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TWI462343B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI462343B
TWI462343B TW100128370A TW100128370A TWI462343B TW I462343 B TWI462343 B TW I462343B TW 100128370 A TW100128370 A TW 100128370A TW 100128370 A TW100128370 A TW 100128370A TW I462343 B TWI462343 B TW I462343B
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TW
Taiwan
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insulating film
metal layer
layer
metal
light
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TW100128370A
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English (en)
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TW201212296A (en
Inventor
李建敎
Original Assignee
Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ｌｇ伊諾特股份有限公司 filed Critical Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Publication of TW201212296A publication Critical patent/TW201212296A/zh
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Publication of TWI462343B publication Critical patent/TWI462343B/zh

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Description

發光裝置
本發明主張於2010年08月09日所申請之韓國專利申請案號10-2010-0076419的優先權，此全文將併入本案以作為參考。
本發明係關於一種發光裝置及具有其之照明系統。
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。相較於傳統的光源裝置如一磷光燈(phosphor lamp)及一白熾燈泡(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)、快速的反應時間、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戶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新型之發光裝置及包括其之照明系統。
本發明實施例係提供一種發光裝置，其係包括：一絕緣膜(insulation film)以支持複數個金屬層(metal layers)；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照明系統，該發光裝置係具有一腔室結構，在其中，一金屬層之一內部分係較其外部分深。
本發明實施例係提供一種發光裝置及包括其之照明系統，該發光裝置係包括：一導件(guide member)於一發光晶片周圍；以及一樹脂層(resin layer)於其中。
在一實施例中，一種發光裝置係包括：複數個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區域之一外部分上，且係具有一開放區域(open area)，使該些金屬層之部分頂面於此區域中敞露(opened)；一發光晶片設置於該些金屬層之至少一者上，且與其它金屬層電性連接；以及一樹脂層設置於該些金屬層以及該發光晶片上，其中該些金屬層係包含有一內部分以及一外部分，且該外部分之厚度係大於該內部分之厚度。
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。其它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「上/下」或「上方/下方」時，用語「上/下」、「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「上/下」、「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。
圖1係根據一第一實施例，繪示有一種發光裝置之剖面圖。
參閱圖1，該發光裝置係包括：複數個金屬層11、13；絕緣膜21、23於金屬層11、13上；一發光晶片41於該些金屬層11、13間的金屬層11上；一導件31於絕緣膜21上；以及一樹脂層61設置於金屬層11、13上以覆蓋發光晶片41。
金屬層11、13係經由一分離部17(separation part)彼此相隔而設，且該分離部17可為一空洞區(empty area)，或可由一絕緣黏著材料形成。分離部17係將金屬層11、13實質分離，以避免金屬層11、13之間的電性短路。
金屬層11、13並不另外使用一主體，例如將一金屬層與由一樹脂系列如聚鄰苯二甲醯胺(Polyphthalamide，PPA)形成之主體固定的結構，所以部分的金屬層11、13可具有彎曲形狀，可以一預設角度被彎曲，或可以被部分蝕刻。
金屬層11、13可分別根據一區域而具有不同的厚度。金屬層11、13之一內部分區域B2之厚度可為小於一外部分區域B1。在金屬層11、13之內部分區域B2與外部分區域B1之間的一區域B3係為一斜區(slant area)，故可提供相對於發光晶片41之至少兩表面之傾斜平面。
第一金屬層11之一內部分11-1與第二金屬層13之一內部分13-1，相較於外部分11-2、13-2，係被設置於較內部對應於發光晶片41的部分。金屬層11、13中的外部分11-2、13-2之厚度T5係大於金屬層11、13中的內部分11-1、13-1之厚度T4。金屬層11、13中內部分11-1、13-1之厚度T4可落在約15 μm至約300 μm之範圍內。此厚度之較佳範圍為約15 μm至約50 μm。另外，該厚度可作為一支持框架(supporting frame)，用以支撐整個發光裝置，且可作為一散熱件(heat radiation member)，用以傳導發光晶片41所產生之熱。
金屬層11、13之內部分區域B2可由部分地蝕刻金屬層11、13之厚度而形成。在部分蝕刻之過程中，具有一傾斜平面之一傾斜區域B3可形成於金屬層11、13之內部分區域B2與外部分區域B1之間。若以一俯視角度觀之，金屬層11、13可具有一多邊形形狀，且內部分區域B2可具有一腔室(cavity)C1或有一預設深度之一凹陷(recess)結構，與外部分區域B1不同。
第一金屬層11之外部分11-2係被設置於內部分11-1周圍，且第二金屬層13之外部分13-2係被設置於內部分13-1周圍。第一及第二金屬層11、13之外部分11-2、13-2係被設置於其內部分11-1、13-1周圍。內部分區域B2可具有一腔室或一凹陷。
該些金屬層11、13之傾斜區域B3係具有彼此相對之表面。自金屬層11、13之內部分11-1、13-1之頂面，傾斜區域B3之一傾斜角係為約15°至約89°。傾斜區域B3之傾斜平面係為一反射平面，且係傾向發光晶片41之表面，進而可有效地反射光。
該些金屬層11、13係可由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-Ni及Cu-Mg-Sn所形成。金屬層11、13可由一單層或多層金屬所形成。由Al、Ag、或Au形成之一反射層或一接合層(bonding layer)可形成於金屬層11、13之頂面及/或下表面上。
若金屬層11、13係由一引線架(lead frame)來實現，則其機械強度(mechanical strength)甚強，其熱膨脹係數(thermal expansion coefficient)較大，其處理能力(process ability)極佳，在重複一撓曲操作(bending operation)時幾乎沒有任何損耗，且電鍍(plating)或焊接(soldering)可被輕易地執行。
第一絕緣膜21可形成於金屬層11、13之外部分11-2、13-2上，且一導件可形成於第一絕緣膜21上。第一絕緣膜21可與外部分11-2、13-2，也就是外部分區域B5，形成有一樣的寬度。第一絕緣膜21可具有一框架形狀、一圓形(ring shape)、或一環圈形狀(loop shape)，以使其可被沿著金屬層11、13之外部分11-2、13-2之頂面黏著。此處，第一絕緣膜21可被一黏著層黏著，或直接地黏著。
第一絕緣膜21之下表面可被設置在高於發光晶片41之位置，故其可被設置環繞發光晶片41。
發光晶片41與第二絕緣膜23可形成於金屬層11、13之內部分區域B2上。第二絕緣膜23可對應於金屬層11、13之間的一分離部17，且可被設置於金屬層11、13之頂面及/或下表面上。第二絕緣膜23之下表面可被設置為與發光晶片41之下表面在同一直線上。
第二絕緣膜23與第一絕緣膜21係防止金屬層11、13之間的扭曲(twist)，並維持金屬層11、13之間的一間距。第二絕緣膜23與第一絕緣膜21可用作為一主體或一固持件，以固定金屬層11、13。
雖然在圖示中並未繪示，金屬層11、13之外部分11-2、13-2上至少第一絕緣膜21與導件31之各內表面可具有一結構沿著金屬層11、13之傾斜區域B3之一傾斜角而傾斜。
絕緣膜21、23可包含有一透光(light-transmitting)或不透光膜(non-light-transmitting film)，且，例如，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、一聚萘酸乙二醇酯(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(如PE、PP、及PET)。
一黏著層可形成於絕緣膜21、23之間，且可將絕緣膜21、23黏接至金屬層11、13。或者，絕緣膜21、23可包括一雙面黏著(double-sided)或單面黏著帶(single-sided adhesive tape)。
絕緣膜21、23可具有一預定反射率，例如，約30%以上之反射率；且此反射性質可改良一裝置中的表面反射效率。
另外，絕緣膜21、23可包括一光學機能(optical function)。在此處，該光學機能可包含一具有約50%以上之透光率的透光膜，且較佳地，為一具有約70%以上反射率之透光膜。絕緣膜21、23可包括一螢光物質(phosphor substance)。該螢光物質可被用於絕緣膜21、23之頂面或底面上，或被加入絕緣膜21、23之中。各種螢光物質可包括：釔鋁石榴石基螢光物質(YAG-based)、矽酸鹽基螢光物質(silicate-based)、以及一氮基螢光物質(nitride-based)其中至少一者，且其發射波長可包括可見光系列如紅、黃、或綠光。或者，絕緣膜21、23可以一螢光膜之方式實現，且該螢光膜係吸收自發光晶片41所發出之光，以發出一具有另一波長之光。
另外，絕緣膜21、23可包括一防潮膜(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11、13被氧化和電性短路。
絕緣膜21、23之頂面、下表面、或外表面之一部分可具有一預設之不平坦(uneven)結構，但不限制於此。
絕緣膜21、23可具有一厚度等於或大於金屬層11、13之厚度。舉例而言，絕緣膜21、23可形成有一厚度為約30 μm至約50 μm，且較佳地形成有厚度為約40 μm至約60 μm。
絕緣膜21、23可被分為：第一絕緣膜21於兩金屬層11、13之頂面之一周緣部分上；以及第二絕緣膜23於兩金屬層11、13之間的一交界區域頂面上。第二絕緣膜23係自第一絕緣膜21延伸，且可以一單膜(single film)來實現。
導件31可形成於第一絕緣膜21上，且其材料可為一樹脂材料如一抗焊料(solder resist)或一導電材料如一焊膏(solder paste)來形成。該抗焊料可具有白色，以有效地反射一入射光。另外，導件31可選擇性地包括一高反射材料如：Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、及Au合金。該反射材料可形成為一單層或多層。導件31可使用一反射金屬於一金屬晶種層(metal seed layer)上，例如Ag、Al、及Ni，並經由一電鍍製程來形成。
另外，導件31可包括一非金屬材料。該非金屬材料可包含有一白色樹脂，例如：一包含抗焊料、TiO2 、及玻璃纖維(glass fiber)其中至少一者之樹脂(如PPA)；一聚合物材料(如矽基系列或環氧基系列)；或一絕緣膜材料。
導件31可包括一反射率為約50%以上之一金屬或非金屬材料；且較佳地，可包括一反射率為約90%以上之材料。
導件31可形成為具有一厚度為約15 μm至約500 μm，且其厚度可為與絕緣膜21、23之厚度相等或不同。導件31之厚度可考慮一光學定向角分佈(optical orientation angle distribution)來變動。另外，導件31之頂面可形成在高於發光晶片41之頂面處。
導件31係形成於第一絕緣膜21上，以覆蓋發光晶片41之周界(circumference)，且其以俯視角度觀之時可為一圓形。導件31可為一圓形或多邊形導引環，且可避免樹脂層61溢出。
導件31之寬度可形成為與第一絕緣膜21之寬度不同者。若導件31之寬度與第一絕緣膜21之寬度相等，則表面反射效率可被提升。若導件31之寬度與第一絕緣膜21之寬度不同，導件31可穩定地被設置於第一絕緣膜21上。
若導件31具有導電性，則其可被設置於第一絕緣膜21之頂面上，且其一部分可與兩引線架11、13其中一者相接觸。另，若導件31係由一無導電性之絕緣材料所形成，則其可自第一絕緣膜21之頂面延伸至金屬層11、13之頂面。
圖2至圖4係繪示有圖1中發光裝置之改良。
參閱圖2，在該發光裝置中，一第二絕緣膜23係被設置於一發光晶片41之周圍。發光晶片41係經由第二絕緣膜23上之一孔洞，被裝設於一第一金屬層11上。
參閱圖3，在該發光裝置中，一絕緣黏著膜24係進一步被設置於複數個金屬層11、13之下方，以支撐於該些金屬層11、13之間。
參閱圖4，在該發光裝置中，一第一導件31係被設置於一第一絕緣膜21上，而一第二導件36係被進一步設置於發光晶片41之周圍。第二導件36係用作為一反射件，以有效地將一光發射往發光晶片41之表面。形成第二導件36之材料可與形成第一導件31之材料為相同或不同者。第二導件36係接合於第一金屬層11上，且其與發光晶片41之距離可小於第二絕緣膜23與發光晶片41之距離。也就是說，第二導件36可被設置於發光晶片41與第二絕緣膜23之間。第二導件36之內表面可為垂直或傾斜於該金屬層之頂面。
第一實施例中所揭示具有一厚度差與各金屬層之一傾斜平面之結構可被應用於下述另一實施例中之一金屬層，而並非限制於第一實施例。
圖6係根據一第二實施例，繪示有一發光裝置之立體圖。圖7係繪示有沿A-A線之剖面圖。
參閱圖6、7，發光裝置100係包括：複數個金屬層11、13；一絕緣膜20包含21、23，於金屬層11、13上；一發光晶片於該些金屬層11、13之間，金屬層11上；一導件31於絕緣膜21上；以及一樹脂層61設置於金屬層11、13上以覆蓋發光晶片41。
金屬層11、13可包括至少兩層，且至少兩金屬層11、13係彼此相隔而設，以成為電性開路(electrically open)或實質之相隔離。金屬層11、13由一金屬板如一引線架所形成。
該些金屬層11、13之下表面S3係設置於同一平面上且表面S1的所有表面係暴露之。散熱效率可經由金屬層11、13之下表面S3與表面S1而被改善。該些金屬層11、13之至少兩者可被使用作為電極。
該些金屬層11、13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-Ni及Cu-Mg-Sn所形成。金屬層11、13可由一單或多層形成。金屬層11、13係由Fe或Cu形成。由Al、Ag、或Au形成之一反射層或一接合層可形成於金屬層11、13之頂面及/或下表面上。
若金屬層11、13係由一引線架來實現，則其機械強度甚強，其熱膨脹係數較大，其處理能力極佳，在重複一撓曲操作(bending operation)時幾乎沒有任何損耗，且電鍍或焊接可被輕易地執行。
金屬層11、13可形成有一厚度為約15 μm至約300 μm，且較佳地為約15 μm至約50 μm之範圍內。金屬層11、13可用作為一支持框架，用以支撐整個發光裝置，且可作為一散熱件，用以傳導發光晶片41所產生之熱。而關於金屬層11、13之一外部區域，在一第一方向Y之一長度Y1以及在與該第一方向Y成直角之一第二方向X之一長度X1可根據發光裝置之大小而變動。
發光裝置100並不需要另外使用一主體，例如一樹脂基主體如聚鄰苯二甲醯胺(Polyphthalamide，PPA)。故，不需要使用用以接合金屬層11、13與該主體之射出(injection)或模鑄(molding)製程。金屬層11、13之一部分可具有一可撓之彎曲形狀，或可以一預設角度被彎曲，但不限制於此。
在下文中，為說明第一實施例，金屬層11、13係包括第一金屬層11與第二金屬層13。第一金屬層11與第二金屬層13之下表面S3係被設置於相同平面，且可經由焊料被接合於一印刷電路板或一散熱板上。
一分離部17係被設置於第一金屬層11與第二金屬層13之間。分離部17可將第一金屬層11與第二金屬層13實質分離。分離部17可選擇性地具有一直線形狀、一曲線形狀(curved line shape)、及一彎曲線形狀(bending line shape)其中一者。線之寬度或形式可根據第一金屬層11與第二金屬層13之形狀或大小而變動。分離部17係將一金屬框架分離為第一金屬層11與第二金屬層13。第一金屬層11與第二金屬層13之形狀或大小可根據分離部17之寬度與位置而變動。
第一金屬層11與第二金屬層13之間的一間距G1可為10 μm或以上，且該間距，亦即分離部17之寬，係為用以防止兩金屬層11、13間電性短路或電性干擾(electrical interference)之一距離。分離部17可為一空洞區(empty area)或可填充有一絕緣材料，但不限制於此。
經由一切割程序，第一金屬層11或第二金屬層13可具有各種形狀如一圓形(circular shape)、一多邊形(polygonal shape)、及一半球形(hemispherical shape)。
一抗氧化塗層(oxidation preventing coating layer)可形成於第一金屬層11與第二金屬層13之表面上。該抗氧化塗層可防止第一金屬層11與第二金屬層13之表面惡化(surface deterioration)，且係由Au、Al、或Ag材料形成。
絕緣膜21、23係被設置於第一金屬層11與第二金屬層13上，且絕緣膜21、23可形成於第一金屬層11及/或第二金屬層13之一頂面周圍。
絕緣膜21、23係被接合於第一金屬層11與第二金屬層13之頂面上，以支撐第一金屬層11與第二金屬層13。絕緣膜21、23係接合於該些金屬層11、13之頂面上，且可作為一堅固的主體。
絕緣膜21、23可包含有一透光或不透光膜，且，例如，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、一聚萘酸乙二醇酯(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(如PE、PP、及PET)。
一黏著層可形成於絕緣膜21、23之間，且可將絕緣膜21、23黏接至金屬層11、13。或者，絕緣膜21、23可包括一雙面黏著或單面黏著帶。
絕緣膜21、23可具有一預定反射率，例如，約30%以上之反射率；且此反射性質可改良一裝置中的表面反射效率。
另外，絕緣膜21、23可包括一光學機能。在此處，該光學機能可包含一具有約50%以上之透光率的透光膜，且較佳地，為一具有約70%以上反射率之透光膜。絕緣膜21、23可包括一螢光物質。該螢光物質可被用於絕緣膜21、23之頂面或底面上，或被加入絕緣膜21、23之中。各種螢光物質可包括：釔鋁石榴石基螢光物質(YAG-based)、矽酸鹽基螢光物質(silicate-based)、以及一氮基螢光物質(nitride-based)其中至少一者，且其發射波長可包括可見光系列如紅、黃、或綠光。或者，絕緣膜21、23可以一螢光膜之方式實現，且該螢光膜係吸收自發光晶片41所發出之光，以發出一具有另一波長之光。
另外，絕緣膜21、23可包括一防潮膜。該防潮膜可防止濕氣滲入，進而避免第一及第二金屬層11、13被氧化和電性短路。
絕緣膜21、23之頂面、下表面、或外表面之一部分可具有一預設之不平坦(uneven)結構，但不限制於此。
絕緣膜21、23可具有一厚度等於或大於金屬層11、13之厚度。舉例而言，絕緣膜21、23可形成有一厚度為約30 μm至約500 μm，且較佳地形成有厚度為約40 μm至約60 μm。
絕緣膜21、23可被分為：第一絕緣膜21於兩金屬層11、13之頂面區域周圍上；以及第二絕緣膜23於兩金屬層11、13之間的一交界區域頂面上。第二絕緣膜23係與第一絕緣膜21整體地連接，作為第一絕緣膜21之一部分。第一絕緣膜21與第二絕緣膜23可包括相同之材料並可由一膜來形成。
第一絕緣膜21之寬度W1可為一致或可為部分有差異者。第一絕緣膜21之寬度W1可為至少數十μm以上。第二絕緣膜23之寬度W2可為一致或部分有差異者。第二絕緣膜23之寬度W2可大於金屬層11、13之間的間距G1，如20 μm以上。第一絕緣膜21之寬度W1與第二絕緣膜23之寬度W2可為相等或不同。第二絕緣膜23可具有一寬度為至少20 μm以上，以支持兩金屬層11、13。
第二絕緣膜23係對應於第一金屬層11和第二金屬層13之間，且可形成於第一金屬層11和第二金屬層13之頂面上，並有一寬度大於金屬層11、13之間的間距。
絕緣膜21、23之外表面可設置在與第一金屬層11和第二金屬層13之表面相同的平面上，或可被設置在比第一金屬層11和第二金屬層13之表面更內側的位置。
另外，第一絕緣膜21可為連續地或不連續地形成。連續膜結構係包括一膜，而不連續膜結構係包括複數膜。
絕緣膜21、23可包括開放區域A1、A2。開放區域A1、A2係為孔(holes)或區域(ares)，其中第一金屬層11及/或第二金屬層13之頂面可經絕緣膜21、23之內表面透過該些孔(holes)或該些區域而暴露出。
開放區域A1、A2係包括：一第一開放區域A1，其係可暴露第一金屬層11之頂面的一部分；以及一第二開放區域A2，其係可暴露第二金屬層13之頂面的一部分。第一開放區域A1之形狀及大小可為與第二開放區域A2之形狀及大小相同或不同者。在本實施例中，兩開放區域A1、A2係與金屬層11、13一起說明。若金屬層11、13之數目大於三。則開放區域之數目亦會被提高。開放區域A1、A2之形狀及大小可根據絕緣膜21、23之形狀及寬度而變動。
該些開放區域A1、A2其中一者，例如第二開放區域A2，可形成有最小寬度約60μm。因為第二開放區域A2在其具有一較窄寬度時會阻礙第二導線52之接合，故其寬度可為至少約60μm。第一開放區域A1可具有一寬度，其上裝設有發光晶片41，且其寬度可大於第二開放區域A2之寬度。在此處，雖然說明提及第一開放區域A1係具有發光晶片41，而第二開放區域A2係為第二導線52之接合區域，但其亦可彼此互相取代，且不限制於此。
導件31可形成於第一絕緣膜21上，且其材料可包括一樹脂材料、一非金屬材料、或一金屬材料。導件31可被定義為一阻塞件(dam member)，以避免一反射件及/或一樹脂溢出。
導件31可為一樹脂材料如一抗焊料或一導電材料如一焊膏。該抗焊料可具有白色，以有效地反射一入射光。另外，導件31可選擇性地包括一金屬材料如：Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、及Au合金。該金屬材料可形成為一單層或多層。另，導件31可使用一反射層於一金屬晶種層(metal seed layer)上，例如Ag、Al、及Ni，並經由一電鍍製程來形成。導件31可由一反射率大於第一絕緣膜21之反射率的材料形成。
另外，導件31可包括一非金屬材料。該非金屬材料可包含有一白色樹脂，例如：一包含抗焊料、TiO2 、及玻璃纖維(glass fiber)其中至少一者之樹脂(如PPA)；一聚合物材料(如矽基系列或環氧基系列)；或一絕緣膜材料。
導件31可包括一反射率為約50%以上之一金屬或非金屬材料；且較佳地，可包括一反射率為約90%以上之材料。
導件31可形成為具有一厚度為約15 μm至約500 μm，且其厚度可為與絕緣膜21、23之厚度相等或不同。導件31之厚度可大於絕緣膜21、23之厚度。導件31之厚度T2可考慮一光學定向角分佈而進一步為更厚者。另外，導件31之頂面可形成在高於發光晶片41之頂面處。
導件31係形成於第一絕緣膜21上，以對應發光晶片41之周界(circumference)。當以俯視角度觀之時，導件31可具有一框架形(frame)、圓形(ring)、或環圈形狀(loop shape)。當以俯視角度觀之時，導件31可為一圓形或多邊形，以避免樹脂層61溢出。
導件31之寬度可形成為與第一絕緣膜21之寬度不同者。若導件31之寬度與第一絕緣膜21之寬度相等，則表面反射效率可被提升。若導件31之寬度係小於第一絕緣膜21之寬度，則導件31可穩定地被設置於第一絕緣膜21上。當導件31沿著第一絕緣膜21形成時，一開放區域係被提供。
若導件31具有導電性，則其可被設置於第一絕緣膜21之頂面上，且其一部分可與該些金屬層11、13其中一者相接觸。另，若導件31係由一絕緣材料所形成，則其可接觸金屬層11、13之頂面。
發光晶片41可被設置於第一金屬層11上，且可與第一金屬層11和第二金屬層13電性連接。
發光晶片41可由一可見光發光二極體來實現以發出如紅、綠、藍、及白色光，或由一紫外光發光二極體來實現；但不限制於此。
發光晶片41可由一具有橫向設置的兩電極之側向式晶片，或一具有兩電極設置於彼此相對之表面上的垂直式晶片來實現。該側向式晶片可連接於至少兩導線51、52，而該垂直式晶片可連接於至少一導線，如導線52。
發光晶片41可由一導電或絕緣黏著劑來與第一金屬層11接合。此處，當一電極被設置於發光晶片41之下表面上時，一導電黏著劑可被使用；而當一絕緣基板被設置於發光晶片41之下表面上時，可使用一導電黏著劑或絕緣黏著劑。
發光晶片41可經由第一導線51來與第一金屬層11連接，並可經由第二導線52來與第二金屬層13連接。另外，發光晶片41可藉由一覆晶法(flip chip method)，來與第一金屬層11和第二金屬層13電性連接。
上述說明提及發光晶片41係被設置於第一金屬層11上。然而，發光晶片41可被設置於第一金屬層11及/或第二金屬層13上，且不限制於此。
發光晶片41可經由第一導線51來與第一金屬層11連接，並可經由第二導線52來與第二金屬層13連接。此處，發光晶片41可形成為具有一厚度為約80 μm以上，且導線51、52其中一者之一峰點(peak point)可形成為至少40 μm高於發光晶片41之頂面。
一螢光層可被塗覆於發光晶片41之表面上，且可形成於發光晶片41之頂面上。
此外，用以保護發光晶片41之一保護裝置，如一齊納二極體(Zener diode)或暫態電壓抑制器(transient voltage suppressor，TVS)二極體，係被設置於第一金屬層11及第二金屬層13其中至少一者之上方或下方，以能夠與發光晶片41電性連接。該保護裝置係與第一及第二金屬層11、13相連接，以與發光晶片41平行地連接，藉此保護發光晶片41，使其免受施加於其中之一異常電壓(abnormal voltage)之影響。但亦可不提供該保護裝置。
樹脂層61可被設置於第一金屬層11及第二金屬層13上，且其一部分可形成於第一絕緣膜21之頂面上。樹脂層61係被設置於導件31之一內表面之一開放區域。導件31之該開放區域可大於第一及第二開放區域A1、A2。樹脂層61係覆蓋一內表面區域如第一開放區域A1和第二開放區域A2。樹脂層61可分別單獨被設置於第一開放區域A1和第二開放區域A2上。
樹脂層61可包含有一透光樹脂基材料，如矽基或環氧基樹脂。
樹脂層61可形成為具有一厚度T3為約80 μm至約500 μm，且可包括一單層或一多層。當其為多層時，其最下層可具有一厚度為小於80 μm者。
當樹脂層61係為一多層時，具有相同或不同材料之層可被堆疊，或者以一自低硬度層至高硬度層之順序來依序堆疊，或以一自高反射率層至低反射率層之順序來依序堆疊。
樹脂層61頂面之一部分可形成在低於導件31之頂面的位置，或可形成在高於絕緣膜21、23之頂面的位置。另外，樹脂層61可具有一高度以覆蓋導線51、52；但不限制於此。
樹脂層61可包含有螢光物質。該螢光物質可包含有具有一可見光波長如一黃、綠、或紅光波長之螢光物質其中至少一者。樹脂層61可分為一透光樹脂層及一螢光層，然後可被堆疊。一螢光膜如一發光薄膜(photo luminescent film，PLF)可被設置於樹脂層61之上方/下方，但不限制於此。
一透鏡可被設置於樹脂層61上，且其可具有一凹透鏡形狀、一凸透鏡形狀、及一凹凸透鏡形狀。另外，該透鏡可與樹脂層61之頂面相接觸或相隔開，但不限制於此。
圖7至圖14係繪示有圖5中發光裝置之製造過程。
參閱圖7和圖8，一金屬層10可形成為用以製造圖5中一發光裝置之大小、用以製造複數個發光裝置排列於一第一方向(水平或垂直)之一條形之大小、或是用以製造複數個發光裝置排列於水平及垂直方向之一矩陣形之大小。製造具有該些發光裝置之金屬層10可切割成一獨立發光裝置或至少兩發光裝置。在下文中，為說明一實施例，將使用製造一發光裝置之金屬層。
金屬層10可以一金屬板如一引線架來實現，且其可由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-Ni和Cu-Mg-Sn所形成。另，金屬層10可為一單層或多層。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10之頂面及/或下表面上。金屬層10之電鍍製程或塗覆製程可在絕緣膜21、23形成之前或之後來進行。
金屬層10可形成一厚度為約15 μm至約300 μm，且此厚度可用以支撐整個發光裝置。
因為金屬層10與一額外之主體，例如一樹脂基主體如聚鄰苯二甲醯胺(Polyphthalamide，PPA)，並非經由一射出成型製程(injection molding process)來形成，故金屬層10之一部分可具有一可撓之彎曲形狀，或可以一預設角度被彎曲。
圖9係繪示有圖8之剖面圖。
參閱圖8和圖9，一絕緣膜20包括21、23係形成於金屬層10上。絕緣膜20包括21、23可形成有一厚度T1為約30 μm至約500 μm於金屬層10之一厚度方向。另外，絕緣膜20可形成為比金屬層11、13更厚。在此處，根據本實施例之敘述，絕緣膜20包括21、23係被接合於金屬層10上。然而，金屬層10可被接合於絕緣膜20包括21、23上，且這些製造順序係可彼此互換者。
在使用一黏著層後，絕緣膜20可被接合於金屬層10上。絕緣膜21、23之接合過程可在絕緣膜21、23被接合於金屬層10上後，經由一積層處理(laminating process)在一預設溫度下進行。
作為一絕緣膜，絕緣膜21、23可選擇性地包括具有一光學機能、一熱傳導機能、以及一耐濕性(humidity resistance)之膜。絕緣膜21、23可包括一聚亞醯胺(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、一聚萘酸乙二醇酯(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(如PE、PP、及PET)。
絕緣膜21、23可由一具有一黏著層如一雙面黏著或單面黏著帶(adhesive tape)之一膜形成。
當絕緣膜21、23係由一透光材料形成時，其可包括一螢光物質及/或一散射物質(scattering substance)。該螢光或散射物質可被用於絕緣膜21、23之表面上，或被加入於絕緣膜21、23中。
絕緣膜21、23可包括一薄膜型(film type)，其係具有一預設反射率之反射性質，例如30%以上之反射率。
在複數個開放區域A1、A2形成後，絕緣膜21、23可被接合於金屬層11、13上。開放區域A1、A2可為一單膜中之孔(holes)，或一開放之區域。絕緣膜21、23係藉由開放區域A1、A2而彼此相隔而設。絕緣膜21、23可被分為一第一絕緣膜21於第一開放區域A1周圍或金屬層10周圍，以及一第二絕緣膜23於第二開放區域A2周圍。第二絕緣膜23，作為第一絕緣膜21之一部分，可與第一絕緣膜21整合成型。第一及第二絕緣膜21、23可以一單膜實現。
第一絕緣膜21之寬度W1可為一致或可為部分有差異者。第一絕緣膜21之寬度W1可為至少數十μm以上。第二絕緣膜23之寬度W2可為一致或部分有差異者。第二絕緣膜23之寬度W2可大於金屬層11、13之間的間距G1，如20 μm以上。第一絕緣膜21之寬度W1與第二絕緣膜23之寬度W2可為相等或不同。
該些開放區域A1、A2其中一者，例如第二開放區域A2，可形成有最小寬度約60 μm。此寬度可落在不會阻礙導線接合之範圍內。第一開放區域A1可具有一寬度，其上裝設有一發光晶片，且其寬度可大於第二開放區域A2之寬度。在此處，雖然第一開放區域A1係為具有發光晶片之區域，而第二開放區域A2係被描述為一導線之接合區域，但其亦可彼此互相取代，且不限制於此。
經一衝壓處理(punching process)、一切割製程、或一蝕刻製程於一單絕緣膜上，第一開放區域A1與第二開放區域A2可為具有一預設形狀之開放區域。第一開放區域A1與第二開放區域A2之寬度或形狀可為變動的。在絕緣膜20包括21、23被接合於金屬層10上之前/或之後，開放區域A1、A2可形成。
金屬層10之頂面可經由絕緣膜21、23之第一開放區域A1與第二開放區域A2而暴露出。
絕緣膜21、23可由印刷另一材料形成，例如一絕緣材料如一氧化物如Al2 O3 、SiO2 、SiOx、SiOxNy或一氮化物；或者，可由塗覆一絕緣材料來形成。在此情況下，固化的絕緣膜21、23可由一具有一定可撓性或預定黏性(viscosity)之材料形成。
一網孔(mesh)或不平坦(uneven)形狀可形成或複數個精細孔(fine holes)可被進一步形成於絕緣膜21、23之一內表面或一內部預定區域中，但本發明並不限制於此。
圖11係為圖10之平面圖。
參閱圖10和圖11，圖8中之金屬層10可被分為複數個金屬層11、13。該些金屬層11、13可包括至少兩層可被用作為電極，以提供電力。
在此處，金屬層之一電路形成流程(circuit forming process)係包括：活化該引線架之表面；施用一光阻(photo resist)；進行一曝光處理(exposure process)；以及進行一顯影處理(developing process)。當顯影處理完成後，一必要之電路係經由蝕刻處理來形成，然後移除(laminated)該光阻。然後，進行一鍍銀處理於該金屬層之表面上，以處理將要接合之表面。
第一金屬層11之寬度與第二金屬層13之寬度可為相等或不同。舉例而言，第一金屬層11之大小可大於或小於第二金屬層13之大小。或者，第一金屬層11與第二金屬層13可具有相同面積或一相互對稱之形狀。
第一金屬層11與第二金屬層13係由一預定之分離部17彼此相隔而設，且其相隔之間距G1可為大於10 μm，且可小於第二絕緣膜23之寬度W1。
第二絕緣膜23係維繫第一金屬層11與第二金屬層13之間的間距G1，而第一絕緣膜21係支撐該些金屬層。
在此處，第二金屬層13可通過第一金屬層11之一表面延伸入內部，且長度D1、D2可根據第二開放區域A2和絕緣膜21、23而變動。
參閱圖9和圖12，一導件31係形成於絕緣膜21、23之頂面上。導件31係經由一印刷方法、一塗覆方法、以及一膜黏著方法其中一者來形成之。在印刷方法中，一光罩(mask)係被使用於除了將被印刷之部分外的一區域，然後進行一網版印刷製程(screen print method)。在塗覆方法中，一反射材料係被施用於一所需區域上。在膜黏著方法中，一薄膜型如一反射片(reflective sheet)可被接合。在此處，導件31與絕緣膜21、23之材料可根據一導線接合(wire bonding)或一回焊製程(reflow process)，考慮其熱特性(thermal characteristic)來選擇。
導件31可使用一抗焊料或一焊膏，以一印刷方式製作。該焊膏為白色，以有效地反射一入射光。另外，導件31可選擇性地包括一高反射材料，例如：Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、及Au合金，且此反射材料可包括一單層或多層。一電鍍製程可進行於一金屬晶種層上，例如一Ag、Al、或Ni材料層，以形成導件31。
另外，導件31可包括一非金屬材料。該非金屬材料可包含有一白色樹脂，例如：一包含混合TiO2 及玻璃纖維之樹脂(如PPA)。若導件31具有絕緣及反射性質，則不需額外使用絕緣膜；但本發明並不限制於此。
導件31可包括一反射率為約50%以上之一金屬或非金屬材料；且較佳地，可包括一反射率為約90%以上之材料。
導件31可形成為具有一厚度為約15 μm至約500 μm，且此厚度可為與絕緣膜21、23之厚度相等或不同。導件31之厚度T2與配置結構可考慮一光學定向角分佈而變動。
導件31可形成於第一絕緣膜21上，以覆蓋發光晶片41之周界(circumference)。以俯視角度觀之時，其形狀可為一框架形(frame shape)、一環圈形(loop shape)、或一圓形(ring shape)。導件31可為連續地或不連續地形成於第一絕緣膜21之頂面上。
導件31之寬度可形成為與第一絕緣膜21之寬度不同者。若導件31之寬度與第一絕緣膜21之寬度相等，則表面反射效率可被提升。若導件31之寬度係不同於第一絕緣膜21之寬度，則導件31可穩定地被設置於第一絕緣膜21上。
若導件31具有導電性，則其可被設置於第一絕緣膜21之頂面上。其一部分可與兩引線架11、13其中一者相接觸。另，若導件31係由一絕緣材料所形成，則其可自第一絕緣膜21之頂面延伸至金屬層11、13之頂面。
參閱圖12和圖13，發光晶片41係被設置於第一金屬層11上，且可與第一金屬層11和第二金屬層13電性連接。
發光晶片41可由一可見光發光二極體來實現以發出如紅、綠、藍、及白色光，或由一紫外光發光二極體來實現；但不限制於此。
發光晶片41可由一具有橫向設置的兩電極之側向式晶片，或一具有兩電極設置於彼此相對之表面上的垂直式晶片來實現。該側向式晶片可連接於至少兩導線51、52，而該垂直式晶片可連接於至少一導線，如導線52。
發光晶片41可由一導電或絕緣黏著劑來與第一金屬層11黏合。此處，當一電極被設置於發光晶片41之下表面上時，一導電黏著劑可被使用；而當一絕緣基板被設置於發光晶片41之下表面上時，可使用一導電黏著劑或絕緣黏著劑。
發光晶片41可經由第一導線51來與第一金屬層11連接，並可經由第二導線52來與第二金屬層13連接。另外，發光晶片41可藉由一覆晶法，來與第一金屬層11和第二金屬層13電性連接。
上述說明提及發光晶片41係被設置於第一金屬層11上。然而，發光晶片41可被設置於第一金屬層11及/或第二金屬層13上，且不限制於此。
發光晶片41可經由第一導線51來與第一金屬層11連接，並可經由第二導線52來與第二金屬層13連接。此處，發光晶片41可形成為具有一厚度為約80 μm以上，且導線51、52其中一者之一峰點(peak point)可形成為至少40 μm高於發光晶片41之頂面。
參閱圖13和圖14，樹脂層61可包括一透光樹脂基材料，例如矽或環氧樹脂。
樹脂層61可形成為具有一厚度T3為約80 μm至約500 μm，且可包括一單層或一多層。當其為多層時，其最下層可具有一厚度為小於80 μm者。
當樹脂層61係為一多層時，具有相同或不同材料之層可被堆疊，或者以一自低硬度層至高硬度層之順序來依序堆疊，或以一自高反射率層至低反射率層之順序來依序堆疊。
樹脂層61頂面之一部分可形成在低於導件31之頂面的位置，或可形成在高於絕緣膜21、23之頂面的位置。另外，樹脂層61可具有一高度以覆蓋導線51、52；但不限制於此。
樹脂層61可包含有螢光物質。該螢光物質可包含有具有一可見光波長如一黃、綠、或紅光波長之螢光物質其中至少一者。樹脂層61可分為一透光樹脂層及一螢光層，然後可被堆疊。一螢光膜如一發光薄膜(photo luminescent film，PLF)可被設置於樹脂層61上方/下方，但不限制於此。
樹脂層61係覆蓋一內表面區域如第一開放區域A1和第二開放區域A2。樹脂層61可分別單獨被設置於第一開放區域A1和第二開放區域A2上。
一透鏡可被設置於樹脂層61上，且其可具有一凹透鏡形狀、一凸透鏡形狀、及一凹凸透鏡形狀。另外，該透鏡可與樹脂層61之頂面相接觸或相隔開，但不限制於此。
圖15係根據一第三實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖。
參閱圖15，一發光晶片41係接合於第一金屬層11，以與第一金屬層11電性連接，且係經由一導線52與第二金屬層13相連接。
一絕緣膜24可被接合於第一金屬層11及第二金屬層13之間的下方。絕緣膜24係可將第一金屬層11及第二金屬層13之間的一間距維持在一預定值，並支撐於第一金屬層11及第二金屬層13之間。
一樹脂層61可經由一轉移成型法(transfer molding method)，被射出成型以具有一預定形狀。根據該轉移成型法，一液態樹脂係被填入於具有一預定形狀之框架中，然後被固化；藉此，可形成具有所需形狀之樹脂層61。樹脂層61之形狀可進一步為一圓柱形(cylindrical shape)、一多角柱形、一不平坦表面形、或一凹陷形；且不限制於此。
樹脂層61之一部分61A可形成在第一金屬層11及第二金屬層13之間，且可與絕緣膜24之頂面相接觸。
樹脂層61之外表面可以一預設間距T3，設置在比第一金屬層11或第二金屬層13之外部分更內部的位置。據此，第一金屬層11及第二金屬層13之外部頂面可被暴露。間距T3可為大於1 μm。
另外，一反射層可進一步形成於樹脂層61之一頂部部分或一表面上，但不限制於此。
圖16係根據一第四實施例，繪示有包括複數個發光晶片之一發光裝置之剖面圖。
參閱圖16，發光裝置係包括至少三金屬層11A、11B、11C，以及至少兩發光晶片41A、41B。發光晶片41A、41B可發出具有相同或不同峰值波長(peak wavelength)之光。
金屬層11A、11B、11C係被排列於相同平面上。一第一絕緣膜21係形成於金屬層11A、11B、11C周圍。第二絕緣膜23A、23B係分別形成於鄰近之金屬層11A、11B及11B、11C之間，以支撐並固定該些鄰近之金屬層11A、11B及11B、11C。第三絕緣膜22係形成於第二金屬層11B之中心，以將其分為兩區域。
第一至第三絕緣膜21、23A、23B、22可由一單膜形成，或分別由獨立的膜形成；且不限制於此。
一第一發光晶片41A以及一第二發光晶片41B係彼此相隔而設並設置於第二金屬層11B上，而一第三絕緣膜22係被設置於第一發光晶片41A與第二發光晶片41B之間。
一導件31係形成於第一絕緣膜21與第三絕緣膜22上。導件31係形成在高於發光晶片41之位置，以反射發光晶片41A、41B所發出之光。
樹脂層62、63係分別形成於第一及第二發光晶片41A、41B上，且樹脂層62、63之一部分可形成在與導件31頂面相同或更低之高度；然而，並不限制於此。
第二金屬層11B可用作為第一發光晶片41A與第二發光晶片41B之一共同電極(common electrode)。第一金屬層11A可用作為控制第一發光晶片41A之一電極，且第三金屬層11C可用作為控制第二發光晶片41B之一電極。
根據本實施例之說明，兩發光晶片41A、41B係被設置於左邊及右邊。然而，三個以上的發光晶片可以一矩陣或交會於同一中心之直線形來設置。該些發光晶片可彼此以系列連接或為彼此平行者，且不限制於此。
圖17和圖18係根據一第五實施例，繪示有一發光裝置之立體圖及剖面圖。
參閱圖17和圖18，一絕緣膜25係被黏著於一第二金屬層13之頂面區域之周界(circumference)，以支持第一金屬層11及第二金屬層13。絕緣膜25係覆蓋一分離部17於第一金屬層11及第二金屬層13之間，以支持於第一金屬層11及第二金屬層13之間。
一導件32係形成於第一金屬層11之頂面區域周圍，且其一部分可被設置於絕緣膜25之外部頂面上。導件32可被設置於第一金屬層11之頂面區域周圍以及絕緣膜25之外部頂面上。導件32可與第一金屬層11之頂面電性連接，且可藉由絕緣膜25與第二金屬層13之頂面電性隔離。導件32可在第一金屬層11及絕緣膜25周圍形成為一環圈形(loop shape)、框架形(frame shape)、或圓形(ring shape)。絕緣膜25可在第二金屬層13之頂面區域形成為一環圈形、框架形、或圓形。
絕緣膜25係可防止導件32與第二金屬層13之間的實際接觸或電性接觸，且亦可避免第一金屬層11及第二金屬層13之間的電性短路。絕緣膜25與導件32可支持並固定相鄰之兩金屬層11、13。導件32之一厚度可與樹脂層61之厚度相等。
根據本實施例，絕緣膜25之面積係減少，而導件32之面積係增加，故光反射效率可被提升。
圖19和圖20係根據一第六實施例，繪示有一發光裝置之平面圖及剖面圖。
參閱圖19和圖20，絕緣膜21、23係形成於第一及第二金屬層11、13之整個頂面上，且係包含有複數個開放區域A1、A2、A3。該些開放區域A1、A2、A3係包括：裝設有一發光晶片41之一第一開放區域A1；一第二開放區域A2，其中有一第二導線52接合於一第二金屬層12上；以及一第三開放區域A3，其中有一第一導線51接合於一第一金屬層11上。作為另一例而言，當發光晶片41具有一垂直電極結構時，第三開放區域A3可不形成。
第一至第三開放區域A1、A2、A3可形成有一圓形或一多邊形。在此處，第二開放區域A2之大小可為發光晶片41一下部面積的至少4倍小。第一至第三開放區域A1、A2、A3之寬度或直徑可為大於一導線直徑(如約20 μm至約50 μm)，例如約60 μm至約120 μm。
因為絕緣膜21、23之黏著區域係具有大於圖1中結構之寬度，故其可提供更穩固之支持給第一及第二金屬層11、13。一導件31可形成於絕緣膜21、23之頂面周圍，且一樹脂層61可被模鑄於導件31之內側表面。
圖21係繪示有圖19之另一實例之平面圖。
參閱圖21，一發光裝置係包括三金屬層11、13、15，以及一絕緣膜21接合於金屬層11、13、15。複數個開放區域A1、A2、A3係形成於絕緣膜21，並分別將金屬層11、13、15之頂部表面部分暴露。
一第三金屬層15係被設置於第一金屬層11與第二金屬層13之間，且一發光晶片41係被裝設於第三金屬層15上。發光晶片41係被設置於一第一開放區域A1上，且一第二開放區域A2與一第三開放區域A3可為導線接合區域。
發光晶片41係經由一第一導線51與第三開放區域A3之第一金屬層11連接，且經由一第二導線52與第二開放區域A2之第二金屬層13連接。
絕緣膜21之該些開放區域A1、A2、A3上，係有發光晶片41與導線51、52被設置於金屬層11、13、15上。另外，絕緣膜21係穩固地支持於金屬層11、13、15之間，且可防止金屬層11、13、15之下表面間的一階差(step difference)，進而改善焊料接合之電可靠度，並改善熱傳導效率。
圖22至圖31係根據本發明實施例，繪示有一絕緣膜及一金屬層之改良範例。
參閱圖22，一第二金屬層13可被設置於至少第一金屬層11之一部分上，且可形成有一圓形、一多邊形、或一隨機形狀於第一金屬層11之一表面上。第一金屬層11與第二金屬層13之間的一分離部17可形成有一致或不規則之寬度。
第一金屬層11與第二金屬層13可具有相互對應之側邊於不規則結構11D、13D中。不規則結構11D、13D可改善絕緣膜23之接合效率。
如圖23所示，第二金屬層13可具有一預設形狀，如一圓形或多邊形，於第一金屬層11之至少一邊緣區域上。
如圖24和圖25所示，第二金屬層13可具有一半球形狀於第一金屬層11之至少一部分上，或可具有一多邊形形狀於第一金屬層11之一邊緣區域上。
如圖26所示，第二及第三金屬層13A、13B可具有一環形或一多邊形形狀於第一金屬層11之至少兩邊緣區域上。第二及第三金屬層13A、13B可形成於第一金屬層11彼此相面對之兩邊緣區域上，或可用作為電極。第二及第三金屬層13A、13B其中一者可作為虛擬圖案(dummy pattern)。絕緣膜21、23可形成於三金屬層11、13A、13B周圍，且可由開放區域A1、A2將三金屬層11、13A、13B之頂面暴露。
如圖27所示，第一金屬層11與第二金屬層13係被一分離部17分開於中心，且可具有相同或相對稱之區域。第二金屬層13之一第一表面之長度L1可為小於相對之一第二表面之長度L2，但不限制於此。
參閱圖28，第二金屬層13可形成於第一金屬層11之一部分上。第一方向寬度X3可為第一金屬層11之第一方向寬度X2之至少1/2倍大。
第二金屬層13之第一方向寬度Y3可為第一金屬層11之第二方向寬度Y1之至少1/2倍大。
一絕緣膜21係形成於第一及第二金屬層11、13之一交界部分上。絕緣膜21係覆蓋除了第二開放區域A2以外之一區域，且第二金屬層13之一外部頂面可在不形成絕緣膜21之情況下被暴露。
一發光晶片係裝設於第二金屬層13之開放區域A1上，且可與兩金屬層11、13電性連接。
參閱圖29，第二金屬層13可形成於第一金屬層11之邊緣部分，且第二金屬層13之第一方向寬度X4以及第二方向寬度Y4可為第一金屬層11之第一方向寬度X1與第二方向寬度Y1之至少1/2倍大。
因為一導件係在不形成一絕緣膜於第二金屬層13之外部頂面的情況下形成，故可增加被導件覆蓋之面積。
參閱圖30，第二金屬層13係通過第一金屬層11之一側面部分延伸入內部，但可形成於第一金屬層11中。
第二金屬層13之外部分13-1之寬度W5可為小於內部分13-2之寬度W6。一發光晶片可被設置於第二金屬層13之第一開放區域A1，且不限制於此。
參閱圖31，第二金屬層13可具有一直徑相等於第一金屬層11之寬度，且具有一半球形狀。一絕緣膜21可形成於第一金屬層11與第二金屬層13之一交界部分之頂面上，且一導件可形成於第一金屬層11與第二金屬層13周圍。
〈第七實施例〉
參閱圖32，一第一絕緣膜21係形成於第一金屬層11與第二金屬層13之一頂面區域周圍，並形成一第二絕緣膜23覆蓋於第一金屬層11與第二金屬層13之間。第一絕緣膜21與第二絕緣膜23係彼此相連接，且第一絕緣膜21與第二絕緣膜23之間係具有一開放區域。
一樹脂層63係形成於第一絕緣膜21之一開放區域中，以覆蓋發光晶片41。樹脂層63係由一液態樹脂系列之絕緣材料來固化。此時，第一絕緣膜21係用作為一阻塞件於樹脂層63周圍。樹脂層63可具有一凸透鏡形狀之表面。樹脂層63之中心部分可具有一厚度大於第一絕緣膜21與第二絕緣膜23。
一導件31或一反射材料可進一步形成於樹脂層63周圍，且不限制於此。
〈第八實施例〉
參閱圖33，一發光晶片45係晶片接合(die-bond)於第一金屬層11上，且經由一導線與一第二金屬層13連接。樹脂層63係形成於第一金屬層11與第二金屬層13上。
樹脂層63係被設置於第一金屬層11與第二金屬層13之頂面上，而一絕緣膜21係被設置於樹脂層63周圍。樹脂層63係形成有一凸透鏡形狀。一導件31或一反射材料可進一步形成於樹脂層63周圍，且不限制於此。
一分隔件18(spacer)係被設置在一分離部17上，於第一金屬層11與第二金屬層13之間。分隔件18係被設置於第一金屬層11與第二金屬層13之間，且係包括絕緣材料。分隔件18係黏著於第一金屬層11與第二金屬層13之間，且提供一間距於第一金屬層11與第二金屬層13間，以防止電性短路。分隔件18可包含有SiO2 、SiOx、SiOxNy、Si3 N4 、及Al2 O3 其中至少一者。
樹脂層63之下表面可與第一金屬層11和第二金屬層13之頂面以及分隔件18之頂面接觸。
〈第九實施例〉
參閱圖34，粗糙面63A係形成於一樹脂層63之表面上。粗糙面63A可由在樹脂層61之表面上進行一蝕刻或一射出製程以形成一粗糙表面來形成。粗糙面63A係改變進入樹脂層63中的光之臨界角(critical angle)，進而改善取光效率(light extraction efficiency)。
〈第十實施例〉
參閱圖35，一發光晶片41可經由一覆晶法裝設於一第一金屬層11與一第二金屬層13上。發光晶片41係裝設於第一金屬層11與第二金屬層13上。第一金屬層11與一第二金屬層13之寬度可為彼此相等。
一第二絕緣膜24係接合於第一金屬層11與第二金屬層13之下表面，以絕緣及支撐第一金屬層11與第二金屬層13。
一第一絕緣膜21係接合於第一金屬層11與第二金屬層13之頂面區域周圍，以固定第一金屬層11與第二金屬層13。
第一絕緣膜21係用作為一阻塞件，以防止樹脂層63溢出。樹脂層63之一部分可填入於第一金屬層11和第二金屬層13之間，且維持第一絕緣膜21及第一金屬層11和第二金屬層13之間的一間距。
樹脂層63可具有一凸半球形狀，且一具有一預設深度之凹陷部63B係形成於樹脂層63之中心。凹陷部63B可具有一喇叭形狀(horn shape)或一半球形狀，且一反射材料72可形成於凹陷部63B中。反射材料72可包括一金屬氧化物，且可由包括TiO2 及/或SiO2 之層中至少一者來形成，以將一入射光反射入一側向。樹脂層63與反射材料72可分別具有不同之反射率。舉例而言，反射材料72可具有一較高之反射率。樹脂層63係將光反射至一中心方向，朝向一側向，故可均勻地形成光學定向角分佈。
另外，凹陷部63B可由一散射物質(scattering substance)形成，而非一反射材料；但不限制於此。
〈第十一實施例〉
參閱圖36，一導件33係形成於樹脂層61之一表面上。在樹脂層61形成後，可藉由進行一濺鍍或沉積法於樹脂層61之至少兩表面上，來設置導件33。因為導件33之故，製造過程可變動，且導件33之寬度與厚度可根據一沉積時間來調整。導件33可由一包括一金屬如Al或Ag之反射材料形成，或者可由一具有高反射率之透光材料形成。
〈第十二實施例〉
參閱圖37，在一發光裝置中，一透鏡71係被設置於樹脂層61上。樹脂層61上的透鏡71可具有一凸半球形狀，且可被黏著於樹脂層61與導件31之頂面上。導件31與透鏡71可具有一不平坦表面，且不限制於此。
〈第十三實施例〉
參閱圖38，在一發光裝置中，係配置有三金屬層11、13、15。三金屬層11、13、15中，第一及第二金屬層11、13可被使用作為一電極，而第三金屬層15可被設置於第一及第二金屬層11、13之間，以作為一散熱板。
一第一絕緣膜21係形成於第一至第三金屬層11、13、15之頂面區域周圍，以作為樹脂層61之一阻擋部(barrier)，並支持金屬層11、13、15。第二及第三絕緣膜24A、24B係被黏合於第一及第三金屬層11、15之間的一區域以及第二及第三金屬層13、15之間的一區域之下方，以支持第一及第三金屬層11、15之間的區域與第二及第三金屬層13、15之間的區域。第二及第三絕緣膜24A、24B可防止相鄰金屬層間的電性短路。第二及第三絕緣膜24A、24B可被設置為一單膜，或分別在不同區域上之一獨立分開的膜。
另外，樹脂層61之一部分61A係被填入於第一及第三金屬層11、15之間以及第二及第三金屬層13、15之間，以與相鄰金屬層之表面黏合。在此處，樹脂層61被固化後，可去除第二及第三絕緣膜24A、24B。金屬層11、13、15係被樹脂層61與第一絕緣膜21所支撐，且其下表面可形成為平坦者。
一螢光層73係形成於樹脂層61之頂面上，且可為包含有螢光物質之一薄膜型或包含一螢光物質添加於其中之一樹脂層。螢光層73可自樹脂層61之頂面延伸形成至導件31之頂面。螢光層73係吸收自發光晶片發出之一光的一部分，然後發出一具有比該被吸收的光更長的波長之光，藉此將色彩座標分佈(color coordinate distribution)移至所需之分佈。
〈第十四實施例〉
參閱圖39，在一發光裝置中，一第二導件34係被進一步設置於第二及第三絕緣膜23A、23B上。
第二及第三絕緣膜23A、23B係覆蓋相鄰金屬層11、13、15之間的分離部17A、17B，以黏合於金屬層11、13、15之交界處頂面上。然後，一第二導件34係形成於第二及第三絕緣膜23A、23B上。一第一導件31係形成於第一絕緣膜21上。發光晶片41、42、43係被設置於第一導件31與第二導件34之開放區域中。第一導件31與第二導件34係被設置於發光晶片41、42、43周圍，以有效地反射一入射光。
第一發光晶片41係被設置於第一金屬層11上，第二發光晶片42係被設置於第三金屬層15上，而第三發光晶片43係被設置於第二金屬層13上。第一發光晶片41係經由導線51、52而與第一金屬層11和第二發光晶片42之一第一電極相連接。第二發光晶片42之第二電極係經由一導線54，與第三發光晶片43之第一電極相連接。第三發光晶片43之第二電極係經由一導線52，與第二金屬層13相連接。第二發光晶片42係直接地與其它發光晶片連接，且不限制於此。
第一發光晶片41係經由導線51，與第一金屬層11相連接。第一發光晶片41與第二發光晶片42係經由導線53來彼此互相連接。第三發光晶片43可經由導線52，來與第二金屬層13連接。
〈第十五實施例〉
參閱圖40，在一發光裝置中，一樹脂層61可具有一凹陷表面。舉例而言，樹脂層61可具有一透鏡形狀，其係有一高表面部分與一低中心部分。樹脂層61之表面部分和中心部分之間的間隙T6可為約0.001 mm至約1 mm。此間隙T6可防止與導光板的接觸，以避免因其接觸而導致之異常的色彩分佈(color distribution)如色度模糊(chromatic blur)。
〈第十六實施例〉
參閱圖41，一第一導件31係形成於一第一絕緣膜21上，而一第二導件36係形成於一發光晶片41周圍。第二導件36可形成於發光晶片41周圍，且具有一厚度大於或小於發光晶片41。第二導件36之一部分可被設置於發光晶片41與第二絕緣膜23之間。第二導件36之另一部分可被設置於發光晶片41與一第一導線51之間。
第二導件36可形成有一框架形狀、一環圈形狀、或一圓形。第二導件36可形成於第一金屬層11之第一開放區域A1中，以能有效地反射來自發光晶片41之光。
第一導件31可具有與第一絕緣膜21相同之寬度。第一導件31係在第一導件31被黏合於第一絕緣膜21上以後，經由進行例如衝壓之製程來形成之。
根據本實施例，導件31、36係加倍地被設置於發光晶片41周圍，以改善光反射效率及方位角分佈。
〈第十七實施例〉
參閱圖42，在一發光裝置中，第一及第三導件37A、37B係形成於一第一絕緣膜21上。第一導件37A係被設置於第一絕緣膜21之頂面及內表面上，且其下表面可與第一金屬層11之頂面接觸。第三導件37B係被設置於第一絕緣膜21之頂面及內表面上，且其下表面可與第二金屬層13之頂面接觸。第一導件37A係以一預定距離D3延伸至金屬層11、13之頂面。距離D3可為大於0.1 mm。
若第一及第三導件37A、37B由一非金屬材料或一絕緣樹脂材料所形成，則其可為彼此互相連接。
若第一及第三導件37A、37B係由一導電材料形成，則其可為彼此相隔而設，且其分隔區域係為第一金屬層11與第二金屬層13之間的一間隙。據此，第一金屬層11上之第一導件37A和第二金屬層13上之第三導件37B係彼此分隔，以避免電性短路。
另外，第二導件37C係形成於第二絕緣膜23之頂面及內表面上，故其可與第一金屬層11之頂面接觸。第三導件37B可與第一導件37A相連接，且與第二導件37C相隔離。第二導件37C可與第二金屬層13相隔而設。
第一導件37A與第二導件37C係相對應設置於發光晶片45周圍，以有效地反射來自發光晶片45之光。第一導件37A與第二導件37C可由一樹脂材料、一非金屬材料、或一反射金屬形成。
又，第一導件37A與第二導件37C之內表面係對應於發光晶片45，且可相對於第一金屬層11之頂面具有一彎曲或傾斜形狀。
第一至第三導件37A、37C、37B可由相同或不同的材料形成，且不限制於此。舉另一例來說，第一至第三導件37A、37C、37B可由一金屬材料或一絕緣材料形成。
〈第十八實施例〉
參閱圖43，在一發光裝置中，反射層81A、81B係被進一步提供於一導件31上。
反射層81A、81B可由一高反射性金屬如Ag、Al形成，其反射率為約70%以上。該高反射性金屬可經由一電鍍或塗覆方法形成。反射層81A、81B可形成於導件31和第一絕緣膜21之頂面及表面上。反射層81A、81B可為不連續地形成，以彼此相隔而設，進而避免第一金屬層11與第二金屬層13之間的電性短路。
根據上述實施例，經由將絕緣膜21、23A、23B黏合於金屬層11、13之頂面區域，金屬層11、13之表面可以約1 μm以上之距離和絕緣膜21相隔而設；但不限制於此。
〈第十九實施例〉
參閱圖44，在一發光裝置中，一發光晶片45係接合於一第一金屬層11上，且一第二金屬層13係經由一導線53與發光晶片45相連接。一第二絕緣膜23係接合於第一金屬層11與第二金屬層13之間的頂面上。
一導件31係以一連續或不連續形狀例如一框架形狀(frame shape)、一環圈形狀(loop shape)、或一圓形(ring shape)形成於第一金屬層11與第一絕緣膜21上。
一樹脂層63可形成於導件31之中，且一螢光層73可形成於樹脂層63之中。螢光層73之螢光物質可被分佈於一全區域且與發光晶片45相隔開，以避免褪色(discoloration)。
〈第二十實施例〉
參閱圖45，在一發光裝置中，一樹脂層係被去除，且一發光薄膜74係被設置於一發光晶片41上。該發光薄膜74係被設置為與金屬層11、13、15相隔開，且係由導件31所支持。
第二絕緣膜24A、24B可被設置於金屬層11、13、15間的頂面或下表面上，但不限制於此。
〈第二十一實施例〉
圖46係繪示有一發光裝置之剖面圖；圖47係繪示有圖46之平面圖。
參閱圖46、47，一發光晶片41係經由一覆晶法裝設於一第一金屬層11與一第二金屬層13上。一絕緣膜21係形成於第一金屬層11與第二金屬層13周圍。由一絕緣材料所形成之一分隔件18(spacer)可形成於第一金屬層11與第二金屬層13之間。
分隔件18係防止樹脂層66溢出。
樹脂層66係形成於發光晶片41周圍，且其部分可延伸至絕緣膜21之頂面。
〈第二十二實施例〉
參閱圖48，在一發光裝置中，絕緣膜23、24係被接合於一第一金屬層11與一第二金屬層13之間的頂面與下表面上。一發光晶片45係被設置於第一金屬層11上，而一樹脂層67係被模鑄於發光晶片45上。
樹脂層67之表面可形成為與第一金屬層11與第二金屬層13在同一直線上。樹脂層67之寬度可為第一金屬層11與第二金屬層13兩表面間之一間距。
在此處，樹脂層67可具有一厚度T4，其在中心部分67A為最厚，然後越朝向外部分67B越薄。中心部分67A係具有一凸透鏡形狀。形成的厚度T4可高於或低於發光晶片45處。樹脂層67可使用一射出成型框架來製造。另外，複數個發光裝置係在樹脂層67被固化後，由各發光裝置之一尺寸單元(size unit)來切割、分離。因此，發光晶片45係被裝設於金屬層11、13上，或者樹脂層67係在製造過程中形成於金屬層11、13上。金屬層11、13之間的一分離部17可在最後的樹脂層形成後由一雷射或切割製程形成，但不限制於此。
〈第二十三實施例〉
參閱圖49，在一發光裝置中，一黏著層29係形成於絕緣膜21、23和金屬層11、13之間。黏著層29可使用一絕緣黏著劑如矽或環氧樹脂。黏著層29之厚度可為約12 μm以上。
另外，樹脂層61之頂面可為高於一第導件31或一第二導件31C之高度。
第二導件31C係被設置於絕緣膜21上，以有效地反射發光晶片41所發出之光。
〈第二十四實施例〉
參閱圖50，金屬層11、13之頂面係包括不平坦結構11E、13E。不平坦結構11E、13E可被設置於一第一絕緣膜21之下方，且可延伸至金屬層之開放區域A1、A2。
不平坦結構11E、13E可改善絕緣膜21、23於金屬層11、13上的一接觸區域，獲可改善散熱效率。
〈第二十五實施例〉
參閱圖51，一絕緣膜及一導件31之至少一內表面可形成有傾斜平面21d、31d。傾斜平面21d、31d可形成自第一絕緣膜21之內表面到導件31之內表面。傾斜平面21d、31d可形成於第一絕緣膜21及導件31之一表面或兩表面上。
傾斜平面21d、31d相對於金屬層11、13之頂面的一傾角(tilting angle)可為約15°至約89°。傾斜平面21d、31d可有效地將光反射至一向外的方向。另外，一反射材料可被塗覆於傾斜平面21d、31上。該反射材料可形成於一非傳導性材料或一絕緣材料如該黏著層，以防止金屬層間的電性短路。
樹脂層61可具有一平坦頂面，且因傾斜平面21d、31d之故，其頂部寬度可大於其底面寬度。
另外，第二絕緣膜23之內表面，例如對應於發光晶片45之表面，可形成為傾斜者，且不限制於此。又，一第二導件係被設置於第二絕緣膜23上，且其內表面可包括一傾斜平面。
〈第二十六實施例〉
圖52(a)係繪示有一發光裝置之剖面圖；圖52(b)係繪示有圖52(a)中設置於一金屬層上之一絕緣膜的平面圖。
參閱圖52，一孔洞21E係形成於一第一金屬層11上的一第一絕緣膜21中。孔洞21E係暴露第一金屬層11之頂面。一導件31係形成於第一及第二絕緣膜21、23上。導件31之一部分31E可經由孔洞21E接觸於第一金屬層11上。導件31之一部分係具有一突起形狀，且其寬度可小於第一絕緣膜21之寬度。
若第一絕緣膜21係由一透光材料形成，導件31之一部分31E可反射一入射光。另外，若導件31與第一金屬層11係由一金屬形成，則其可彼此接合，以固定第一絕緣膜21。
在此處，若導件31係由非金屬材料或不具導電性之一樹脂系列材料形成，則第一絕緣膜21之一通孔21E可各自形成於第一金屬層11與第二金屬層13上，除了兩金屬層11、13間交界部分之頂面處。導件31之一部分可形成於孔洞21E中。孔洞21E可以複數形式形成於第一絕緣膜21上。
〈第二十七實施例〉
圖53係根據一實施例，繪示有一平面圖。圖54係繪示有沿圖53中B-B線之剖面圖。圖55係繪示有沿圖53中C-C線之剖面圖。
參閱圖53至圖55，一樹脂層68係形成於第一及第二金屬層11、13之一整個頂面上，然後一發光晶片45係被模製於此。一溝槽19係形成於樹脂層68周圍。溝槽19可具有一圓形(ring shape)、一框架形狀(frame shape)、或一多邊形(polygonal shape)形狀，且可暴露第一金屬層11之頂面並與第二金屬層13相隔開。蝕刻製程可包括一濕蝕刻或乾蝕刻方法，且不限制於此。
一導件38可形成於溝槽19中，且可由一反射材料形成。導件38係以一圓形或多邊環形設置於發光晶片45周圍，與第一金屬層11接觸，且以一預定距離T5與第二金屬層13相隔開。因此，導件38可不與樹脂層68之下表面68A接觸。在此處，下表面68A可由一樹脂層或一絕緣黏著層之一材料形成。
當導件38係被嵌入於樹脂層68中時，其與第一金屬層11的頂面接觸，並與第二金屬層13相隔開。另外，導件38在第一金屬層11和第二金屬層13中可具有不同高度。導件38可反射發光晶片45所發出之光。此結構不具有額外的絕緣膜，而可輕易地被製造。
樹脂層68一部分68C可被填入於第一金屬層11和第二金屬層13間的一分離部17中，或者一絕緣膜可被接合於該些金屬層之頂面及/或下表面上。
導件38上部寬度可大於其下部寬度。另外，導件38可具有一內表面，其係以一預設角度傾斜於金屬層11、13之頂面。
各實施例之特徵可選擇性地適用於其它實施例，而非僅限制於單一實施例。
在此處，導件38係由一非金屬材料或絕緣樹脂系列材料形成，樹脂層68之溝槽19係延伸至第一及第二金屬層11、13之頂面上，除了兩金屬層11、13交界部分之頂面外之處。導件38係形成於溝槽19中。
根據本發明實施例，該些金屬層之表面、下表面、及頂面其中至少一者可具有一不平坦結構。該不平坦結構係增加金屬層之表面面積，以改善散熱效率及與其它材料之黏著性。
〈發光晶片〉
以下將配合圖56和圖57詳細說明根據一實施例之一發光晶片。
參閱圖56，發光晶片41可包括：一基板111、一緩衝層112(buffer layer)、一第一導電型半導體層113(first conductive type semiconductor layer)、一主動層114(active layer)、一第二導電型半導體層115、一第一電極116、以及一第二電極。第一導電型半導體層113、主動層114、以及第二導電型半導體層115可被定義為一發光結構。
基板111可包括一Al2 O3 基板、一GaN基板、一SiC基板、一ZnO基板、一Si基板、一GaP基板、一InP基板、一導電基板、以及一GaAs基板。基板111可為一成長基板(growth substrate)。具有InxAlyGa1-x-yN(0x1,0y1,0x+y1)之組成式的一半導體可成長於該成長基板上。
緩衝層112可為一用以降低基板111和半導體之間的晶格常數差異(lattice constant difference)，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112上，但不限制於此。
第一導電型半導體層113係被設置於緩衝層112上，主動層114係被設置於第一導電型半導體層113上，而第二導電型半導體層115係被設置於主動層114上。
第一導電型半導體層113可選自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所組成之群組其中一者所形成。當第一導電型係為一N型半導體時，該第一導電型雜質可包括一N型雜質例如Si、Ge、Sn、Se、及Te。第一導電型半導體層113可由一單層或一多層形成，但不限制於此。
主動層114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)。主動層114可使用一III-V族化合物半導體材料，由一井層(well layer)及一障壁層(barrier layer)之循環形成，例如一InGaN井層/GaN障壁層或InGaN井層/AlGaN障壁層。
一導電包覆層(conductive clad layer)可被設置於主動層114上及/或下方。該導電包覆層可由一AlGaN基材料所形成。
第二導電型半導體層115係形成於主動層114上，且第二導電型半導體層115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其中一者所形成。當該第二導電型係為一P型半導體時，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115可具有一單層結構或一多層結構，但不限制於此。
另外，一第三導電型半導體層，如一N型半導體層，可形成於第二導電型半導體層115上。因此，發光結構135可包括下述其中一者：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)可形成於第二導電型半導體層115上。該電流散佈層可由氧化銦錫(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)、及氧化鋅鎵(gallium zinc oxide,GZO)其中一者所形成。
一第一電極116可形成於第一導電型半導體層113上，且一第二電極117可形成於第二導電型半導體層115上。
第一電極116與第二電極117可經由一導線，與圖1至5中的金屬層相連接。
圖57係繪示有一垂直型晶片結構(vertical type chip structure)。
參閱圖57，在一發光晶片45中，一歐姆層121(ohmic layer)係形成於一發光結構110之下方；一反射層124係形成於歐姆層121之下方；一導電支撐件125係形成於反射層124之下方；以及一保護層123於反射層124與發光結構110周圍。
發光晶片45之形成係可藉由形成一歐姆層121、一通道層123(channel layer)、一反射層124、以及一導電支撐件125於第二導電型半導體層115上，然後去除基板111及緩衝層112而無需進行一用以暴露圖56所示之結構中第一導電型半導體層113之蝕刻製程。
歐姆層121可與發光結構110之一下層歐姆接觸，例如該第二導電型半導體層，且其材料可為下述其中一者：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)、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、及其組合。歐姆層121可使用金屬材料及透光導電材料如IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、及ATO來形成為一多層結構。舉例而言，該多層可包括IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、及AZO/Ag/Ni。用以阻隔對應於電極116之電流的一層可進一步形成於歐姆層121中。
保護層123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、SiOxNy、Si3 N4 、Al2 O3 、及TiO2 其中一者所形成。保護層123可經由一濺鍍法(sputtering method)或一沉積法(deposition method)來形成。保護層124中的金屬可防止發光結構110之層彼此之間的電性短路。
反射層124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124可具有一寬度大於發光結構110之寬度，以改善光反射效率。
導電支撐件125係為一基底基板(base substrate)，且可由銅(Cu)、金(Au)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅鎢(Cu-W)及一載體晶圓(carrier wafers)如Si、Ge、GaAs、ZnO、Sic等形成。一接合層可進一步形成於導電支撐件125與反射層124之間。該接合層可將該兩層接合在一起。
上述關於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包括發光晶片封裝，且可具有發光晶片於一基板上並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或發光裝置封裝件排列於其中之結構。該照明單元可包括圖58和圖59中繪示之顯示裝置及圖11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58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58，根據本發明一實施例，一顯示裝置1000(display device)係包含一導光板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上；一顯示面板1061(display panel)位於光學片1051上；以及一底蓋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。
底蓋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)。導光板1041可由一透明材料形成。舉例而言，導光板1041可由丙烯基樹脂(acrylic resin-based)材料其中一者形成，例如：聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethylmethacrylate,PMMA)、一聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene 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可提供光給導光板1041之至少一表面。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可被設置以直接地或間接地提供光於導光板1041之至少一表面上。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封裝件100。另外，發光裝置封裝件100可以一預設距離排列於基板1033上。
基板1033可為包含有一印刷圖案(circuit pattern)(未圖示)之一印刷電路板(PCB)。另外，基板1033亦可包括有一典型的印刷電路板、一金屬芯印刷電路板(metal core PCB，MCPCB)、及一軟性印刷電路板(flexible PCB，FPCB)等等，但不限制於此。當發光裝置封裝件100被安裝於底蓋1011之一側面或於一散熱板(heatsink plate)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底蓋1011之一頂面相接觸。
該些發光裝置封裝件100可被裝設於基板1033上，以使一可讓來自基板1033之光通過的發光表面(light emitting surface)能與導光板1041以一預設距離相隔而設；但不限制於此。發光裝置封裝件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可為底蓋1011之頂面，但不限制於此。
底蓋1011可容納導光板1041、發光模組1031、以及反射部件1022。為達此目的，底蓋1011可包括一容納部分1012(receiving part)，其係具有一上側呈開放之盒狀；但不限制於此。底蓋1011可與一頂蓋(top cover)耦接，但不限制於此。
底蓋1011可由一金屬材料或一樹脂材料來形成。另外，底蓋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。底蓋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面板，且包括由一透明材料所形成且彼此相面對之第一及第二基板，以及一在該第一及該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的連結結構。顯示面板1061係使用通過光學片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(light-transmitting sheet)。舉例而言，光學片1051可包括一擴散片(diffusion sheet)、水平及垂直稜鏡片(horizontal and vertical prism sheet)、一增光片(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，該增光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，光學部件例如導光板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59係根據本發明一實施例，繪示有一顯示裝置。
參閱圖59，一顯示裝置1100係包括一底蓋1152、有上述之發光裝置封裝件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及發光裝置封裝件100可被定義為一發光模組1060。底蓋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。
底蓋1152可包括一容納部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、水平及垂直稜鏡片、及一增光片。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一顯示區域。該增光片係可重新使用逸失的光以改善亮度。
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60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60，一發光單元(lighting unit)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力。
較佳地，外殼1510可由具有極佳散熱(heat 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上之一發光裝置封裝件100。發光裝置封裝件100可以一複數形式被提供，且該些發光裝置封裝件100可以一矩陣(matrix)形式排列或以一預設距離彼此相隔而設。
基板1532可為上印刷有一電路圖案之一絕緣體(insulator)。舉例而言，該基板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基板等等。
另外，基板1532亦可由能夠有效反射光線之材料所形成，且其一表面係以能夠有效反射光線之顏色所形成。舉例而言，基板1532可為具有一白色或一銀色之一塗覆層。
至少一發光裝置封裝件100可被安裝於基板1532上。發光裝置封裝件100各自可包括至少一發光二極體(light emitting diode，LED)晶片。該發光二極體晶片可包括一顏色發光二極體，其係可發出紅、綠、藍、或白光，或一紫外線(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封裝件100組合配置，以取得理想之顏色及亮度。舉例而言，發光模組1530可具有一白色發光二極體、一紅色發光二極體、以及一綠色發光二極體之組合，以獲取一高顯色性指數(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(screw-coupled)，但不限制於此。舉例而言，連接終端1520可為一插針形式(pin type)，以將連接終端1520插入該外部電源內，或可利用一導線與該外部電源相連接。
本發明之實施例係可提供一片帶型(tape type)或薄膜型(film type)之發光裝置。
本發明之實施例係提供一發光裝置，其係經由一絕緣膜而非封裝體來支撐一金屬層。本發明實施例可改善一發光裝置之製造流程。本發明之實施例可降低發光裝置之厚度。本發明之實施例可改善發光裝置之微型化與整合。本發明之實施例可改善發光裝置以及包括發光裝置之照明系統之散熱效率。
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它特徵、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它修改及實施例。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。
10、11、13、15．．．金屬層
11-1、13-1．．．內部分
11-2、13-2．．．外部分
11A、11B、11C．．．金屬層
11D、13D．．．不規則結構
11E、13E．．．不平坦結構
13A．．．第二金屬層
13B．．．第三金屬層
17、17A、17B．．．分離部
18．．．分隔件
19．．．溝槽
20、21、23．．．絕緣膜
21d、31d．．．傾斜平面
21E．．．孔洞
22．．．第三絕緣膜
23A、23B．．．第二絕緣膜
24．．．絕緣黏著膜
24A．．．第二絕緣膜
24B．．．第三絕緣膜
25．．．絕緣膜
29．．．黏著層
31、32、38．．．導件
31E．．．部分
31C、34、36、37C．．．第二導件
37A、37B．．．第三導件
41、42、43、45．．．發光晶片
41A、41B．．．發光晶片
51、52、53、54．．．導線
61．．．樹脂層
61A．．．部分
62、63．．．樹脂層
63A．．．粗糙面
63B．．．凹陷部
66、67．．．樹脂層
67A．．．中心部分
67B．．．外部分
68．．．樹脂層
68A．．．下表面
68C．．．部分
71．．．透鏡
72．．．反射材料
73．．．螢光層
81A、81B．．．反射層
100．．．發光裝置
110．．．發光結構
111．．．基板
112．．．緩衝層
113．．．導電型半導體層
114．．．主動層
115．．．導電型半導體層
116．．．電極
117．．．第二電極
121．．．歐姆層
123．．．保護層
124．．．反射層
125．．．導電支撐件
1000．．．顯示裝置
1011．．．底蓋
1012．．．容納部分
1022．．．反射部件
1031．．．發光模組
1033．．．基板
1041．．．導光板
1050．．．照明單元
1051．．．光學片
1152．．．底蓋
1153．．．容納部
1154．．．光學部件
1155、1061．．．顯示面板
1060．．．發光模組
1100．．．顯示裝置
1500．．．發光單元
1510．．．外殼
1520．．．連接終端
1530．．．發光模組
1532．．．基板
A1、A2、A3．．．開放區域
B1．．．外部分區域
B2．．．內部分區域
B3．．．區域
C1．．．腔室
D1、D2．．．長度
D3．．．預定距離
G1．．．間距
L1、L2．．．長度
S1．．．表面
S3．．．下表面
T1、T2、T3、T4、T5、T6．．．厚度
W1、W2、W5、W6．．．寬度
X1．．．長度
X2、X3、X4．．．第一方向寬度
Y1．．．長度
Y4．．．第二方向寬度
圖1係根據一第一實施例，繪示有一種發光裝置之剖面圖；
圖2至圖4係繪示有圖1中發光裝置之另一實例；
圖5係根據一第二實施例，繪示有一發光裝置之立體圖；
圖6係繪示有沿圖5中A-A線之剖面圖；
圖7至圖14係繪示有圖5中發光裝置之製造過程；
圖15係根據一第三實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖；
圖16係根據一第四實施例，繪示有一發光裝置之剖面圖；
圖17和圖18係根據一第五實施例，繪示有一發光裝置之立體圖及剖面圖；
圖19和圖20係根據一第六實施例，繪示有一發光裝置之平面圖及剖面圖；
圖21係繪示有圖19之另一改良範例；
圖22至圖31係根據本發明實施例，繪示有一絕緣膜及一金屬層之改良範例；
圖32至圖55係根據本發明其它實施例，繪示有一發光裝置之改良範例；
圖56和圖57係根據本發明一實施例，繪示有一發光晶片之一實例；
圖58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59係根據本發明一實施例，繪示有另一顯示裝置實例之立體圖；以及
圖60係根據本發明一實施例，繪示有一照明單元之立體圖。
11、13．．．金屬層
11-1、13-1．．．內部分
11-2、13-2．．．外部分
17．．．分離部
21、23．．．絕緣膜
31．．．導件
41．．．發光晶片
51、52．．．導線
61．．．樹脂層
B1．．．外部分區域
B2．．．內部分區域
B3．．．區域
C1．．．腔室
T4、T5．．．厚度

Claims (22)

  1. 一種發光裝置，包括：複數個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區域之一外部分上，且係具有一開放區域，使該些金屬層之頂面區域之一部分開放於此；一第二絕緣膜於該些金屬層之一下表面和一上表面其中至少一者上；該第二絕緣膜係對應於該些金屬層之間，且該第二絕緣膜的寬度係大於該些金屬層間之一間距的寬度；一第二導件於該第二絕緣膜上；一發光晶片設置於該些金屬層之至少一者上，且與該些金屬層之其它者電性連接；以及一樹脂層設置於該些金屬層以及該發光晶片上，其中，該些金屬層係包括一內部分和一外部分，且該外部分之厚度係大於該內部分之厚度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中一第一導件係設置於該第一絕緣膜與該些金屬層之頂面其中至少一者上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中該第一導件係設置該樹脂層周圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其進一步包括一黏著 層於該些金屬層和該第一絕緣膜及該第二絕緣膜之間。
  5. 一種發光裝置，包括：複數個金屬層彼此相隔而設；一第一絕緣膜，其係具有一開放區域，使該些金屬層之一頂面區域之一部分開放於此，且係設置於該些金屬層的頂面上；一黏著層於該些金屬層與該第一絕緣膜之間；一第二絕緣膜於該些金屬層的頂面上，對應於該些金屬層之間，且該第二絕緣膜的寬度係大於該些金屬層間之一間距的寬度；一發光晶片設置於該些金屬層之至少一者上；一樹脂層設置於該些金屬層與該發光晶片上；一第一導件設置於該第一絕緣膜之一頂面上，以及一第二導件於該第二絕緣膜上，其中，該些金屬層係具有一腔室結構，該腔室結構之一內部分係較其一外部分深。
  6. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜係設置於該些金屬層頂面區域之一外部分上。
  7. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜係設置於該些金屬層頂面之一周緣部分上。
  8. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一 絕緣膜係包括選自由環圈形狀(loop shape)、一圓形(ring shape)、以及一框架形狀(frame shape)所組成之群組其中至少一者。
  9. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜與該第二絕緣膜係彼此相連接。
  10. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜與該第二絕緣膜係包含有一透光膜或一螢光膜。
  11. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之發光裝置，其中該第一絕緣膜與該第二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、一聚萘酸乙二醇酯(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。
  12. 如申請專利範圍第2或5項所述之發光裝置，其中該第一導件與該第二導件係彼此相連接。
  13. 如申請專利範圍第2或5項所述之發光裝置，其中該第一導件 與該第二導件之寬度係小於該第一絕緣膜與該第二絕緣膜之寬度。
  14. 如申請專利範圍第2或5項所述之發光裝置，其中該第一導件與該第二導件係包括選自由一樹脂材料、一非金屬材料、及一反射金屬所組成之群組其中至少一者。
  15. 如申請專利範圍第2或5項所述之發光裝置，其中該第一導件與該第二導件係包括選自由一抗焊料、一焊膏、Ag、Al、Cu、Au、Ag合金、Al合金、Cu合金、及Au合金所組成之群組其中至少一者。
  16. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其中該些金屬層之下表面係設置於相同平面上。
  17. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其中該些金屬層外部分之頂面係設置在高於該些金屬層內部分之一頂面處。
  18. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其中該些金屬層內部分之一厚度係為約15μm至約300μm之範圍內。
  19. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其進一步包含有彼此相面對之傾斜平面於該些金屬層之一頂側區域之外部分與內部分之間。
  20. 如申請專利範圍第2項或第5項所述之發光裝置，其中一第一絕緣膜與該第一導件之內表面其中至少一者可形成於一傾斜平面。
  21. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其中該些金屬層係包括一第一金屬層以及一第二金屬層，且該發光晶片係設置於該第一金屬層上。
  22. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述之發光裝置，其中該些金屬層係包括一第一金屬層、一第二金屬層、以及一第三金屬層於該第一金屬層及該第二金屬層之間；該發光晶片係設置於該第三金屬層上，且與該第一金屬層及該第二金屬層電性連接。
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