TWI511334B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI511334B
TWI511334B TW100138697A TW100138697A TWI511334B TW I511334 B TWI511334 B TW I511334B TW 100138697 A TW100138697 A TW 100138697A TW 100138697 A TW100138697 A TW 100138697A TW I511334 B TWI511334 B TW I511334B
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Hwan-Hee Jeong
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Description

發光裝置
本發明是有關於一種發光裝置，且特別是有關於一種具有高發光效率、穩定性與高可靠度之發光裝置。
由於暗點與使用壽命短等因素、螢光燈(fluorescent lamp)必須要頻繁地更換。再者，螢光燈中之螢光材料的使用亦與對環境友善的發光裝置的需求不相一致。由於這各原因，螢光燈逐漸被其他光源取代。
在這些發光裝置中，發光二極體(Light Emitting Diode,LED)做為替代光源是具有極大的利益。發光二極體具有許多優點，諸如半導體之快速製程速度與低消耗功率、對環境友善，以及具有高度節能效果。如此一來，發光二極體可作為下個世代的領導光源。在此方面，以發光二極體的實際應用來取代現有的螢光燈正被積極進行中。
目前而言，諸如發光二極體之半導體發光裝置是應用在電視、監視器、筆記型電腦、手機以及其他配置顯示裝置之應用設備。特別是在背光單元中已廣泛地取代冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)。
近來，發光裝置需要具有高亮度，以使得發光裝置可用於照明用之光源。為達成高亮度之目標，針對製造可達成均勻擴散電流與提升發光效率之發光裝置的研究正被進行中。
本發明提供之發光裝置可達到發光效率、穩定性與可靠度之提升。
在一實施例中，發光裝置包括一發光結構、一絕緣層以及一保護層。發光結構包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而主動層配置於第一半導體層與第二半導體層之間。絕緣層接觸發光結構下方。保護層配置於發光結構下方，並以絕緣層之排列方式形成一圖案。
在另一實施例中，發光裝置包括一發光結構、一保護層以及一絕緣層。發光結構包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而主動層配置於第一半導體層與第二半導體層之間。保護層形成至少兩突起以接觸第一半導體層。絕緣層配置於至少兩突起之間的一圖案上，且接觸第一半導體層。
在又一實施例中，發光裝置包括一發光結構、一絕緣層以及一保護層。發光結構包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而主動層配置於第一半導體層與第二半導體層之間。絕緣層接觸第一半導體層下方之一部分。保護層配置於第一半導體層下方，其中保護層接觸第一半導體層之此部分。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
優點、特徵以及方式亦會由下列之實施例以及相關附隨的圖式中清楚表達。然而，實施例並非用於限制，而是用於理解其他不同的形式。實施例僅是提供更完整的敘述，使得熟悉此項技藝者可充分理解本發明之範圍，而本發明之範圍是定義於專利範圍。因此，在部分實施例中，習知之製程、裝置和技術便不會詳加敘述，以避免不清楚的解釋。相同的參考編號將會於整份說明書中標示於相同或類似的元件。
如"下方(below)(beneath)"、"較下方的(lower)"、"上方(above)"、"較上方的(upper)"等等之空間關係用語是用來表示如圖式中所示某一設備或構成要素和其他設備或構成要素之間的關係。這些在使用或操作中之空間關係用語應該理解為包括裝置在圖式中描述的方向以及其他等同的方向。舉例來說，當圖式中的裝置顛倒時，某一裝置配置於其他裝置下方(below)(beneath)便會改為配置於其他裝置上方(above)。因此，示範性術語下方(beneath)可包括下方(below)(beneath)以及上方(above)，而裝置可配置於其他方向。如此一來，空間關係用語是依據相對方向而進行解釋。
說明書中的用語僅是提供來說明實施例，且不應被解釋為限制本發明之範圍與精神。在說明書中，除非另有特別提到，單數形式的用語亦包括其複數形式。此處之用語"包含(comprises and/or comprising)"所提及的組件、步驟、操作及/或裝置中均沒有排除存在或添加一個或多個其他組件、步驟、操作及/或裝置。
除非另有定義，否則此處使用的所有用語(包括技術和科學用語)是熟悉此項技藝者所理解之意義。此外，除非有明確具體的定義，在一般字典中定義的術語不應被異常或誇張解釋。
在圖式中，為求描述清晰與方便，各層間的厚度或尺寸會被誇大、省略或圖解說明。因此，各元件的大小並不完全反映其實際尺寸。
此外，在說明發光裝置之結構中所參考的角度及方向基本上是依照圖式描述。在發光裝置之結構說明中，若這些角度及位置關係之參考要點未被清楚陳述，便可由相關的圖式中參照。
在下文中，將會依據實施例進一步詳細描述發光裝置之形狀，而發光裝置會根據一第一方向(X)與一第二方向(Y)進行描述，而第二方向(Y)是垂直第一方向(X)。
圖1是依據示範實施例之發光裝置之上表面所描繪之平面圖。圖2是沿圖1中A-A’線之剖面圖。圖3是沿圖1中B-B’線之剖面圖。
請參考圖1～3，發光裝置100可包括一基板110、一發光結構160，而發光結構160是配置於基板110上。
基板110可由高熱傳導材料所組成。或者，基板110可導體材料所組成。舉例來說，基板110可由金屬材料或導電陶瓷所組成。
基板110可具有單層結構。或者，基板110可具有雙層或多層結構，而多層結構具有三層或三層以上的結構。
儘管在此實施例中之基板110是描述為具有導電性，但本發明並不限制之。舉例來說，基板110亦可不具導電性。
當基板110是由金屬材料組成時，基板110的材料可選自金(Au)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉭(Ta)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鉻(Cr)或其合金。基板110可由兩層或多層不同的材料形成薄板而形成。
此基板110之作用在於輕易地耗散從發光裝置100所產生的熱量，從而達到提升熱穩定性。
當基板110是由半導體材料所組成時，基板110之材料可使用諸如矽(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)、碳化矽(SiC)、矽化鍺(SiGe)、氮化鎵(GaN)或氧化鎵(Ga2 O3 )之載體晶圓所形成。
此基板110可具有光穿透性之特性。舉例來說，當基板110採用矽(Si)材料並以預定厚度或更薄之厚度形成時，基板110便具有光穿透性之特性。當然，基板110並不限於此種狀況。
基板110可由具高熱傳導之材料組成。基板110可具有相較於發光結構160為低之折射率，藉以提升光萃取效率(light extraction efficiency)。
此外，基板110之上表面可具有圖案化藍寶石基板(Patterned Sapphire Substrate,PSS)結構，以進一步提升光萃取效率。當然，基板110並不限於上述之狀況或結構。
基板110之作用在於輕易地耗散從發光裝置100所產生的熱量，從而達到提高發光裝置100的熱穩定性。
形成基板110的方式可利用電化學金屬沉積法或共晶合金之鍵合方法來完成。
粘結層111可配置於基板110上。粘結層111之作用在於減少電遷移現象，而電遷移現象是由於電流流動產生之電場導致電極層140中的原子發生遷移。粘結層111至少可由具有高粘結力之金屬材料混搭下層具黏性之材料所組成。
反擴散層(未繪示)可形成於粘結層111上方，以防止電流的擴散，儘管本發明並不以此為限。
粘結層111或反擴散層可由銅(Cu)、鈮(NB)、錫(Sn)、銦(In)、鈧(SC)、鉭(Ta)、釩(V)、矽(Si)、銀(Ag)、金(Au)、鋅(Zn)、銻(Sb)、鋁(Al)、鍺(Ge)、鉿(HF)、鑭(LA)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鎢(W)、釕(Ru)、鉬(Mo)、銥(IR)、銠(RH)、鉭(Ta)、鋯(ZR)、鈦(Ti)或其合金中至少一個所組成。如此一來，粘結層111可為單層結構或多層結構。
發光結構160可包括一第一半導體層162、一第二半導體層164以及一主動層166，而主動層162配置於第一半導體層162與第二半導體層164之間。
第一半導體層162可由半導體化合物所組成。舉例來說，第一半導體層162可使用III-V族或II-VI族之半導體化合物組成。第一半導體層162可摻雜第一導電型摻雜劑。
舉例來說，第一半導體層162可由P型半導體層注入電洞(holes)至主動層166而製成。P型半導體層可由具有以下特性之半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)。舉例來說，P型半導體層可由氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁銦鎵(InAlGaN)、氮化鋁銦(AlInN)所組成，並摻雜如鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)之P型摻雜劑。
主動層166可配置於第一半導體層162之上表面上方。
主動層166可包括電子電洞再結合之區域。依據電子電洞之再結合，主動層166會跳躍至較低的能階，以產生對應此能階波長之光源。
舉例來說，主動層166可由具有以下特性之半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)。主動層166可具有雙接面結構、單量子井結構或多量子井結構。
因此，量子井層之低能階便可聚集較多數量的電子。如此一來，電子電洞再結合之機率將會增加，進而提高發射光的效果。主動層166亦可具有量子線結構或量子點結構。
導電鍍層(未繪示)可形成於主動層166之上及/或之下。導電鍍層可由半導體所組成，而此半導體具有比主動層166之屏障還寬之能隙(Bandgap)。舉例來說，導電鍍層可由氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(InAlGaN)所組成，或是具有超晶格結構。導電鍍層可摻雜N型或P型導體之摻雜劑。
第二半導體層164可配置於主動層166之上表面上方。
第二半導體層164可由半導體化合物所組成。舉例來說，第二半導體層164可使用III-V族或II-VI族之半導體化合物組成。第二半導體層164可摻雜第二導電型摻雜劑。舉例來說，第二半導體層164可由N型半導體層組成。N型半導體層可由如氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)之氮化鎵基底之化合物半導體所組成，並可摻雜N型摻雜劑。
第二半導體層164舉例來說可由具有以下特性之半導體材料所組成：InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)，例如氮化鋁銦鎵(InAlGaN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁(AlN)或氮化銦(InN)，並可摻雜如矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)之N型摻雜劑。
同時，發光結構160更可包括一第三半導體層(未繪示)，而第三半導體層是形成於第二半導體層164上方，並具有與第二半導體層164相反的極性。此外，第一半導體層162可由P型半導體製成，而第二半導體層164可由N型半導體製成。如此一來，發光結構160可包括N-P接面、N-P-N接面及P-N-P接面至少其中之一。
第一半導體層162、主動層166及第二半導體層164可利用有機金屬化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)方式、化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)方式、電漿輔助化學氣相沉積(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)方式、分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy,MBE)方式或濺鍍(sputtering)方式而形成。當然，形成方式並不限於上述之方式。
第一半導體162與第二半導體層164之摻雜劑濃度可為均勻或是不均勻。亦即可形成不同的多層半導體層結構，但本發明並不限制於此。
與上述之實施例相反，第一半導體層162可由N型半導體製成，而第二半導體層164可由P型半導體製成。亦即相對於主動層166而言，第一半導體層162與第二半導體層164之形成位置可以是相反的。然而，在以下的敘述中，仍將會採用第一半導體層162是由N型半導體製成，並靠近基板110配置的方式繼續說明。
非勻介質168可形成於第二半導體層164之一部或整部上，但本發明並不限制於此。
反射膜130與電極層140可形成於基板110與發光結構160之間。
當發光結構160之主動層166產生之一部分光線朝向基板110時，反射膜130反射此光線而使此反射之光線朝向發光裝置100的上方。如此一來，便可有機會提高發光裝置100之光萃取效率。
在此方面，反射膜130可由高反射率之材料組成。反射膜130可由銀、鎳、鋁、銠、鈀、銥、釕、鎂、鋅、鉑、金、鉿或其合金之金屬材料至少其中之一所組成。反射膜130可使用上述金屬材料或合金，以及諸如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅銦錫氧化物(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)或銻錫氧化物(ATO)之具光穿透與導電特性之材料，藉以形成多層結構。詳細而言，反射膜130可具有諸如銦鋅氧化物/鎳、鋁鋅氧化物/銦鋅氧化物/銀/鎳、鋁鋅氧化物/銀/鎳、銀/銅或銀/鈀/銅之多層結構。
電極層140歐姆接觸第一半導體層162以均勻提供電源至發光結構160。電極層140可選擇性地使用光穿透導電材料與金屬材料而形成。舉例來說，電極層140可使用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋅銦錫氧化物、銦鋁鋅氧化物、銦鎵鋅氧化物、銦鎵錫氧化物，鋁鋅氧化物、銻錫氧化物、鎵鋅氧化物(GZO)、IROx、RuOx、RuOx/銦錫氧化物、鎳、鉑、釕、銥、銠、鉭、鉬、鈦、銀、鎢、銅、鉻、鈀、釩、鈷、鈮、鋯、鎳/IROx/金以及鎳/IROx/金/銦錫氧化物中至少其中之一，藉以形成單層結構或是多層結構。
同時，反射膜130與電極層140可具有不同的寬度。反射膜130與電極層140可透過同步硬化處理而形成，藉以獲得良好的黏合力。
儘管在敘述之實施例中，反射膜130與電極層140是具有不同的寬度，但其亦可具有相同的寬度。當然，本發明並不限於上述之條件。此外，對於電極層140之形狀亦沒有任何限制。
突起140a可由電極層140之外表面向外延伸。
突起140a可與絕緣層150部分重疊以部分支撐絕緣層150，而絕緣層150將會在之後詳述。
電流阻擋層170可配置於電極層140與發光結構160之間，但本發明並不限制於此。
電極層140之中間部分可形成溝槽(未繪示)，以接收電流阻擋層170，但本發明並不限制於此。
電流阻擋層170之至少一部分是與電極墊180垂直重疊，而電極墊180將會在之後詳述。電流阻擋層170之作用在於降低區域中之聚集電流，而此區域是電極墊180與基板110間隔之最小距離所形成，藉以達到提高發光裝置100之發光效率。
電流阻擋層170可由具電性絕緣特性之材料、導電性低於反射膜130或粘結層111之材料以及可與第一半導體層162形成蕭特基接觸(Schottky Contact)之材料中至少其中之一所組成。舉例來說，電流阻擋層170可由ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、ZnO、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3 N4 、Al2 O3 、TiOx、TiO2 、Ti、Al以及Cr中至少其中之一所組成。
同時，電流阻擋層170可配置於反射膜130與電極層140之間。
在本實施例之敘述中，儘管電流阻擋層170是配置於電極層140上，但保護層120或絕緣層150亦可具有與電流阻擋層170相同的功能。亦即，反射膜130與電極層140中任何一個可水平分隔出多個分離的部分，而保護層120在接觸第一半導體層162時，亦可配置接觸反射膜130與電極層140之分離部分的側表面，以具有與電流阻擋層170相同的功能。在本實施例中，保護層120之至少一部份可與電極墊180重疊，而電極墊180將會在之後詳述。
絕緣層150可配置於保護層120之圖案上，以避免電流透過保護層120供給至第一半導體層162，而此電流是由基板110與電極層140中至少其中之一所供給。亦即，絕緣層150可具有與電流阻擋層170相同的功能。當然，本發明並不限制於上述之結構。
具有圖案之保護層120可配置於粘結層111與發光結構160之間，而絕緣層150是配置於圖案上。圖案可安排在保護層120之一部分周圍，其中反射膜130與電極層140是配置在此部分中。
保護層120可安排在發光結構160的內部或外部。舉例來說，保護層120可在第一半導體層162之外圍部分，而安排在第一半導體層162下方，以使保護層120非圖案的區域接觸第一半導體層162，且保護層120之外圍表面向外暴露。保護層120亦可安排在第一半導體層162之中央部分，而反射膜130與電極層140是安排在第一半導體層162之此部分內部，以接觸第一半導體層162。
亦即，保護層120可具有內部部分與外部部分。內部部分配置於第一半導體層162下方，並與第一半導體層162重疊，而外部部分配置於第一半導體層162下方，並在第一半導體層162之外圍表面外側。
在此實施例中，保護層120之外部部分可配置在保護區域，而此保護區域是安排在第一半導體層162之外圍表面外側，藉以保護第一半導體層162之外圍表面。保護區域可對應發光裝置100之上方外圍部分，而發光裝置100具有位於發光結構160與基板110之間的階梯結構。當然，本發明並不限於上述之結構。
舉例來說，保護層120可由金屬材料與絕緣材料中至少一個所組成。當保護層120是由金屬材料組成時，金屬材料可展現相對電極層140之材料較低的電導性，藉以避免電源供給至保護層120，而使電源供給至電極層140。
保護層120可由鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鉛(Pb)、銠(RH)、銥(IR)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、釩(V)以及鎢(W)中至少其中之一所組成。保護層120可具有多層結構。
如上所述，絕緣層150可配置於保護層120之圖案上。保護層120是以非圖案之部分接觸第一半導體層162。依據此結構，在發光結構160之蝕刻製程中，有可能達到蝕刻終點的清楚辨識。
保護層120之厚度可為1～10μm。當保護層120之厚度低於1μm，保護層120會難以實現此製程。另一方面，當保護層120之厚度超過於10μm，則保護層120不可能平順地供給電源至電極層140。
保護層120可包括第一表面(未繪示)與第二表面(未繪示)。第一表面鄰接配置於第一半導體層162。第二表面相對於第一表面，而緊密配置於基板110。圖案可形成於第一表面。
在示範之實施例中，圖案可至少包括一個溝槽(未繪示)。儘管溝槽是描繪出具有方形形狀，但溝槽亦可為多邊形形狀、圓形形狀或具有彎曲邊緣之形狀。當然，本發明並不限於上述之結構。
圖案可包括第一溝槽與第二溝槽(未繪示)，而第一溝槽與第二溝槽相互間隔。第一溝槽與第二溝槽可在形狀與寬度之參數至少其中一個相同。當然，本發明並不限於上述之條件。
圖案的深度(未繪示)可為保護層120厚度之0.3～0.7倍。當圖案的深度超過0.7倍時，便會形成穿過保護層120之孔洞，而此孔洞並非溝槽。另一方面，當圖案的深度小於0.3倍時，則絕緣層150之絕緣功能可能會失效。再者，粘結力亦不會再增加。
當保護層120是由金屬材料組成時，由於第一半導體層162之薄厚度，絕緣層150可在保護層120與主動層166之間避免短路發生。如此一來，可以提昇可靠度。
絕緣層150可由氧化鋁(Al2 O3 )、二氧化矽(SiO2 )、氮化矽(Si3 N4 )、氮化鋁(AlN)、二氧化鈦(TiOx)以及矽氧氮化物(SiOxNy)中至少其中之一所組成。
絕緣層150可具有與圖案相同的形狀。此外，絕緣層150亦可形成於圖案中。
電極墊180可形成於第二半導體層164之上表面上。非勻介質168可形成在第二半導體層164之上表面之一部或全部，而此一部或全部是透過特定蝕刻方式未形成電極墊180之區域，藉以提升光萃取效率。
電極墊180可形成於第二半導體層164之平坦上表面部分上，而此平坦上表面部分未形成非勻介質168，或是形成於第二半導體層164之上表面部分上，而此上表面部分形成非勻介質168。當然，電極墊180並非限制於上述之條件。
依據非勻介質168之形狀，電極墊180之位置會改變。當然，本發明並不限制於上述之條件。
比較圖2與圖3後，可以發現絕緣層150接觸第一半導體層162之部分是在保護層120形成圖案的部分，而保護層120接觸第一半導體層162之部分是在保護層120未形成圖案的部分。
由於保護層120與絕緣層150交替接觸第一半導體層162，在發光結構160之蝕刻製程中，有可能達到蝕刻終點的清楚辨識。
保護層120可增加接觸絕緣層150與第一半導體層162之區域，以獲得更大之粘結力。
圖4為圖1中作為通到層之保護層之第一表面與第二表面之透視圖。
請參考圖4(a)，保護層120可包括第一表面ss1，第一表面ss1具有第一區域s1與第二區域s2，而反射膜130與電極層140是安排在第一區域s1，且圖案h是形成於第二區域s2。第一區域s1具有第一厚度，而第二區域s2圍繞第一區域s1。
形成於第二區域s2之圖案h可包括多個突起d與多個溝槽，而突起d接觸第一半導體層162，且每一溝槽配置於兩相鄰之突起d之間。這些溝槽可包括第一溝槽h1與第二溝槽h2。
第二區域s2之第二厚度可大於第一厚度。第一厚度與第二厚度之差距可根據反射膜130與電極層140之厚度總和而改變。
舉例來說，第二厚度可等於第一厚度加上反射膜130與電極層140之厚度。在此實施例中，保護層120可輕易接觸第一半導體層162之平坦表面部分。
突起d可接觸第一半導體層162，藉以提升粘結力。儘管突起d是描述成接觸第一半導體層162之下方表面，但突起d亦可穿入第一半導體層162，以進一部提升粘結力。當然，本發明並不限制於上述之結構。
絕緣層150可形成於第一溝槽h1與第一溝槽h2。
儘管第一溝槽h1與第一溝槽h2是描述為相對兩側均有開口，但其亦可具有多邊形結構，而於至少三側具有開口。當然，本發明並不限制於上述之結構。
第一溝槽h1與第一溝槽h2可具有不同的寬度，但本發明並不限制於此。
絕緣層150可僅形成於第一溝槽h1與第一溝槽h2內。亦即，絕緣層150之尺寸可小於第一溝槽h1與第一溝槽h2。
請參考圖4(b)，保護層120之第二表面ss2可與第一表面ss1相對，並藉由粘結層111而粘結至基板110。
第二表面ss2可為平坦表面，並可形成圖案以增強粘結力，但本發明並不限制於此。
亦即，絕緣層150可在此實施例中與第一半導體層162重疊，或是在其他實施例中不與第一半導體層162重疊。但本發明並不限制於此。
圖5是依據示範實施例之發光裝置封裝之剖面圖，而此發光裝置封裝包括發光裝置。
請參考圖5，發光裝置封裝200可包括一本體210、發光裝置220以及樹脂封裝230。本體210形成一腔體，而發光裝置220安裝在本體210之底部，且樹脂封裝230填滿腔體。樹脂封裝230可含有螢光物質240。
本體210可由下列材料中至少其中之一所組成：諸如聚鄰苯二甲醯胺(Polyphthalamide,PPA)、矽(Si)、鋁(Al)、氮化鋁(AlN)之樹脂材料，諸如感光玻璃(Photo Sensitive Glass,PSG)、尼龍9T(PA9T)，間規聚苯乙烯(Syndiotactic Polystyrene,SPS)之液晶聚合物，金屬，藍寶石(Al2 O3 )，氧化鈹(BeO)，陶瓷或印刷電路板(PCB)。本體210可由注塑成型製程、蝕刻製程或其他類似製程而形成，但本發明並不限制於此。
本體210可在其內表面中具有一傾斜面。根據傾斜面之傾角，從發光裝置220發出之光的反射角度會改變。如此一來，便可調整向外發射光線之方向角度。
當從上方視角俯視時，本體210形成之腔體的形狀可為圓形、長方形、多邊形或橢圓形。特別是，腔體可具有圓角。當然，腔體並不限制於上述之形狀。
發光裝置220安裝在本體210之底部。舉例來說，發光裝置220可為如圖1繪示且以圖1為參考說明之發光裝置。舉例來說，發光裝置可為諸如發出紅光、綠光、藍光及白光之彩色發光裝置，或是發出紫外光之紫外光(UV)發光裝置，但本發明並不限制於此。一個或多個發光裝置均可進行安裝。
同時，本體可包括一第一電極252與一第二電極254。第一電極252與第二電極254可電性連接至發光裝置220以供給電源至發光裝置220。
第一電極252與第二電極254彼此間電性獨立。第一電極252與第二電極254之作用在於反射發光裝置220產生的光線，以提高發光效率。第一電極252與第二電極254亦可向外消散發光裝置220產生的熱量。
第一電極252與第二電極254可由鈦(Ti)、銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、錫(Sn)、銀(Ag)、磷(P)、鋁(Al)、銦(In)、鈀(Pd)、鈷(Co)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(HF)、釕(Ru)或其合金中至少其中之一所組成。第一電極252與第二電極254可具有單層結構或多層結構，但本發明並不限制於此。
樹脂封裝230可填滿腔體，並含有螢光物質240。樹脂封裝230可由透明矽膠、環氧樹脂或其它樹脂材料所組成。樹脂封裝230之形成方式可藉由先將封裝材料填入腔體，在利用紫外光或加熱以固化填入之材料。
螢光物質240的種類可根據發光裝置220所產生光線的波長而進行選擇，以使最終能產生白光。
根據發光裝置220所產生光線的波長，包含在樹脂封裝230中之螢光物質240可為藍色、藍綠色、綠色、黃綠色、黃色、黃紅色、橙色或紅色發光螢光物質。
亦即，螢光物質240可被發光裝置220產生之具有第一波長之光線激發，進而產生具有第二波長之光線。舉例來說，當發光裝置220是藍光發光二極體，且螢光物質240是黃光螢光物質時，則黃光螢光物質會被藍光激發，因而產生黃光。在此情形下，發光裝置封裝200可提供由藍光與黃光混合之白光，其中藍光是由藍光發光二極體所產生，而黃光是由藍光的激發而來。
類似地，當發光裝置220是綠光發光二極體時，則洋紅色(magenta)螢光物質，或是藍色和紅色螢光物質的混合物便可作為螢光物質240。此外，當發光裝置220是紅光發光二極體時，則青色(cyan)螢光物質，或是藍色和綠色螢光物質的混合物便可作為螢光物質240。
螢光物質240可為諸如以YAG為基底、以TAG為基底、以硫化物為基底、以矽酸鹽為基底、以鋁酸鹽為基底、以氮化物為基底、以電石為基底、以nitridosilicate為基底、以硼酸為基底、以氟為基底或以磷酸鹽為基底的螢光物質。
圖6是依據示範實施例之照明設備之透視圖，而此照明設備包括發光裝置。圖7是沿圖6中C-C’線之剖面圖，而照明設備之指定標號為300。
在以下的敘述中，為根據實施例進行詳述以闡述照明設備300之形狀，照明設備300之縱向方向稱為"縱向方向Z"，垂直縱向方向Z之水平方向稱為"水平方向Y"，同時垂直縱向方向Z與水平方向Y之高度方向稱為"高度方向X"。
亦即，圖7是圖6中照明設備300之Z-X平面之剖面圖，並以水平方向Y為視角方向。
請參考圖6～7，照明設備300可包括本體310、蓋體330以及多個端蓋350，而蓋體330是偶接本體310，且端蓋350是位於本體310之兩端。
發光裝置模組340偶接至本體310之下表面。本體310可由具高導電性與高熱輻射效果之材料所組成，藉以透過本體310之上表面向外散逸由發光裝置模組340產生之熱量。
發光裝置模組340包括印刷電路板342以及發光裝置封裝344，而每一發光裝置封裝344包括發光裝置(未繪示)。發光裝置封裝344可利用多條列向的方式安裝在印刷電路板342上，而不同的列向具有不同的顏色，以形成多顏色陣列(multi-color array)。這些發光裝置封裝344可以相同的間距安裝，或是以不相同的間距安裝，以當需要時可進行亮度調校。印刷電路板342可為金屬芯印刷電路板(Metal Core PCB,MCPCB)或玻璃纖維膠片(Flame-Retardant-4,FR4)印刷電路板。
蓋體330可為圓形，以圍繞本體310之下表面，但本發明並不限制於此。
蓋體330用於防止外部等異物侵入發光裝置模組340。蓋體330可含有光擴散顆粒(light diffusion particle)，以達到防眩光效果，並使發光裝置封裝344產生的光線均勻射出。蓋體330之內表面及外表面中至少其中之一可具有稜鏡圖案。此外，螢光物質層可塗佈於蓋體330之內表面及外表面中至少其中之一。
由於發光裝置封裝344產生的光線經由蓋體330向外發射，故蓋體330應具有高光穿透性與高耐熱性，以承受發光裝置封裝344產生的熱量。因此，蓋體330可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)，聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)所組成。
端蓋350可配置於本體310之兩端，並用於密封一電源供給裝置(未繪示)，每一端蓋350提供多個電源接腳352，以使得根據本實施例所描述之照明設備300無需額外之連接器便可直接連接到外界終端接頭。
圖8是依據示範實施例之液晶顯示器之爆炸透視圖，而此液晶顯示器包括發光裝置。
圖8繪示側光式液晶顯示器400。液晶顯示器400可包括液晶顯示面板410與背光單元470，而背光單元470是提供光源至液晶顯示面板410。
液晶顯示面板410可利用背光單元470提供之光源顯示影像。液晶顯示面板410可包括彩色濾光片基板412與薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)基板414，而彩色濾光片基板412與薄膜電晶體基板414相對，以使液晶位於彩色濾光片基板412與薄膜電晶體基板414之間。
彩色濾光片基板412可實現顯示在液晶顯示面板410上影像的顏色。
薄膜電晶體基板414電性連接至印刷電路板418，而多個電路元件是藉由驅動薄膜417安裝至印刷電路板418。薄膜電晶體基板414可將印刷電路板418供給之電壓施加至液晶上，以回應從印刷電路板418傳送而來之驅動訊號。
薄膜電晶體基板414可包括畫素電極與薄膜電晶體，而畫素電極與薄膜電晶體是以薄膜形式形成另一基板上，而此另一基板是由諸如玻璃或塑膠之透明材料所組成。
背光單元470包括發光裝置模組420、導光板430、多個膜片450,466,464以及反射片440。發光裝置模組420是用於發射光線。導光板430是用於將發光裝置模組420射出的光線轉換成平面光源，並將平面光源傳遞至液晶顯示面板410。膜片450,466,464是用於達到光均勻分布效果，並改善從導光板430新射出光源之垂直入射角度。反射片440是將向導光板430後方射出之光源再次反射回導光板430。
發光裝置模組420可包括多個發光裝置封裝424以及印刷電路板422，而這些發光裝置封裝424是安裝在印刷電路板422上以形成陣列。
同時，每一發光裝置封裝424包括發光裝置，而此發明裝置可與圖1之發光裝置相同，而於後便不再贅述。
背光單元470可包括擴散膜466與增光膜450。擴散膜466是將由導光板430射向液晶顯示面板410之光源進行擴散。增光膜450是用於凝聚擴散後的光源，以增加垂直入射光。背光單元470更可包括保護膜464以保護增光膜450。
圖9是依據另一實施例之液晶顯示器之爆炸透視圖，而此液晶顯示器包括發光裝置。
與圖8相同的配置說明請參考圖8，以下便不再贅述。
圖9繪示直下式側光式液晶顯示器500。液晶顯示器500包括液晶顯示面板510與背光單元570，而背光單元570是提供光源至液晶顯示面板510。
液晶顯示面板510與圖8之液晶顯示面板相同，以下便不再贅述。
背光單元570包括多個發光裝置模組523、反射片524、底座(lower chassis)530、擴散片540以及多個光學膜560。發光裝置模組523與反射片524是容置於底座530中，而擴散片540與光學膜560是配置於發光裝置模組523上方。
每一發光裝置模組523可包括多個發光裝封裝522與印刷電路板521，而這些發光裝置封裝522是安裝在印刷電路板521上以形成陣列。
反射片524將發光裝置封裝522產生之光線反射而朝向液晶顯示面板510，以達到提高光利用率。
同時，發光裝置模組523產生之光線入射擴散片540。光學膜560是配置於擴散片540上方。光學膜560可包括擴散膜566、增光膜550以及保護膜564。
在一實施例中，照明設備與背光單元可包含於一照明系統中，但本發明並不限制於此。
在說明中中提到任何"一實施例"、"本實施例"、"示範實施例"等等是指特定之特徵、結構或特性，以與本發明包含之至少一個實施例進行關聯說明。在說明書中不同地方用語之表示並不必然全部指向相同的實施例。再者，當某個特定特徵、結構或特性與任一實施例進行關聯說明時，熟悉此項技藝者在其認知中，當可將此特定特徵、結構或特性與其他的實施例進行關聯。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
100．．．發光裝置
110．．．基板
111．．．粘結層
120．．．保護層
130．．．反射膜
140．．．電極層
140a．．．突起
150．．．絕緣層
160．．．發光結構
162．．．第一半導體層
164．．．第二半導體層
166．．．主動層
168．．．非勻介質
170．．．電流阻擋層
180．．．電極墊
200．．．發光裝置封裝
210．．．本體
220．．．發光裝置
230．．．樹脂封裝
240．．．螢光物質
252．．．第一電極
254．．．第二電極
300．．．照明設備
310．．．本體
330．．．蓋體
340．．．發光裝置模組
342．．．印刷電路板
344．．．發光裝置封裝
350．．．端蓋
400．．．液晶顯示器
410．．．液晶顯示面板
412．．．彩色濾光片基板
414．．．薄膜電晶體基板
417．．．驅動薄膜
418．．．印刷電路板
420．．．發光裝置模組
422．．．印刷電路板
424．．．發光裝置封裝
430．．．導光板
440．．．反射片
450．．．增光膜(膜片)
464．．．保護膜(膜片)
466．．．擴散膜(膜片)
470．．．背光單元
500．．．液晶顯示器
510．．．液晶顯示面板
521．．．印刷電路板
522．．．發光裝封裝
523．．．發光裝置模組
524．．．反射片
530．．．底座
540．．．擴散片
560．．．光學膜
550．．．增光膜
564．．．保護膜
566．．．擴散膜
570．．．背光單元
d．．．突起
h．．．圖案
h1．．．第一溝槽
h2．．．第二溝槽
s1．．．第一區域
s2．．．第二區域
ss1．．．第一表面
ss2．．．第二表面
圖1是依據示範實施例之發光裝置之上表面所描繪之平面圖。
圖2是沿圖1中A-A’線之剖面圖。
圖3是沿圖1中B-B’線之剖面圖
圖4為圖1中作為通到層之保護層之第一表面與第二表面之透視圖。
圖5是依據示範實施例之發光裝置封裝之剖面圖，而此發光裝置封裝包括發光裝置。
圖6是依據示範實施例之照明設備之透視圖，而此照明設備包括發光裝置。
圖7是沿圖6中C-C’線之剖面圖。
圖8是依據示範實施例之液晶顯示器之爆炸透視圖，而此液晶顯示器包括發光裝置。
圖9是依據另一實施例之液晶顯示器之爆炸透視圖，而此液晶顯示器包括發光裝置。
110．．．基板
111．．．粘結層
120．．．保護層
130．．．反射膜
140．．．電極層
140a．．．突起
150．．．絕緣層
160．．．發光結構
162．．．第一半導體層
164．．．第二半導體層
166．．．主動層
168．．．非勻介質
170．．．電流阻擋層
180．．．電極墊

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包括：一發光結構，包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而該主動層配置於該第一半導體層與該第二半導體層之間；一絕緣層，接觸該發光結構下方；以及一保護層，配置於該發光結構下方，且以該絕緣層之排列方式形成一圖案；其中，該圖案包括至少一溝槽，且該至少一溝槽之深度對應該保護層之厚度的0.3~0.7倍。
  2. 一種發光裝置，包括：一發光結構，包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而該主動層配置於該第一半導體層與該第二半導體層之間；一保護層，形成至少兩突起以接觸該第一半導體層；以及一絕緣層，配置於該至少兩突起之間的一圖案上，且接觸該第一半導體層；其中該至少兩突起之高度對應該保護層之厚度的0.3~0.7倍。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中當該保護層接觸該發光結構之一部分時，該保護層與該發光結構垂直重疊。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中該圖形具有多角形或半圓形橫截面。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中該圖案之至少一側面是開啟。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中該保護層包括鈦、鎳、鉑、鉛、銠、銥、鐵、鉬、釩以及鎢中至少一個。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中該保護層之厚度為1~10微米。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，其中該絕緣層包括二氧化矽、氧化矽、氮氧化矽、四氮化三矽、三氧化二鋁、氧化鈦、二氧化鈦以及氮化鋁中至少一個。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置，更包括一基板，而該基板配置於該發光結構下方，其中該保護層包括：一第一表面，鄰接配置於該第一半導體層下方，並形成該圖案；以及一第二表面，鄰接配置於該基板上，並與該第一表面相對。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中該保護層包括：一第一區域，具有一第一厚度；以及一第二區域，該圖案形成於該第二區域，且該第二區域圍繞該第一區域。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之發光裝置，其中該第二區域具有一第二厚度，而該第二厚度大於該第一厚度。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之發光裝置，更包括 一電極層，該電極層配置於該第一區域上，並接觸該第一半導體層下方。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，更包括一反射層，該反射層配置於該保護層與該電極層之間，其中該反射層之寬度等於或小於該電極層之寬度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中該反射層包括銀、鎳、鋁、銠、鈀、銥、釕、鎂、鋅、鉑、金以及鉿中至少一個。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，更包括一電流阻擋層，該電流阻擋層配置於該第一半導體層與該電極層之間，其中該電流阻擋層是由該保護層與該絕緣層中至少一個之相同材料所形成。
  16. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中至少兩突起中至少一個穿入該第一半導體層。
  17. 一種發光裝置，包括：一發光結構，包括一第一半導體層、一第二半導體層以及一主動層，而該主動層配置於該第一半導體層與該第二半導體層之間；一絕緣層，接觸一位於該第一半導體層之一底側上的部分；以及一保護層，配置於該第一半導體層下方，並接觸該第一半導體層的該部分；其中，該絕緣層之厚度對應該保護層之厚度的0.3~0.7倍。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之發光裝置，其中該 絕緣層與該保護層是交錯排列。
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