213或第四電極層214上。
發光裝置100可由導線法(wire method)、覆晶法(flip chip)或晶粒接合法(die bonding method)之一而電性連接至第三電極層213與/或第四電極層214。本實施例中，發光裝置100經由導線230電性連接至第三電極層213且與第四電極層214直接接觸。
模製件240可封閉發光裝置100以保護發光裝置100。模製件240可包括一磷以改變發光裝置100射出的光之波長。
根據實施例，可在一基板上提供複數個發光裝置封裝件，而一導光板、一稜鏡片、一擴散片、以及一螢光片可視為一光學元件設置於該發光裝置封裝件所發射出之光的光路徑上。該發光裝置封裝件、該基板以及該光學元件可作用為一背光單元或一照明單元。舉例而言，一照明系統可包括一照明單元、一背光單元、一指示裝置、一燈具與一路燈。
圖11為根據一實施例繪示一照明單元1100之示意圖。但是，照明單元1100僅為一照明系統之範例，因此本發明不限定於此。
參照圖11，照明單元1100可包括一殼體1110、一發光模組1130設置於殼體1110中、以及一連接端子1120設置於殼體1110中以接收來自外部電源之電力。
殼體1110可由具有增進熱耗散特徵之材料所形成。例如，殼體1110可由金屬材料或樹脂材料所形成。
發光模組1130可包括一基板1132與至少一發光裝置封裝件200安裝於基板1132上。
一線路圖案可印於一絕緣材料上以形成基板1132。舉例而言，基板1132可包括一印刷電路板(PCB，printed circuit board)、一金屬核心基板(metal core PCB)、一軟性印刷電路板(flexible PCB)、或一陶瓷印刷電路板(ceramic PCB)。
另外，基板1132可由可有效反射光之材料所形成。基板1132之表面可塗佈有顏色之材料，例如，有效反射光之白色或銀色之塗料。
發光裝置封裝件200可安裝於基板1132上。發光裝置封裝件200可包括至少一發光裝置100。發光裝置100可包括發射紅、綠、藍或白光之發光二極體以及發射紫外(UV)光之UV光發光二極體。
發光模組1130可包括複數個發光裝置封裝件200以獲得不同顏色與亮度。例如，可組合設置白色LED、紅色LED、和綠色LED以確保高現色性指數(CRI)。
連接端子1120電性連接至發光模組1130以提供電力。雖然連接端子1120以插座方式螺接外部電源，但實施例並非限定於此。例如，連接端子1120可製成一插針(pin)形式。所以連接端子1120可插入至外部電源或使用內連線(interconnection)而接至外部電源。
圖12為根據一實施例繪示一背光單元1200之分解透視圖。然而，背光單元1200僅為一照明系統之一範例，因此本發明並非限定於此。
根據一實施例之背光單元1200可包括一導光板1210、一發光模組1240、一反射元件1220、以及一底蓋1230，但不限定於此。發光模組1240可提供光予導光板1210。反射元件1220可設置於導光板1210之下。底蓋1230可承接導光板1210、發光模組1240、以及反射元件1220。
導光板1210擴散(diffuse)光以產生平面光。導光板1210可由透光材料所形成。舉例而言，導光板1210可由以丙烯酸酯為基礎(acrylic resin-based)之材料所製成，例如，聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA，polymethyl methacrylate)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET，polyethylene terephthalate)、聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、環烯烴共聚物(COC)樹脂以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，polyethylene naphthalate)樹脂。
發光模組1240提供光至導光板1210之至少一表面。因此，發光模組1240可作為包含背光單元之顯示器的光源。
發光模組1240可接觸導光板1210，但不限定於此。特定而言，發光模組1240可包括一基板1242與複數個發光裝置封裝件200設置於基板1242上。基板1242可接觸導光板1210，但不限定於此。
基板1242可為包括電路圖案(未繪示)之印刷電路板(PCB)。但是基板1242可包括金屬核心基板(metal core PCB)、軟性印刷電路板(flexible PCB)、或印刷電路板(PCB)，但不限定於此。
發光裝置封裝件200在基板1242上可具有會發光之發光表面且與導光板1210相距預定距離。
反射元件1220可設置於導光板1210之下。反射元件1220所反射之光入射至導光板1210一底面上以朝上行進，因此增進背光單元之亮度。例如，該反射元件可由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)與聚氯乙烯(PVC)之一所形成，但不限定於此。
底蓋1230可承接導光板1210、發光模組1240、以及反射元件1220。為此，底蓋1230可為上方開放之盒形狀，但不限定於此。
底蓋1230可由金屬材料或樹脂材料所形成。而且底蓋1230可利用壓製成型(press forming)過程或擠製成型(extrusion molding)過程所製造。
如上所述，根據實施例之照明系統包括發光裝置封裝件，從而增進其穩定性。
在說明書中用於參照的「一項實施例」、「一實施例」、「實例」等其表示與實施例有關的一特定特徵、結構或特性是包含在本發明之一實施例中。此等片語在本發明之各處中的出現未必皆涉及同一實施例。另外，當結合任何實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，結合該等實施例之其他者來實現此特徵、結構或特性是在熟習此項技術者之能力範圍內。
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，熟習此項技術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。
100．．．發光裝置
105、1132、1242．．．基板
110．．．發光結構
112．．．第一導電型半導體層
114．．．主動層
116．．．第二導電型半導體層
120．．．第二電極層
122．．．反射層
124．．．導電支撐基板
130．．．磷層
200．．．發光裝置封裝件
205．．．封裝體
213．．．第三電極層
214．．．第四電極層
230．．．導線
240．．．模製件
1100．．．照明單元
1110．．．殼體
1120．．．連接端子
1130、1240．．．發光模組
1200．．．背光單元
1210．．．導光板
1220．．．反射元件
1230．．．底蓋
A、B．．．分佈
P．．．非週期性取光圖案
P1．．．假性隨機圖案
P2．．．圓形圖案
圖1為根據一實施例繪示發光裝置之截面圖。
圖2與圖3為根據實施例繪示發光裝置之平面視圖。
圖4為相關技術中繪示發光裝置之發光圖案示意圖。
圖5為根據一實施例繪示發光裝置之發光圖案示意圖。
圖6為根據一實施例繪示發光裝置之取光效率圖。
圖7至圖9為根據一實施例繪示發光裝置製造方法之截面圖。
圖10為根據一實施例繪示發光裝置封裝件之截面圖。
圖11為根據一實施例繪示照明單元之透視圖。
圖12為根據一實施例繪示背光單元之分解透視圖。
100．．．發光裝置
110．．．發光結構
112．．．第一導電型半導體層
114．．．主動層
116．．．第二導電型半導體層
120．．．第二電極層
122．．．反射層
124．．．導電支撐基板
130．．．磷層

Claims (10)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光結構包括一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層位於該第一導電型半導體層之上、以及一主動層位於該第一導電型半導體層和該第二導電型半導體層之間；一非週期性取光圖案位於該發光結構之上；以及一磷層位於該非週期性取光圖案之上，其中該磷層填充該非週期性取光圖案中之至少一部分，其中該非週期性取光圖案包括一圓形圖案。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該圓形圖案具有一最近平均距離(nearest mean distance)在從約200nm至約3000nm之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該圓形圖案包括多個孔洞或多個柱體位於同心圓圓周上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該非週期性取光圖案包括沒有移動對稱(translational symmetry)之一取光圖案。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該磷層具有一平坦上表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該磷層包括一圖案對應至設置於該發光結構上之該非週期性取光 圖案的。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該磷層包括面向該發光結構之一第一表面與面向該第一表面之相反方向之一第二表面，以及該磷層之該第一表面包括一圖案。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中該磷層之該第二表面是平坦的。
  9. 一種發光裝置封裝件包括：一封裝體；位於該封裝體上如申請專利範圍第1項至第8項所述之任一該發光裝置；以及一電極電性連接該封裝體至該發光裝置。
  10. 一種照明系統包括一發光模組，該發光模組包括一基板以及位於該基板上如申請專利範圍第9項所述之該發光裝置封裝件。
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