TWI479687B - 發光裝置、發光裝置封裝及其照明系統 - Google Patents

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Description

發光裝置、發光裝置封裝及其照明系統
本發明主張於2009年3月3日所申請之韓國專利申請案號10-2009-0018067的優先權，此全文將併入本案以作為參考。
本發明是有關於一種發光裝置、發光裝置封裝及其照明系統。
由於具有高熱穩定性與寬帶隙能(wide band gap energy)，氮化物半導體(Nitride semiconductors)一直倍受光學裝置以及高功率電子裝置領域的極度關注。特別是使用氮化物半導體的藍光發射裝置(LED)、綠光發射裝置、紫外光(UV)發射裝置已經商業化且廣泛地被應用。
近來，發光裝置被運用作為面板裝置、室內外照明以及車輛頭燈的光源。因此，改善發光裝置的光功率以將該發光裝置運用至各種高功率的電子裝置是必要的。
根據一相關的發光裝置技術，供應至一發光裝置內所射入的電子與電洞是不一致的，但是電子與電洞被集中供應至特定部分或相互重新結合。因此，電流並未平穩地供應至其他部分以導致電流擁擠(current crowding)。
該電流的部份集中可能會施加一大的應力(stress)至發光裝置且降低發光均勻性。當所供應的電流量增加時，該電流擁擠可能會導致嚴重的限制。亦即，當施加的電流超過一預定水平時，發光效率無法持續維持且反而降低。介於該施加電流與光效率之間的關係並未呈線性增加。因此，當施加愈來愈多的大量電流時，便會產生大量的熱能。當部份產生更多的熱能時，發光裝置的性能與生命週期便會降低。並且，由於大尺寸或高功率的發光裝置係運作於高電流下，因此這樣的現象便更加惡化。
本發明之實施例提供一種可防止電流擁擠並改善取光效率的發光裝置、發光裝置封裝及其照明系統。
本發明的一實施例提供一種發光裝置，包含：一基板、位於該基板上的一第二導電型半導體層(conductive type semiconductor layer)、位於該第二導電型半導體層上的一主動層(active layer)、位於該主動層上的一第一導電型半導體層以及位於該第一導電型半導體層上的一第一電極，其中介於該第一導電型半導體層之上表面與第二導電型半導體層之上表面之間具有不同的垂直距離，以及介於該第一導電型半導體層之上表面與主動層之上表面之間具有不同的垂直距離。而該些垂直距離乃因該階層而造成不同。
本發明的一實施例提供一種發光裝置，包含：一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層、介於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間的一主動層、包含至少一階層(step)位於該第一導電型半導體層上的一導電基板以及位於該導電基板上的一第一電極。
本發明的一實施例提供一種發光裝置封裝，包含：包括一 基板的一發光裝置、位於該基板上的一第二導電型半導體層、位於該第二導電型半導體層上的一主動層、位於該主動層上的一第一導電型半導體層、位於該第一導電型半導體層上的一第一電極，其中介於該第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的垂直距離為不同的，以及包含該發光裝置的一封裝主體。
本發明的一實施例提供一種發光裝置封裝，包含：一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層、介於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間的一主動層、包含至少一階層位於該第一導電型半導體層上的一導電基板、位於該導電基板上的一第一電極以及包含該發光裝置的一封裝主體。
本發明的一實施例提供一種照明系統，包含具有一發光裝置封裝的一發光模組：該發光裝置封裝包含有一發光裝置其包括一基板、位於該基板上的一第二導電型半導體層、位於該第二導電型半導體層上的一主動層、位於該主動層上的一第一導電型半導體層、位於該第一導電型半導體層上的一第一電極，其中介於該第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的垂直距離為不同的，以及包含該發光裝置的一封裝主體。
本發明的一實施例提供一種照明系統，包含具有一發光裝置封裝的一發光模組：該發光裝置封裝包含有一發光裝置其包括一第一導電型半導體層、一第二導電型半導體層、介於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間的一主動層、包含至少一階層位於該第一導電型半導體層上的一導電基 板、位於該導電基板上的一第一電極以及包含該發光裝置的一封裝主體。
為讓本發明之上述目的、特徵和特點能更明顯易懂，茲配合圖式將本發明一種發光裝置、發光裝置封裝及其照明系統相關實施例詳細說明如下。
在實施例之描述中，應理解，在一層(或膜)被稱為在另一層或基板「上/上方」時，其可直接在另一層或基板上/上方，或亦可存在介入層。另外，應理解，在一層被稱為在另一層「下/下方」時，其可直接在另一層下/下方，且亦可存在一或多個介入層。此外，亦應理解，在一層被稱為在兩個層「之間」時，其可為該兩個層之間的唯一層，或亦可存在一或多個介入層。
請同時參閱圖1、圖2與圖3，圖1為根據本發明第一實施例發光裝置的剖視圖；圖2為根據本發明第一實施例發光裝置的平面圖；圖3為根據本發明第一實施例說明於發光裝置中採用階層之取光效率的示意圖。
根據第一實施例的一種發光裝置可包含一第二導電型半導體層(conductive type semiconductor layer)130與一主動層(active layer)120。並且，該發光裝置可進一步包含具位於該主動層120上且具一階層(step)S的一第一導電型半導體層110。
根據第一實施例的該發光裝置，於垂直式(vertical type)發光裝置中，第一導電型半導體層或第二導電型半導體層結構可採用一階層；或者於一導電基板採用該階層以降低電流擁擠 (current crowding)現象並改善上取光效率。
根據一相關技術，會發生電流擁擠的原因為從一中心部份的一n型極墊(n-electrode pad)所注入的電子穿過一主動層的路徑為彼此不同的。亦即，由於電流從n型極墊垂直地流到p型電極具有相對較短的路徑與低電阻，使得電流集中於該n型極墊下方。另一方面，由於電流於該n型極墊的外部通常以垂直與水平方向流動，電流路徑相對較長而於水平方向造成一額外的電阻，因此使得電流無法平順散佈。
比起水平方向的路徑，由於垂直方向的路徑相對較短，大部分的電流實際上於垂直方向流動。因此，由於少量電流流向外部而大量電流流向一中心部份，而造成電流擁擠現象。
於此實施例中，為了解決該相關技術的侷限，該第一導電型半導體層110採用一種階梯狀的階層S結構，例如：一n型氮化鎵層(n-type GaN layer)以延長於中心部份的電流路徑以及縮短於外部的電流路徑。
承上述，由於從該n型極墊至該p型電極的電流流動具有實際一致的有效路徑長度，因此利用抵消水平流動電流所造成的效應，以改善發光裝置整體的電流擁擠現象。
例如：由於設置一第一墊(pad)165的區域與該主動層120之間的一距離係較長於未設置該第一墊165的區域與該主動層120之間的距離，因此可延長該第一墊165下方的一載子運動(carrier-movement)距離以防止電流集中於該第一墊 165下方。
於此實施例中，可部份且重複進行一蝕刻程序以形成該階梯狀的階層而設置於該n型氮化鎵層上。於此，該階層的一深度係可被控制。
由於電流的有效路徑長度隨該發光裝置的一實際長度與寬度尺寸而有所不同，設置於該n型氮化鎵層上的該階梯狀階層可因該發光裝置的該長度與寬度尺寸而被最佳化。
亦即，當該發光裝置為大尺寸且驅動電流增加時，該階層的深度係調整為使得該電流的有效路徑一致化。因此，不管該發光裝置的尺寸或驅動電流，同樣可達到預期的結果。
並且，如圖3所示，上側所獲取的光源量便可增加。亦即，當相較於未提供有該階層的結構時，設置於該n型氮化鎵層上的該階梯狀階層，利用階梯部份而可增加發光區。因此，一實際上方區可增加以發射非常大量的光源至該上側。
以及，於未提供該階層的情況下，導入至該發光裝置的光源被完全反射。於本實施例中，由於該階層S是為了改變光入射角度而成形，因此該光源不會被完全反射而是由外部所獲取。如此，當相較於未提供該階層的結構而言，本實施例可減少完全反射光而有助於取光。因此，利用上述的二個效應，該上側所獲取的光源量即可增加。
圖2為說明根據本發明第一實施例發光裝置的平面圖。設 置於第一導電型半導體層110該階梯狀階層S上的該第一電極160可設計成不同形狀。圖2說明該第一電極160的一範例。於此，雖然該第一電極160具有圍繞該第一墊165的一方形，但本實施例並不限定於此。舉例而言，該第一電極160可具有各種形狀，例如：圓形或梳齒形(comb-tooth shape)。如圖2所示，為了充分提升本實施例所提出的效應，該第一電極160的一部份設置有該階層。
於下文中，將配合圖4至圖8說明根據本發明第一實施例製造該發光裝置之過程的方法。
如圖4所示，提供一第一基板100。該第一基板100可為一藍寶石基板(sapphire substrate)或一碳化矽(SiC substrate)，但不限定於此。可於該第一基板100上進行一溼式蝕刻程序(wet etching process)以去除該第一基板100一表面上的雜質。
之後，於該第一基板100上形成一第一導電型半導體層110。例如：可利用一化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)程序、一分子束磊晶(molecular beam epitaxy,MBE)程序、一濺鍍(sputtering)程序或一氫化物氣相磊晶(hydride vapor phase epitaxial,HVPE)沉積程序，以形成該第一導電型半導體層110的一n型氮化鎵層。並且，可將包含N型雜質的矽烷氣體(SiH4)，例如：三甲基鎵氣體(TMGa)、氨氣(NH3)、氮氣(N2)、氫氣(H2)以及矽(Si)注入一腔室內以形成該第一導電型半導體層110。
該第一導電型半導體層110亦可由氮化鎵(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)、氮化鋁銦(AlInN)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、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)中之一種或多種元素來形成。
於該第一導電型半導體層110上形成一主動層120。該主動層120可讓該第一導電型半導體層110所注入的電子與第二導電型半導體層130所注入的電洞重新結合於其內，以發射具有利用主動層(發光層)材料的一適當能帶所決定之能量的光源。
該主動層120可具有一單一量子井(single quantum-well)結構、一多重量子井(multi quantum-well)結構、一量子線(quantum-wire)結構以及一量子點(quantum dot)結構中的其中至少一者。例如：於該主動層120中，注入三甲基鎵氣體、氨氣、氮氣以及三甲基銦(trimethyl indium,TMIn)氣體以形成該多重量子井結構，但不限定於此。該主動層120可具有一氮化銦鎵/氮化鎵結構、一氮化銦鎵/氮化銦鎵結構、一氮化鋁鎵/氮化鎵結構、一氮化銦鋁鎵/氮化鎵結構、一砷化鎵/砷化鋁鎵(砷化銦鎵)結構以及一磷化鎵/磷化鋁鎵(磷化銦鎵)結構中的一或多個結構。
之後，於該主動層120上形成一第二導電型半導體層130。例如：包含P型雜質的bis(ethylcyclopentadienyl)magnesium(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}，例如：可將三甲基鎵氣體、氨氣、氮氣以及鎂(Mg)注入至該腔室內以形成該第二導電型半導體層130，但不限定於此。
可於該第二導電型半導體層130上形成一第二電極層140。該第二電極層140可包含一歐姆層142、一反射層(未繪示)、一黏著層(adhesive layer)(未繪示)以及一第二基板144。例如：該第二電極層140可包含該歐姆層142。於此，一單一金屬或一金屬合金可多重堆疊以改善電洞所注入的效率。該歐姆層142可由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,Ni/IrOx/Au/ITO,Ni,Pt,Cr,Ti，以及Ag中的至少一者所組成，但不限定於此。
根據本實施例，該第二電極層140可包含具有鋁與銀的一金屬層或具有鋁或銀的一合金。例如鋁或銀的材料可有效反射於該主動層120所產生的光源，以改善該發光裝置的取光效率(light extraction efficiency)。
以及，當該第二電極層140包含一黏著層時，該反射層可作為該黏著層；或者，可使用鎳或金來形成該黏著層。
該第二電極層140可包含一第二基板144。該第二基板144可由具有良好導電特性的一金屬、一金屬合金或一導電半導體材料所形成，以有效地注入電洞。例如：可由銅、一銅合金、矽、鉬(Mo)、矽鍺(SiGe)、鍺(Ge)、氮化鎵以及碳化矽之其中一種或多種來形成該第二基板144。該第二基板144亦可使用一電化金屬(electrochemical metal)沉積法或使用共晶金屬(eutectic metals)的一接合法(bonding method)來形成。
如圖5所示，將該第一基板100移除以暴露該第一導電 型半導體層110。可透過使用一高功率雷射分離該第一基板100；或者，可透過使用一化學蝕刻程序移除該第一基板100。以及，可利用物理研磨移除該第一基板100。當移除該第一基板100後，暴露出的該第一導電型半導體層110可能包含該第一基板100移除後所產生的一表面缺陷層(surface defective layer)，故可使用一溼式或乾式蝕刻程序來移除該表面缺陷層。
如圖6所示，於所暴露出的該第一導電型半導體層110上形成一階層(step)。例如：於所暴露出的該第一導電型半導體層110上形成一第一圖案310，且使用該第一圖案310作為一蝕刻光罩(etch mask)以於該第一導電型半導體層110上進行一蝕刻程序，進而形成一第一階層S1。例如：將一第一光阻圖案310形成在一區域，而該區域將於之後形成一第一墊165，另使用該第一光阻圖案作為一蝕刻光罩以於該第一導電型半導體層110的部份上進行蝕刻程序，進而形成該第一階層S1。
如圖7所示，可將該第一圖案310移除，且可形成具有寬度大於該第一圖案310的一第二圖案320，以形成一第二階層S2。
例如：使用一蝕刻程序移除該第一圖案310。使用一光阻劑(photoresist)以形成具有寬度大於該第一圖案310的該第二圖案320。之後，利用該第二圖案320作為一蝕刻光罩以蝕刻該第一導電型半導體層110，進而形成該第二階層S2。
如圖8所示，於包含有該階層S的該第一導電型半導體層110上形成一第一電極160。該第一電極160可為一透明電 極。
本實施例中，可於包含有該階層S的該第一導電型半導體層110上形成具有不同形狀的該第一電極160。
例如：如圖2所示，設置於該第一導電型半導體層110該階梯狀階層上的該第一電極160可設計成不同形狀。於此，雖然該第一電極160具有圍繞該第一墊165的一方形，但本實施例並不限定於此。舉例而言，該第一電極160可具有各種形狀，例如：一圓形或一梳齒形。如圖2所示，為了充分提升本實施例所提出的效應，該第一電極160的一部份設置有該階層的部份。
於該第一電極160上形成該第一墊165。
根據第一實施例的該發光裝置，於垂直式(vertical type)發光裝置中，第一導電型半導體層或第二導電型半導體層結構可採用該階層，以降低電流擁擠現象並改善上取光效率。
圖9與圖10為根據本發明第二實施例發光裝置的剖視圖。該第二實施例採用第一實施例的技術特徵。
不同於第一實施例，於該第二實施例中，可於一導電基板100a上形成一半導體層，且於該導電基板100a上形成一階層S。於下文中，將主要地說明該第二實施例的特徵。
如圖9所示，提供該導電基板100a。該導電基板100a具有良好的電子導電率且於可見光範圍內為透明。該導電基板100a可由一單晶基板所組成，例如氮化鎵(如：GaN)、氧化鎵(如：Ga2O3)、氧化鋅(zinc oxide)、碳化矽(SiC)或金屬氧化物 (metal oxide)。
如同第一實施例，於該導電基板100a上形成一第一導電型半導體層110、一主動層120以及第二導電型半導體層130。
移除該導電基板100a底部的一部分。例如：可進行一拋光程序(polishing process)以減少該導電基板100a之該底部層的厚度。可根據一所需裝置的應用產品，以該拋光程序改變該導電基板100a之厚度。例如：對具有一厚度約400微米(μm)至500微米的該導電基板100a拋光至約70微米至100微米的厚度，但不限定於此實施例。
當利用薄層成長設備手段在一高溫下於該導電基板100a上形成一氮化物半導體(Nitride semiconductors)薄層時，由於高的薄層成長溫度以及反應氣體的緣故，該導電基板100a之底部表面的該表面晶體品質便會下降。因此，對該導電基板100a的底層進行拋光可改善該裝置的電子特性。
如圖10所示，可於該導電基板100a上形成一階層S。且可採用第一實施例中的方法來形成該階層S。
可於具有該階層S的該導電基板100a上形成一第一電極160，且可於該第一電極160上形成一第一墊165。
根據本實施例的該發光裝置，於一垂直式發光裝置中，第一導電型半導體層或第二導電型半導體層結構可採用該階層；或者，一導電基板可採用該階層以降低電流擁擠現象並改善上取光效率。
圖11為根據本發明第三實施例發光裝置的剖視圖。
該第三實施例採用第一或第二實施例的技術特徵。
根據該第三實施例的一發光裝置，可於一發光裝置結構的一上部上設置一取光結構R，以更加改善取光效率。例如：於一第一導電型半導體層110上形成一粗糙度以形成該取光結構R，但並限定於此。
舉例而言，利用一成型(pattering)程序形成該取光結構R，或者，利用一溼式蝕刻形成一粗糙度以作為該取光結構R。
該取光結構R可僅形成於未形成有該第一墊165(electrode pad)的該發光結構之位置上。
圖12為根據本發明第四實施例發光裝置的剖視圖。
該第四實施例採用第一、第二以及第三實施例的技術特徵。
於第四實施例中，可於一發光裝置上表面的一邊緣上設置一第一墊165。
根據該第四實施例，由於設置有第一墊165之區域與一主動層之間的一距離較長於未設置有該第一墊165之區域與該主動層之間的距離，因此可延長該第一墊165下方的一載子運動距離以防止電流集中於該第一墊165下方。其中，該第一導電型半導體層110和該主動層120之間的垂直距離從設置有第一墊的位置到未設置第一墊的位置逐漸縮短。
於另一實施例中，可於該發光裝置下方形成一階層。
例如：可形成對應該第一墊165之該第二電極層140的一區域，所形成的該區域較低於該第二電極層140之另一區域，如此可防止電流散佈(current spreading)。
並且，於另一實施例中，可於該發光裝置的上方與下方兩者形成該階層。
以及，該階層的形狀可為一階梯狀，但並不限定於該實施例。例如：該階層可小於90度或該階層可具有一半球狀的上方部。
圖13為根據本發明一實施例包含發光裝置之發光裝置封裝的剖視圖。
如圖13所示，根據一實施例的一發光裝置封裝包含一主體205、設置於該主體205內的一第三電極層210以及一第四電極層220、設置於該主體205內且電性連接至該第三電極層210與該第四電極層220的一發光裝置100以及圍繞於該發光裝置100的一模塑件240。
該主體205可由一矽材料、一合成樹脂材料或一金屬材料所組成。於該發光裝置100的周圍可設置一斜面。
該第三電極層210與該第四電極層220是彼此電性分離且提供一電源至該發光裝置100。並且，該第三電極層210與該第四電極層220可反射從該發光裝置100中所產生的光源以改善光源效率。此外，該第三電極層210與該第四電極層220可將該發光裝置100所產生的熱能釋放至外部。
於圖1所說明的垂直式發光裝置可被應用當作該發光裝置100，但並不限定於此。舉例而言：一側向式(lateral type)發光裝置可被應用當作該發光裝置100。
例如：於側向式發光裝置中，於電極之間所形成的一距離係較長於未形成有電極之間的距離，如此可防止電流擁擠現象。
可將該發光裝置100設置於該主體205上，或者可將該發光裝置100設置於該第三電極層210或該第四電極層220上。
可利用一導線230將該發光裝置100電性連接於該第三電極層210及/或該第四電極層220。於此實施例中，該垂直式發光裝置100以及單一導線230作為範例說明，但不限定於此。
該模塑件240可圍繞於該發光裝置100以保護該發光裝置100。以及，該模塑件240中可包含有磷光體(phosphor)以改變由該發光裝置100所產生的光源波長。
根據一實施例中的一發光裝置封裝可應用於一照明系統。該照明系統可包含如圖14所說明的一發光單元以及如圖15所說明的一背光單元。此外，該照明系統可包含交通燈、車輛頭燈以及一指示燈。
圖14為根據本發明一實施例發光單元1100的透視圖。
請參閱圖14，一發光單元1100可包含一殼體1110、設置於該殼體1110內的一發光模組1130以及設置於該殼體 1110內以接受來自外部電源之電力的一連接端1120。
該殼體1110可由具有改善散熱效能特性的一材料所製成。例如：該殼體1110可由一金屬材料或一樹脂材料製成。
該發光模組1130可包含一基板1132以及設置於該基板1132上的至少一發光裝置封裝200。
可於一絕緣材料上印製一電路圖案以形成該基板1132。例如：該基板1132可包含一印刷電路板(printed circuit board,PCB)、一金屬基材印刷電路板(metal core PCB)、一可撓性印刷電路板(flexible PCB)或一陶瓷印刷電路板(ceramic PCB)。
以及，該基板1132可由能夠有效反射光源的一材料製成。該基板1132的一表面可塗佈一有色材料(colored material)，例如：一白色或銀色材料以有效反射光源。
該至少一發光裝置封裝200可設置於該基板1132上。該發光裝置封裝200可包含至少一發光二極體100。該發光二極體100可包含發射紅、綠、藍或白光的一有色發光二極體以及發射紫外光(UV light)的一紫外光發光二極體。
該發光模組1130可包含複數個發光裝置封裝200以達成不同色彩以及明亮度。例如：可將一白光LED、一紅光LED以及一綠光LED設置成相互結合以實現一高度的顯色指數(color rendering index,CRI)。
該連接端1120可電性連接至該發光模組1130以提供電力。如圖14所示，雖然該連接端1120以螺旋插入至一外 部電源的插座內之方式，但並不限於本揭露者。例如：該連接端1120可具有一插銷形狀(pin shape)。因此，可將該連接端1120插入該外部電源內或利用一連接器連接至外部電力。
圖15為根據本發明一實施例背光單元1200的分解透視圖。
根據一實施例的一背光單元1200可包含一導光板1210、一發光模組1240、一反射件1220以及一底殼1230，但並不限定於此。該發光模組1240可提供光源至該導光板1210。該反射件1220可設置於該導光板1210下方。該底殼1230可容納該導光板1210、該發光模組1240以及該反射件1220。
該導光板1210擴散光源以產生平面光(planar light)。該導光板1210可由一透明材料製成。舉例而言，該導光板1210可由丙烯酸樹脂基材料(acrylic resin-based material)，例如：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)樹脂、聚碳酸(poly carbonate,PC)樹脂、環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer,COC)樹脂以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)樹脂其中之一者所製成。
該發光模組1240提供光源至該導光板1210的至少一表面。因此，可將該發光模組1240當作包含有該背光單元之一顯示裝置的光源。
該發光模組1240可接觸該導光板1210，但並不限定於此。更特別的是，該發光模組1240可包含一基板1242以及設置於該基板1242上的複數個發光裝置封裝200。該基板1242可接觸該導光板1210，但並不限定於此。
該基板1242可為包含有一電路圖形(未繪示)的一印刷電路板(PCB)。然而，該基板1242可包含如同印刷電路板的一金屬基材印刷電路板或一可撓性印刷電路板，但並不限定於此。
該複數個發光裝置封裝200中，每一發光裝置封裝的一發光表面可以一預定距離而與該導光板1210隔開。
該反射件1220可設置於該導光板1210的下方。該反射件1220反射入射於該導光板1210之一底部表面的光源以使光源朝向一上方方向，如此以改善背光單元1200的明亮度。例如：該反射件1220可由PET、PC以及PVC其中之一者所製成，但並不限定於此。
該底殼1230可容納該導光板1210、該發光模組1240以及該反射件1220。於此，該底殼1230可為具有一上開口側的一盒體狀，但並不限定於此。
該底殼1230可由一金屬材料或一樹脂材料製成。並且，可利用一沖壓成形程序(press forming process)或一擠壓成型程序(extrusion molding process)來製造該底殼1230。
任何本說明中所參考的”一實施例”、”一個實施例”、”一例示性實施例”等，表示與該實施例有關的的一特徵、結構或 特性應包含於本發明的至少一實施例中。在本說明中於不同地方的此用語之外觀並非全參考同一實施例。再者，當一特徵、結構或特性被描述而相關於任何實施例時，應視作該技術領域的範圍內以使得該特徵、結構或特性與其他實施例相關。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
100‧‧‧第一基板
100‧‧‧發光裝置
100a‧‧‧導電基板
110‧‧‧第一導電型半導體層
1100‧‧‧發光單元
1110‧‧‧殼體
1120‧‧‧連接端
1130‧‧‧發光模組
1132‧‧‧基板
120‧‧‧主動層
1200‧‧‧背光單元
1210‧‧‧導光板
1220‧‧‧反射件
1230‧‧‧底殼
1240‧‧‧發光模組
1242‧‧‧基板
130‧‧‧第二導電型半導體層
140‧‧‧第二電極層
142‧‧‧歐姆層
144‧‧‧第二基板
160‧‧‧第一電極
165‧‧‧第一墊
200‧‧‧發光裝置封裝
205‧‧‧主體
210‧‧‧第三電極層
220‧‧‧第四電極層
230‧‧‧導線
240‧‧‧模塑件
310‧‧‧第一圖案
320‧‧‧第二圖案
R‧‧‧取光結構
S‧‧‧階層
S1‧‧‧第一階層
S2‧‧‧第二階層
圖1為根據本發明第一實施例發光裝置的剖視圖；圖2為根據本發明第一實施例發光裝置的平面圖；圖3為根據本發明第一實施例說明於發光裝置中採用階層之取光效率的示意圖；圖4至圖8為根據本發明第一實施例說明製造發光裝置之過程的剖視圖；圖9與圖10為根據本發明第二實施例發光裝置的剖視圖；圖11為根據本發明第三實施例發光裝置的剖視圖；圖12為根據本發明第四實施例發光裝置的剖視圖；圖13為根據本發明一實施例發光裝置封裝的剖視圖；圖14為根據本發明一實施例發光單元的透視圖；以及圖15為根據本發明一實施例背光單元的分解透視圖。
110．．．第一導電型半導體層
120．．．主動層
130．．．第二導電型半導體層
140．．．第二電極層
142．．．歐姆層
144．．．第二基板
160．．．第一電極
165．．．第一墊
S．．．階層
S1．．．第一階層
S2．．．第二階層

Claims (15)

  1. 一種發光裝置，包含：一基板；一第二導電型半導體層，位於該基板上；一主動層，位於該第二導電型半導體層上；一第一導電型半導體層，位於該主動層上；一第一電極，位於該第一導電型半導體層上；以及一第一墊，位於該第一電極上，其中介於該第一導電型半導體層之一上表面與該主動層之一上表面具有多個垂直距離，以及其中該第一電極具有圍繞該第一墊的一方形。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第一導電型半導體層包含至少一階層(step)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該些垂直距離根據該階層而不同。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該階層形成於該第一導電型半導體層的該上表面上。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該階層包含複數個階梯狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，更包含位於該第一導電型半導體層上的一取光結構。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該第一墊設置於該取光結構上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中該第二導電型半導體層包含至少一階層。
  9. 一種發光裝置，包含：一第一導電型半導體層；一第二導電型半導體層；一主動層，介於該第一導電型半導體層與該第二導電型半導體層之間；一導電基板，包含至少一階層而形成於該第一導電型半導體層上；一第一電極，位於該導電基板上；以及一第一墊，位於該第一電極上，其中該第一電極具有圍繞該第一墊的一方形。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該階層形成於該導電基板的一上表面。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該階層包含複數個階梯狀。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該導電基板係選自於由一氮化鎵、一氧化鎵、一氧化鋅、及一碳化矽所組成的群組中之至少一者。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該導電基板具有70至100微米的厚度。
  14. 一種發光裝置封裝，包含：申請專利範圍第1項或第9項的一發光裝置；以及 一封裝主體，包含該發光裝置。
  15. 一種照明系統，包含具有申請專利範圍第14項的一發光裝置封裝的一發光模組。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10593837B2 (en) 2017-08-28 2020-03-17 Au Optronics Corporation Light emitting device with a stepped structure

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101047639B1 (ko) * 2010-04-19 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자, 발광 소자 패키지 및 반도체 발광 소자 제조방법
KR101735672B1 (ko) 2010-10-29 2017-05-15 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
CN102157654B (zh) * 2011-03-30 2013-09-25 重庆大学 基于双面凹孔衬底及组分渐变缓冲层的倒装led芯片
TW201242084A (en) * 2011-04-15 2012-10-16 Lextar Electronics Corp Chip structure for enhancing light extraction efficiency and process using the same
JP5736930B2 (ja) * 2011-04-19 2015-06-17 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
JP2015177031A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 スタンレー電気株式会社 発光装置
JP2015177030A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 スタンレー電気株式会社 発光装置
DE102014223003B4 (de) * 2014-11-11 2018-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement mit Streustrahlung
CN105742453A (zh) * 2014-12-08 2016-07-06 比亚迪股份有限公司 Led芯片及其制备方法
US10811562B2 (en) * 2015-02-03 2020-10-20 Sony Corporation Light emitting diode
CN104600164B (zh) * 2015-02-06 2017-05-24 扬州乾照光电有限公司 一种高效电流注入发光二极管及其生产方法
CN105304782B (zh) * 2015-10-10 2017-12-26 厦门乾照光电股份有限公司 一种蓝绿发光二极管芯片
CN105374908B (zh) * 2015-10-10 2017-09-05 厦门乾照光电股份有限公司 一种蓝绿发光二极管芯片制作工艺
CN105355744B (zh) * 2015-12-11 2017-10-31 厦门乾照光电股份有限公司 一种倒装蓝绿发光二极管芯片
JP6912962B2 (ja) * 2017-07-26 2021-08-04 旭化成株式会社 窒化物半導体発光素子、紫外線発光モジュール
CN107546307B (zh) * 2017-09-13 2019-04-19 厦门乾照光电股份有限公司 发光二极管及其制作方法
CN116230743B (zh) * 2022-04-09 2024-02-23 重庆理工大学 一种氧化镓pn异质结二极管
CN117913195A (zh) * 2024-03-19 2024-04-19 南昌凯捷半导体科技有限公司 一种反极性红光led芯片及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225648B1 (en) * 1999-07-09 2001-05-01 Epistar Corporation High-brightness light emitting diode
JP2003258301A (ja) * 2002-03-01 2003-09-12 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5840872A (ja) * 1981-09-03 1983-03-09 Nec Corp 半導体発光素子
JPS62139365A (ja) 1985-12-12 1987-06-23 Fumio Inaba 多段型半導体発光素子
US5309001A (en) * 1991-11-25 1994-05-03 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting diode having a surface electrode of a tree-like form
EP2234142A1 (en) * 1997-04-11 2010-09-29 Nichia Corporation Nitride semiconductor substrate
JP3822976B2 (ja) * 1998-03-06 2006-09-20 ソニー株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6229648B1 (en) * 1998-04-06 2001-05-08 Unic View Ltd. Compact projector
DE10056292A1 (de) * 2000-11-14 2002-09-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiode
US6898227B2 (en) 2001-12-14 2005-05-24 Adc Telecommunications, Inc. Semiconductor laser with a tapered ridge
TW576864B (en) 2001-12-28 2004-02-21 Toshiba Corp Method for manufacturing a light-emitting device
JP4258191B2 (ja) 2002-09-13 2009-04-30 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子とその製造方法
JP2005347492A (ja) 2004-06-02 2005-12-15 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光素子
EP3225307B1 (en) * 2004-09-17 2019-03-06 0783963 BC Ltd. Hydrocarbon processing devices and systems for engines and combustion equipment
US7813620B2 (en) * 2004-10-14 2010-10-12 Panasonic Corporation Recording apparatus, editing apparatus, digital video recording system, and file format
JP2006253298A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP2006324324A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光装置、発光装置の製造方法および窒化物半導体基板
US7606276B2 (en) * 2005-05-19 2009-10-20 Panasonic Corporation Nitride semiconductor device and method for fabricating the same
JP2007042857A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Nichia Chem Ind Ltd 半導体発光素子と半導体素子の製造方法及び半導体発光装置
JP2007112633A (ja) 2005-10-17 2007-05-10 Toshiba Corp 窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体素子
JP2007123517A (ja) 2005-10-27 2007-05-17 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP5032017B2 (ja) * 2005-10-28 2012-09-26 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法並びに半導体発光装置
KR100786797B1 (ko) 2006-02-07 2007-12-18 한국광기술원 실리콘 기판 3족 질화물계 적층구조를 가지는 발광다이오드및 그 제작방법
KR101221067B1 (ko) * 2006-02-09 2013-01-11 삼성전자주식회사 리지 도파형 반도체 레이저 다이오드
KR100896576B1 (ko) * 2006-02-24 2009-05-07 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP5232969B2 (ja) * 2006-03-23 2013-07-10 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法
KR100732191B1 (ko) 2006-04-21 2007-06-27 한국과학기술원 다층 반사기 구조의 고효율 발광다이오드 및 그의 제조방법
US8716728B2 (en) * 2006-10-20 2014-05-06 Mitsubishi Chemical Corporation Nitride semiconductor light-emitting diode device
JP2008160063A (ja) 2006-10-20 2008-07-10 Mitsubishi Chemicals Corp 窒化物半導体発光ダイオード素子
JP4835377B2 (ja) 2006-10-20 2011-12-14 日立電線株式会社 半導体発光素子
US7692203B2 (en) * 2006-10-20 2010-04-06 Hitachi Cable, Ltd. Semiconductor light emitting device
KR100867529B1 (ko) * 2006-11-14 2008-11-10 삼성전기주식회사 수직형 발광 소자
KR101272706B1 (ko) 2006-12-28 2013-06-10 서울옵토디바이스주식회사 양극 알루미늄산화층을 이용하여 패턴된 반도체층을 갖는수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
WO2008082097A1 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Seoul Opto Device Co., Ltd. Light emitting device and fabrication method thereof
CN101241959A (zh) 2007-02-08 2008-08-13 台达电子工业股份有限公司 发光二极管装置及其制造方法
CN101241958A (zh) 2007-02-08 2008-08-13 台达电子工业股份有限公司 发光二极管装置及其制造方法
KR20080089880A (ko) 2007-04-03 2008-10-08 김종철 휠 밸런스 웨이트
CN101355118A (zh) 2007-07-25 2009-01-28 中国科学院半导体研究所 光学复合膜作电极的GaN功率型LED的制备方法
KR101423721B1 (ko) * 2007-10-09 2014-07-31 서울바이오시스 주식회사 나노 패턴들을 갖는 레이저 다이오드 및 그것을 제조하는방법
JP5012629B2 (ja) * 2008-04-07 2012-08-29 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子の製造方法
JP2010067890A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi Cable Ltd 発光素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225648B1 (en) * 1999-07-09 2001-05-01 Epistar Corporation High-brightness light emitting diode
JP2003258301A (ja) * 2002-03-01 2003-09-12 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10593837B2 (en) 2017-08-28 2020-03-17 Au Optronics Corporation Light emitting device with a stepped structure

Also Published As

Publication number Publication date
US20100224899A1 (en) 2010-09-09
CN101834247A (zh) 2010-09-15
JP2010206207A (ja) 2010-09-16
KR101064006B1 (ko) 2011-09-08
TW201037870A (en) 2010-10-16
EP2226856A1 (en) 2010-09-08
KR20100099523A (ko) 2010-09-13
US9705037B2 (en) 2017-07-11
CN101834247B (zh) 2015-11-25
EP2226856B1 (en) 2016-05-04

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