发光设备的制作方法

专利名称：发光设备的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种发光设备。
背景技术：
由于其物理和化学特性，已经广泛使用III-V族氮化物半导体作为用于诸如发光 二极管(LED)或激光二极管(LD)等的发光装置的主要材料。通常，III-V族氮化物半导体 包括具有Μ/Ι^^ΝΟ)彡χ彡1，0彡y彡1，以及O彡x+y彡1)的复合化学式的半导体 材料。LED是通过利用化合物半导体的特性将电信号转换为红外线或者光来发送或接收 信号的半导体器件。LED还用作光源。使用氮化物半导体材料的LED主要用于发光装置以提供光。例如，使用氮化物半 导体材料的LED被作为用于诸如蜂窝电话的键区发光部分、电子标识牌以及发光装置等的 各种产品的光源来使用。通过以各种形状加工透镜或包封构件来将这样的LED布置在发光设备上，以调节 从发光装置发出的光的分布特性。

发明内容
实施例提供一种具有新颖结构的发光设备。实施例提供一种包括结构新颖的透镜的发光设备。实施例提供一种具有宽取向角的发光设备。根据该实施例的发光设备可以包括组件本体；第一电极和第二电极；发光装置， 该发光装置电连接到第一电极和第二电极，并且包括第一导电半导体层、第二导电半导体 层和有源层，该有源层位于第一导电半导体层与第二导电半导体层之间；以及透镜，该透镜 被支撑在组件本体上，并且该透镜的至少一部分包括反射结构，其中，所述组件本体包括第 一空腔，第一电极和第二电极的一端暴露于第一空腔中，且第一电极和第二电极的另一端 在组件本体的横向侧暴露，并且，在第一电极的暴露于第一空腔中的预定部分处形成有第 二空腔。根据实施例的发光设备可以包括衬底；位于该衬底上的发光装置组件；以及透 镜，该透镜由衬底支撑在发光装置组件上方并且包括反射结构，其中，该透镜包括透镜本体 和透镜支撑件，该透镜本体具有第一凹部，该透镜支撑件支撑所述透镜本体使得透镜本体 与所述衬底隔开。根据实施例的发光设备可以包括衬底；发光装置，该发光装置位于衬底上，并且包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，该有源层位于第一导电半导体层与 第二导电半导体层之间；包封物，该包封物位于所述衬底和发光装置上，以包围该发光装 置；以及透镜，该透镜由衬底支撑在发光装置上方并且包括反射结构。
根据实施例的发光装置可以包括衬底；发光装置，该发光装置位于衬底上，并且 包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，该有源层位于第一导电半导体层与 第二导电半导体层之间；包封物，该包封物位于所述衬底和发光装置上，以包围该发光装 置；透镜，该透镜由衬底支撑在发光装置上方并且包括凹部；以及冷光材料，该冷光材料形 成在透镜和/或包封物中的至少一个上，以吸收从发光装置发出的光从而将该光转换为另 一类型的光，其中，所述冷光材料包括第一冷光材料和第二冷光材料，该第一冷光材料和第 二冷光材料通过吸收从发光装置发出的光而发出具有不同频带的光，并且第一冷光材料的 比例高于第二冷光材料的比例。


图1是示出根据第一实施例的发光设备的透视图； 图2是示出根据第一实施例的发光设备的截面透视图； 图3是示出根据第一实施例的发光设备的另一示例的截面透视图； 图4是示出在根据第一实施例的发光设备中使用的透镜的另一示例的截面透视
图5是示出图1和图2所示的、根据第一实施例的发光设备的光分布的视图； 图6是示出图3所示的、根据第一实施例的另一示例的发光设备的光分布的视
图7至图13是示出根据第一实施例的发光设备的各种示例的截面图； 图14是示出在根据第一实施例的发光设备中使用的发光装置的截面图； 图15是示出在根据第一实施例的发光设备中使用的发光器件的另一示例的截面图16和图17是示出根据第二实施例的发光设备的视图18是示出根据第二二实施例的发光设备的另--示例的视图
图19是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图20是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图21是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图22是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图23是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图24是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图25是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图26是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图27是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图28是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图29是示出根据第二二实施例的发光设备的又--示例的视图
图30和图31是用于说明根据第二实施例的发光设备的光女
具体实施例方式在以下实施例的描述中，应理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为在另 一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫或另一图案“上”或“下”时，它可以“直接”或“间 接”位于另一衬底、层(或膜)、区域、垫或图案上，或者也可以存在有一个或多个中间层。已 经参考附图描述了层的这种位置。为了方便或清楚起见，附图所示的每一层的厚度和尺寸可以被夸大、省略或示意 性绘出。另外，元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。在下文中，将参考附图来详细描述根据所述实施例的发光设备。第一实施例图1是示出根据第一实施例的发光设备的透视图，并且图2是示出根据第一实施 例的发光设备的截面透视图。参考图1和图2，根据第一实施例的发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件 本体21、发光装置22以及透镜30。能够通过使用适于注入成型的聚合物树脂来形成组件本体21。例如，该聚合物树 脂包括PPA(聚邻苯二甲酰胺)或LCP (液晶聚合物)。用于组件本体21的材料可以不限于 聚合物树脂，而是诸如硅酮等的各种树脂材料均能用于组件本体21。另外，组件本体21可 以包括陶瓷材料。根据该实施例，组件本体21具有大致矩形六面体结构，在其上部形成有第一空腔 28。第一电极沈与第二电极27电气隔离。第一电极沈和第二电极27的一端暴露于 第一空腔观中，并且第一电极沈和第二电极27的另一端在组件本体21的两个横向侧暴
Mo根据该实施例，在组件本体的两个横向侧，第一电极沈和第二电极27中的每一个 电极均被分为三个部分，但该实施例不限于此。第一电极沈和第二电极27可以分为两个 部分或者可以不进行划分。在组件本体21中，第一电极沈和第二电极27的三个划分的部分相互电连接。第一电极沈和第二电极27的底表面的至少一部分布置成与组件本体21的底表 面处于同一平面上。另外，第一电极26的底表面的至少两个部分可以布置成与组件本体21 的底表面处于同一平面上。另外，第一电极沈的暴露于第一空腔观中的中央向下凹陷，从而形成第二空腔 四。第一电极26的与第二空腔四相对应的底表面从组件本体21向下突出。第一电极沈和第二电极27不仅将电力供应给发光装置22，而且散发由发光装置 22生成的热并且反射从发光装置22发出的光。 发光装置22安装在第一电极沈上。例如，发光装置22可以包括发光二极管芯片， 该发光二极管芯片具有η型半导体层、有源层以及ρ型半导体层。发光装置22可以包括诸 如蓝光发光二极管芯片、红光发光二极管芯片或绿光发光二极管芯片等的彩色发光二极管 芯片，或者发出UV光的UV光发光二极管芯片。能够为发光装置22采用各种发光二极管芯 片。
发光装置22通过电线(未示出)电连接到第一电极沈和第二电极27。例如，发 光装置22的一部分通过电线连接到第二电极27，并且发光装置22的其余部分通过与第一 电极26直接接触而电连接到第一电极26。发光装置22可以安装在第一电极沈的第二空腔四中。在组件本体21中形成的第一空腔观和在第一电极沈中形成的第二空腔四被制 备成凹部的形式，当从其顶部观察时，这些凹部具有圆形形状或多边形形状。另外，第一空 腔观和第二空腔四的内壁可以倾斜，以允许由发光装置22产生的光容易地发射到外部。 此外，还能够在第一空腔观的倾斜表面21a上形成有反射材料。透镜30安装在发光装置22上，以改变从发光装置22发出或者从第一空腔观和 第二空腔四的内周壁反射的光的取向角。例如，透镜30包括硅酮树脂或环氧树脂。透镜30的至少一部分可以包括冷光材料。另外，设置在透镜30下方的发光装置 22的至少一部分可以包括冷光材料。具体地，该冷光材料能够形成在发光装置22的表面 上，或者能够形成在发光装置22与透镜30之间，同时与发光装置22隔开。透镜30可以不形成在第一空腔观和第二空腔四中。在这样的情况下，透镜30 由组件本体21支撑，从而透镜30能够布置在发光装置22上方。此外，在不形成于第二空 腔四中的情况下，透镜30能够形成在第一空腔28中，使得透镜30能够布置在发光装置22 上方并与发光装置22隔开。另外，透镜30能够形成在第一空腔观和第二空腔四中，同时 与发光装置22的顶表面接触。能够不同地选择透镜30的位置，从而透镜30能够与发光装 置22接触或者能够与发光装置22隔开。透镜30在半固化状态下被注入到组件本体21中或者在固化状态下与组件本体21 联接。透镜30具有凸状结构，并且在透镜30的中央形成有向下凹陷的凹部32。例如，暴露 到组件本体21之外的透镜30可以具有半球形形状，并且凹部32形成在透镜30上，同时沿 竖直方向与发光装置22重叠。透镜30的至少一部分包括反射结构37。例如，该反射结构37能够形成在凹部32 中。反射结构37的面积相当于基于透镜30的上表面的面积的5%至60%。凹部32可以 被反射结构37完全或部分填充。由于反射结构37形成在凹部32中，所以能够从反射结构 37反射从发光装置22发出的光、从第一空腔观的内周壁和底表面反射的光、或者在从第一 空腔观的内周壁和底表面反射之后被朝着凹部32定向的光，使得该光沿着透镜30的侧向 方向行进。因此，从发光装置22发出的光以及从第一空腔28和第二空腔四的底表面和内周 壁反射的光穿过透镜30的外周部分发射到外部，该外周部分即透镜30的未形成有反射结 构37的区域。因此，由于光能够穿过透镜30的外周部分发射到外部，所以根据第一实施例的发 光设备能够提供具有宽取向角的光。例如，通过将具有70%或更大透射率的有机物与能够对光进行反射或散射的无机 物混合，能够获得反射结构37。该无机物可以包括Ti02、SiO2, Al、Al2O3以及Ag中的至少 一种。根据该有机物和无机物之间的混合比，反射结构37能够完全或部分反射光。该有机 物和无机物之间的混合比在1 0.001至1 1的范围内。另外，例如，反射结构37可以包括通过使用Si02、Ti02、Al、Ag以及Ti中的至少一种而形成的沉积层。该沉积层可以具有大约100A或更大的厚度。根据第一实施例的发光设备，凹部32形成在透镜30上，同时沿竖直方向与发光装 置22重叠，并且反射结构37形成在凹部32中，从而能够调节从发光装置22发出的光的取 向角。图3是示出根据第一实施例的发光设备的另一示例的截面透视图。图1所示的发 光设备包括第一电极26、第二电极27、组件本体21、发光设备22以及透镜30。能够通过使用适于注入成型的聚合物树脂来形成组件本体21。例如，该聚合物树 脂包括PPA(聚邻苯二甲酰胺)或LCP (液晶聚合物)。用于组件本体21的材料可以不限于 聚合物树脂，而是诸如硅酮等的各种树脂材料均能用于组件本体21。另外，组件本体21可 以包括陶瓷材料。根据该实施例，组件本体21具有大致矩形六面体结构，在其上部形成有第一空腔 28。第一电极沈与第二电极27电气隔离。第一电极沈和第二电极27的一端暴露于 第一空腔观中，并且第一电极沈和第二电极27的另一端在组件本体21的两个横向侧暴
Mo根据实施例，在组件本体21的两个横向侧，第一电极沈和第二电极27中的每一 个电极均被分为三个部分，但该实施例不限于此。第一电极26和第二电极27可以分为两 个部分或者可以不进行划分。在组件本体21中，第一电极沈和第二电极27的三个划分的 部分相互电连接。第一电极沈和第二电极27的底表面的至少一部分布置成与组件本体21的底表 面处于同一平面上。另外，第一电极26的底表面的至少两个部分可以布置成与组件本体21 的底表面处于同一平面上。另外，第一电极沈的暴露于第一空腔观中的中央向下凹陷，从而形成第二空腔 四。第一电极26的与第二空腔四相对应的底表面从组件本体21向下突出。第一电极沈和第二电极27不仅将电力供应给发光装置22，而且发散由发光装置 22生成的热并且反射从发光装置22发出的光。发光装置22安装在第一电极沈上。例如，发光装置22可以包括发光二极管芯片， 该发光二极管芯片具有η型半导体层、有源层以及ρ型半导体层。发光装置22可以包括诸 如蓝光发光二极管芯片、红光发光二极管芯片或绿光发光二极管芯片等的彩色发光二极管 芯片，或者发出UV光的UV光发光二极管芯片。能够为发光装置22采用各种发光二极管芯 片。发光装置22通过电线(未示出)电连接到第一电极沈和第二电极27。例如，发 光装置22的一部分通过电线连接到第二电极27，并且发光装置22的其余部分通过与第一 电极26直接接触而电连接到第一电极26。发光装置22可以安装在第一电极沈的第二空腔四中。在组件本体21中形成的第一空腔观和在第一电极沈中形成的第二空腔四被制 备成凹部的形式，当从其顶部观察时，这些凹部具有圆形形状或多边形形状。另外，第一空 腔观和第二空腔四的内壁可以倾斜，以允许由发光装置22产生的光容易地发射到外部。此外，还能够在第一空腔28的倾斜表面21a上形成有反射材料。
透镜30安装在发光装置22上，以改变从发光装置22发出或者从第一空腔观和 第二空腔四的内周壁反射的光的取向角。例如，透镜30包括硅酮树脂或环氧树脂。透镜30的至少一部分可以包括冷光材料。另外，设置在透镜30下方的发光装置22的至少一部分可以包括冷光材料。具体 地，该冷光材料能够形成在发光装置22的表面上，或者能够形成在发光装置22与透镜30 之间，同时与发光装置22隔开。透镜30可以不形成在第一空腔观和第二空腔四中。在这样的情况下，透镜30 由组件本体21支撑，从而透镜30能够布置在发光装置22上方。此外，在不形成于第二空腔四中的情况下，透镜30能够形成在第一空腔观中，使 得透镜30能够布置在发光装置22上方并与发光装置22隔开。另外，透镜30能够形成在第一空腔28和第二空腔四中时与发光装置22的顶表 面接触。能够不同地选择透镜30的位置，从而透镜30能够与发光装置22接触或者能够与 发光装置22隔开。透镜30在半固化状态下被注入到组件本体21中或者在固化状态下与组件本体21联接。透镜30具有凸状结构，并且在透镜30的中央形成有向下凹陷的凹部32。例如，暴露到组件本体21之外的透镜30可以具有半球形形状，并且凹部32形成 在透镜30上，同时沿竖直方向与发光装置22重叠。透镜30的至少一部分包括反射结构37。例如，该反射结构37能够形成在凹部32 中。反射结构37的面积相当于基于透镜30的上表面的面积的5%至60%。凹部32可以 被反射结构37完全或部分填充。由于反射结构37形成在凹部32中，所以能够从反射结构37反射从发光装置22 发出的光、从第一空腔观的内周壁和底表面反射的光、或者在从第一空腔观的内周壁和底 表面反射之后被朝着凹部32导向的光，使得该光沿着透镜30的侧向方向行进。因此，从发光装置22发出的光以及从第一空腔28和第二空腔四的底表面和内周 壁反射的光穿过透镜30的外周部分被发射到外部，该外周部分即透镜30的未形成有反射 结构37的区域。因此，由于光能够穿过透镜30的外周部分发射到外部，所以根据第一实施例的发 光设备的另一示例能够提供具有宽取向角的光。例如，通过将具有70%或更大透射率的有机物与能够对光进行反射或散射的无机 物混合，能够获得反射结构37。该无机物可以包括Ti02、SiO2, Al、A1203、以及Ag中的至少 一种。根据该有机物和无机物之间的混合比，反射结构37能够完全或部分反射光。该有机 物和无机物之间的混合比在1 0.001至1 1的范围内。另外，例如，反射结构37可以包括通过使用Si02、Ti02、Al、Ag以及Ti中的至少一 种而形成的沉积层。该沉积层可以具有大约100A或更大的厚度。根据第一实施例的发光设备的另一示例，凹部32形成在透镜30上，同时沿竖直方 向与发光装置22重叠，并且反射结构37形成在凹部32中，从而能够调节从发光装置22发 出的光的取向角。
根据第一实施例的发光设备的另一示例，形成在透镜30上的凹部32的面积大于 形成在图1和图2的发光设备中的凹部32的面积。图1和图2所示的凹部32的面积小于第二空腔四的面积。然而，图3所示的凹 部32的面积大于第二空腔四的面积。因此，可以与凹部32的面积成比例地放大该反射结 构37的面积。由于图3所示的发光设备的反射结构37比图1和图2所示的发光设备的反射结 构37大，所以从发光设备发出的光的取向角能够变得更宽，从而该发光设备沿侧向方向可 以呈现优异的光效率。图4是示出在根据第一实施例的发光设备的另一示例中使用的透镜的截面透视 图。参考图4，在透镜130的上表面上形成有向下凹陷的第一凹部132，并且在第一凹 部132中形成有第一反射结构137。另外，在第一凹部132的周围形成有向下凹陷的第二凹 部134，并且在第二凹部134中形成有第二反射结构138。例如，第二凹部134被制备成围绕第一凹部132的环的形式。另外，第一凹部132 可以比第二凹部134深。第一反射结构37与第二反射结构138隔开一段预定距离。能够根据第一反射结 构137的面积、第二反射结构138的面积以及第一反射结构137和第二反射结构138之间 的间隔来调节该发光设备的光分布。图5是示出图1和图2所示的、根据第一实施例的发光设备的光分布的视图，并且 图6是示出图3所示的、根据第一实施例的另一示例的发光设备的光分布的视图。图4所 示的根据第一实施例的另一示例的发光设备的光分布与图6所示的发光设备类似，因此， 为了避免重复，在附图中将其省略。如图5所示，在根据第一实施例的发光设备的情况下，峰-峰取向角是90°至 120°。如图6所示，在根据第一实施例的另一示例的发光设备的情况下，峰-峰取向角是 130° 至 165°。S卩，从发光设备发出的光的分布根据沿竖直方向与发光装置22重叠的凹部32和 形成在该凹部32上的反射结构37的面积而变化。图7至图13是示出根据第一实施例的发光设备的各种示例的截面图。图7至图 13示出具有各种类型的冷光材料的发光设备，并且为了避免重复，将会省略已经参考图1 至图6描述过的说明。参考图7，该发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以 及透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线140电连接到第二电极27。可以在发光装置22与透镜30之间布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括第一至第三冷光材料223a至223c，并且包封物2M包括第一 至第四包封物22 至2Md，其中，第一包封物22 包围发光装置22，第一冷光材料223a 形成在第一包封物22 上，第二包封物224b形成在第一冷光材料223a上，第二冷光材料 223b形成在第二包封物224b上，第三包封物22 形成在第二冷光材料22 上，第三冷光 材料223c形成在第三包封物22 上，并且第四包封物224d形成在第三冷光材料223c上。第一至第三冷光材料223a至223c在彼此隔开的同时与发光装置22隔开。例如，第一至第四包封物22 至224d可以包括环氧树脂或硅酮树脂。在该发光设备中至少包括两种类型的冷光材料。根据该实施例，描述三种类型的 冷光材料作为第一至第三冷光材料223a至223c。例如，如果发光装置22是发出蓝光的蓝光发光二极管芯片，那么第一冷光材料 223a和第二冷光材料22 能够设置在该发光设备中。在这样的情况下，第一冷光材料223a 和第二冷光材料22 可以分别用作发出黄光的黄光冷光材料和发出绿光的绿光冷光材 料，或者分别用作发出黄光的黄光冷光材料和发出红光的红光冷光材料。另外，第一冷光材 料223a和第二冷光材料22 可以分别用作发出红光的红光冷光材料和发出绿光的绿光冷 光材料。例如，如果发光装置22是发出蓝光的蓝光发光二极管芯片，那么第一至第三冷光 材料223a至223c能够设置在该发光设备中。在这样的情况下，第一至第三冷光材料223a 至223c可以分别用作发出黄光的黄光冷光材料、发出绿光的绿光冷光材料以及发出红光 的红光冷光材料。第一至第三冷光材料223a至223c可以布置在从发光装置22发出的光的光学路 径上。靠近发光装置22的冷光材料可以发出具有较短波长的光。例如，如果发光装置22 是蓝光发光二极管芯片，那么第一冷光材料223a包括绿光冷光材料，第二冷光材料22 包 括黄光冷光材料，并且第三冷光材料223c包括红光冷光材料。另外，例如，如果发光装置22 是UV光发光二极管芯片，那么第一冷光材料223a包括蓝光冷光材料，第二冷光材料22 包括绿光冷光材料，并且第三冷光材料223c包括红光冷光材料。绿光冷光材料可以包括基于氧氮化物的冷光材料或者基于硅酸盐的冷光材料，黄 光冷光材料可以包括YAG冷光材料、TAG冷光材料或者基于硅酸盐的冷光材料，并且红光冷 光材料可以包括基于氧氮化物的冷光材料或者基于氮化物的冷光材料。如果第一至第三冷光材料分别用作绿光冷光材料、黄光冷光材料和红光冷光材 料，那么黄光冷光材料的量最大，而红光冷光材料的量最小。绿光冷光材料可以包括发出具有50至lOOnm、优选为60至90nm的FWHM (半峰全 宽)的光的冷光材料。例如，绿光冷光材料是发出具有60至IOOnm的FWHM的光的、基于硅 酸盐的冷光材料并且包括(Sr，Ba，Mg，Ca)2Si04:EU2+，或者发出具有50至70nm的FWHM的 光的、基于氧氮化物的冷光材料并且包括Si6_xAlx0xN8_x:EU2+(0 < X < 6)。在基于硅酸盐的 冷光材料的情况下，如果Ba的摩尔比等于或者大于Sr的摩尔比，那么基于硅酸盐的冷光材 料可以发出具有绿光的波段的光。另外，如果Sr的摩尔比大于Ba的，那么基于硅酸盐的冷 光材料可以发出具有黄光的波段的光。另外，能够选择性地采用Mg和Ca中的至少一种。黄光冷光材料发出具有50至IOOnm或者120nm或以上的FWHM的光。例如，黄 光冷光材料是包括Y3Al5O12 = Ce3+的YAG冷光材料、包括Tb3Al5O12 = Ce3+的TAG冷光材料、或 者发出具有60至IOOnm的FWHM 的光的基于硅酸盐的冷光材料，并且包括(Sr，Ba, Mg， Ca) 2Si04: EU2+O红光冷光材料可以包括发出具有80至llOnm、优选为90至IOOnm的FWHM的光的、 基于氮化物的冷光材料。例如，红光冷光材料可以包括发出具有90至IOOnm的光的冷光材 料并且包括CaAlSiN3:EU2+。
例如，第一冷光材料223a可以包括基于氧氮化物的冷光材料，第二冷光材料22 可以包括YAG冷光材料，并且第三冷光材料223c可以包括基于氮化物的冷光材料。另外，例如，第一冷光材料223a可以包括基于硅酸盐的冷光材料，第二冷光材料 22 可以包括基于硅酸盐的冷光材料，并且第三冷光材料223c可以包括基于氮化物或者 基于氧氮化物的冷光材料。此外，例如，第一冷光材料223a可以包括基于硅酸盐的冷光材料，第二冷光材料 223b可以包括YAG冷光材料，并且第三冷光材料223c可以包括基于氧氮化物的冷光材料。另外，例如，第一冷光材料223a可以包括YAG冷光材料或者基于硅酸盐的冷光材 料，第二冷光材料22 可以包括基于氧氮化物的冷光材料，并且第三冷光材料223c可以包 括基于氧氮化物的冷光材料。此外，例如，第一冷光材料223a可以包括基于氧氮化物的冷光材料，第二冷光材 料22 可以包括基于氧氮化物的冷光材料，并且第三冷光材料223c可以包括基于氧氮化 物的冷光材料。因此，图7所示的发光设备能够通过使用至少两种类型的冷光材料来发出 白光。参考图8，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以及 透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线40电连接到第二电极27。在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括第一冷光材料223a，该第一冷光材料223a布置在发光装置22 的横向侧和顶表面周围以包围发光装置22 ；第二冷光材料22北，该第二冷光材料22 布置 在位于发光装置22的横向侧和顶表面周围以包围发光装置22的第一冷光材料223a上；以 及第三冷光材料223c，该第三冷光材料223c布置在发光装置22的横向侧和顶表面周围以 包围发光装置22的第二冷光材料22 上。包封物2M包围第一至第三冷光材料223a至 223c。例如，第一冷光材料223a能够与发光装置22接触，第二冷光材料22 能够与第 一冷光材料223a接触，同时与发光装置22隔开，并且第三冷光材料223c能够与第二冷光 材料22 接触，同时与发光装置22隔开。包封物2 可以包括环氧树脂或硅酮树脂，并且第一至第三冷光材料223a至223c 与图7所示的相同。参考图9，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以及 透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线40电连接到第二电极27。在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括分布在包封物224中的第一至第三冷光材料223a至223c。包封物2 可以包括环氧树脂或硅酮树脂，并且第一至第三冷光材料223a至223c 与图7所示的相同。参考图10，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以 及透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线140电连接到第二电极27。
在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。包封物2 包围发光装置22，并且冷光材料223包括形成在包封物2 上的第一 冷光材料223a、形成在第一冷光材料223a上的第二冷光材料22北、以及形成在第二冷光材 料22 上的第三冷光材料223c。例如，第一冷光材料223a形成在包封物2M上，同时与发光装置22隔开，第二冷 光材料22 与第一冷光材料223a接触，并且第三冷光材料223c与第二冷光材料22 接 触。包封物2 可以包括环氧树脂或硅树脂，并且第一至第三冷光材料223a至223c 与图7所示的相同。参考图11，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以 及透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线140电连接到第二电极27。在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括第一至第三冷光材料223a至223c，并且包封物2M包括第一 至第三包封物22 至22 ，其中，第一包封物22 包围发光装置22，第一冷光材料223a 形成在第一包封物22 上，第二包封物224b形成在第一冷光材料223a上，第二冷光材料 223b形成在第二包封物224b上，第三包封物22 形成在第二冷光材料22 上，并且第三 冷光材料223c形成在第三包封物22如上。例如，第一冷光材料223a与发光装置22隔开，第二冷光材料22 与第一冷光材 料223a隔开，并且第三冷光材料223c与第二冷光材料22 隔开。第一至第三包封物22 至22 可以包括环氧树脂或硅酮树脂，并且第一至第三 冷光材料223a至223c与图7所示的相同。参考图12，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以 及透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线140电连接到第二电极27。在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括第一冷光材料223a，该第一冷光材料223a布置在发光装置22 的顶表面的周围；第二冷光材料22北，该第二冷光材料22 布置在位于发光装置22的顶 表面周围的第一冷光材料223a上；以及第三冷光材料223c，该第三冷光材料223c布置在 发光装置22的顶表面周围的第二冷光材料22 上。包封物2M包围第一至第三冷光材料 223a 至 223c。例如，第一冷光材料223a能够与发光装置22接触，第二冷光材料22 能够与第 一冷光材料223a接触，同时与发光装置22隔开，并且第三冷光材料223c能够与第二冷光 材料22 接触。包封物2 可以包括环氧树脂或硅酮树脂，并且第一至第三冷光材料223a至223c 与图7所示的相同。参考图13，发光设备包括第一电极沈、第二电极27、组件本体21、发光装置22以 及透镜30。发光装置22可以安装在第一电极沈上或者通过电线140电连接到第二电极27。
在发光装置22和透镜30之间可以布置有冷光材料223和包封物224。冷光材料223包括第一至第三冷光材料223a至223c，并且包封物2M包括第一 包封物22 和第二包封物224b，其中，第一冷光材料223a布置在发光装置22的顶表面周 围，第一包封物22 包围发光装置22和第一冷光材料223a，第二冷光材料22 布置在第 一包封物22 上，第二包封物224b布置在第二冷光材料22 上，并且第三冷光材料223c 布置在第二包封物224b上。例如，第一冷光材料223a能够与发光装置22接触，第二冷光材料22 能够形成 在第一包封物22 上，同时与第一冷光材料223a隔开，并且第三冷光材料223c能够形成 在第二包封物224b上，同时与第二冷光材料22 隔开。第一 22 和第二包封物224b可以包括环氧树脂或硅酮树脂，并且第一至第三冷 光材料223a至223c与图7所示的相同。图14是示出在根据第一实施例的发光设备中使用的发光装置的截面图。根据该实施例的发光装置22包括生长衬底2210 ；未掺杂的半导体层2220，该未 掺杂的半导体层2220形成在生长衬底2210上；以及发光结构层，该发光结构层形成在该未 掺杂的半导体层2220上。所述发光结构层包括第一导电半导体层2230 ；有源层2240 ；以 及第二导电半导体层2250，该第二导电半导体层2250形成在未掺杂的半导体层2220上。 在第一导电半导体层2230上形成有第一电极层2沈0，并且在第二导电半导体层2250上形 成有第二电极层2270。在第一导电半导体层2230和有源层2240之间可以形成有第一导电hGaN/GaN超 晶格结构或者第一导电InGaN/InGaN超晶格结构2235。另外，还能够在第二导电半导体层2250与有源层2240之间形成有第二导电AlGaN 层 2255。生长衬底2210 可以包括从由 Al203、SiC、Si、GaAs、feiN、Zn0、Si、GaP、InP 以及 Ge 组成的组中选择的至少一种，并且该实施例不限于此。例如，所述发光结构层能够生长在包 括Al2O3的生长衬底2210上。在生长衬底2210上能够形成有多个突出图案2211。突出图案2211散射从有源层 2240发出的光，从而提高光效率。例如，突出图案2211可以具有半球形形状、多边形形状、三角锥形形状以及纳米 柱形形状中的一种形状。尽管第一导电杂质没有被有意注入到未掺杂的半导体层2220中，但是未掺杂的 半导体层2220是具有第一导电传导性的氮化物层。例如，未掺杂的半导体层2220可以包 括未掺杂的GaN层。在未掺杂的半导体层2220和生长衬底2210之间可以形成有缓冲层。 另外，未掺杂的半导体层2220不是必须需要的。即，可以省略未掺杂的半导体层2220。例如，第一导电半导体层2230可以包括η型半导体层。第一导电半导体层2230 可以包括具有化/明 ！力⑴彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的复合化学式的半导体 材料。例如，第一导电半导体层2230可以包括从由IniUGaN、GaN、AUnN、hGaN、AlN、以及 InN组成的组中选择的一个并且可以掺杂有诸如Si、Ge或者Sn的η型掺杂物。在有源层2240处，通过第一导电半导体层2230注入的电子(或者空穴)与通过 第二半导体层2250注入的空穴(或者电子)复合，从而有源层2240发出具有根据有源层2240的本征材料的能带确定的波长的光。 有源层2240可以具有单量子阱结构、MQW(多量子阱)结构、量子点结构或者量子 线结构，但该实施例不限于此。 有源层2240可以包括具有hxAlfamN (0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的 复合化学式的半导体材料。如果有源层2240具有MQW结构，那么有源层2240可以包括多 个阱层和阻挡层。例如，有源层2240可以具有InGaN阱/GaN阻挡层的堆叠结构。在有源层2240上和/或下方能够形成被掺杂有η型或ρ型掺杂物的包覆层(未 示出)。该包覆层可以包括MGaN层或IniUGaN层。例如，第二导电半导体层2250可以包括ρ型半导体层。第二导电半导体 层 2250 可以包括诸如 InAlGaN、GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN 或者 hN 的具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的复合化学式的半导体材料。另外，第 二导电半导体层2250可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr或者Ba的ρ型掺杂物。第一导电半导体层2230可以包括ρ型半导体层并且第二导电半导体层2250可以 包括η型半导体层。另外，包括η型或ρ型半导体层的第三导电半导体层(未示出)能够 形成在第二导电半导体层2250上。因此，发光结构层可以具有ΝΡ、ΡΝ、ΝΡΝ以及PNP结结构 中的一种。另外，杂质能够均勻或不均勻地掺杂在第一导电半导体层2230和第二导电半导 体层2250中。即，该发光结构层可以具有各种结构而没有限制。第一电极层2260形成在第一导电半导体层2230上，并且第二电极层2270形成在 第二导电半导体层2250上以将电力供应给有源层2240。发光装置22可以包括GaN基发光二极管，其产生具有位于450nm至480nm、优选为 465nm的波段的中心波长和具有15nm至40nm的FWHM的蓝光。图15是示出根据第一实施例的发光设备中使用的发光装置的另一示例的截面 图。在下面的描述中，为了避免重复，将不会进一步描述已经参考图14描述过的元件和结 构。发光装置22包括导电支撑衬底2280 ；发光结构层，该发光结构层形成在导电支 撑衬底2280上并且包括第一导电半导体层2230、有源层2240和第二导电半导体层2250 ； 以及第一电极层2沈0，该第一电极层2260形成在第一导电半导体层2230上。在第一导电半导体层2230和有源层2240之间可以形成第一导电hGaN/GaN超晶 格结构或第一导电hGaN/InGaN超晶格结构2235。另外，在第二导电半导体层2250和有源层2240之间能够形成有第二导电AKiaN 层 2255。能够在第一导电半导体层2230上形成具有柱状或孔状形状的光提取结构2231。 第一提取结构2231允许从有源层2240产生的光被有效发射到外部。例如，光提取结构2231可以具有半球形形状、多边形形状、三角锥形形状以及纳 米柱形形状中的一种形状。另外，光提取结构2231可以包括光子晶体。导电支撑衬底2280支撑发光结构层并且与第一电极层2260协作将电力供应给发 光结构层。导电支撑衬底2280可以包括支撑层、欧姆接触层以及位于该支撑层与欧姆接触 层之间的结合层。该支撑层可以包括从由Cu、Ni、Mo、Al、Au、Nb、W、Ti、Cr、Ta、Pd、Pt、Si、Ge、GaAs,ZnO以及SiC组成的组中选择的至少一种。另外，通过使用包括Ag或Al的金属形成 欧姆接触层，以使其与第二导电半导体层2250欧姆接触同时用作反射结构。该欧姆接触层 可以包括具有欧姆接触功能的第一层和具有反射功能的第二层。例如，具有欧姆接触功能 的第一层可以包括与第二导电半导体层2250欧姆接触的材料。例如，通过使用从由ITO(铟 锡氧化物)、IZO (铟锌氧化物)、IZTO (铟锌锡氧化物)、IAZO (铟铝锡氧化物)、IGZO (铟镓 锌氧化物)、IGTO (铟镓锡氧化物)、AZO (铝锌氧化物)、ATO (锑锌氧化物)、GZO (镓锌氧化 物)、Ir0x、Ru0x、Ru0x/IT0、Ni、Ag、Ni/Ir0x/Au 以及 Ni/Ir0x/Au/IT0 组成的组中选择的至少 一种能够以单层或多层制备具有欧姆接触功能的第一层。该结合层可以包括从由Cu、Ni、Ag、Mo、Al、Au、Nb、W、Ti、Cr、Ta、Al、Pd、Pt、Si、 Al-Si、Ag-Cd, Au-Sb, Al-Zn, Al-Mg, Al-Ge, Pd-Pb, Ag-Sb, Au-In, Al-Cu-Si, Ag-Cd-Cu, Cu-Sb> Cd-Cu> Al-Si-Cu> Ag-Cu> Ag-Zn> Ag-Cu-Zn> Ag-Cd-Cu-Zn> Au-Si> Au-Ge> Au-Ni> Au-Cu、Au-Ag-Cu、Cu-Cu2O、Cu-Zn、Cu-P、Ni-P、Ni-Mn-PcUNi-P 以及 Pd-Ni 组成的组中选择 的至少一种或至少两种。该发光结构层可以包括化合物半导体层，其包括多个III-V族元素。在发光结构 的横向侧和顶表面上能够形成有绝缘层。例如，第一导电半导体层2230可以包括η型半导体层。第一导电半导体层2230 可以包括具有化/明 ！力⑴彡X彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的复合化学式的半导体 材料。例如，第一导电半导体层2230可以包括从由IniUGaN、GaN、AUnN、hGaN、AlN、以及 InN组成的组中选择的一种，并且可以被掺杂有诸如Si、Ge或Sn等的η型掺杂物。在有源层2240处，通过第一导电半导体层2230注入的电子(或者空穴)与通过 第二半导体层2250注入的空穴(或者电子)复合，从而有源层2240发出具有根据有源层 2240的本征材料的能带确定的波长的光。有源层2240可以具有单量子阱结构、MQW(多量子阱)结构、量子点结构或者量子 线结构，但该实施例不限于此。有源层2240可以包括具有hxAlfamN (0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的 复合化学式的半导体材料。如果有源层2240具有MQW结构，那么有源层2240可以包括多 个阱层和阻挡层。例如，有源层2240可以具有InGaN阱/GaN阻挡层的堆叠结构。在有源层2240上和/或下方能够形成被掺杂有η型或ρ型掺杂物的包覆层(未 示出)。该包覆层可以包括MGaN层或IniUGaN层。例如，第二导电半导体层2250可以包括ρ型半导体层。第二导电半导体 层 2250 可以包括诸如 InAlGaN、GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN 或 hN 等的具有 InxAlyGa1^yN(0彡χ彡1，0彡y彡1，0彡x+y彡1)的复合化学式的半导体材料。另外，第 二导电半导体层2250可以掺杂有诸如Mg、Zn、Ca、Sr或Ba等的ρ型掺杂物。同时，第一导电半导体层2230可以包括ρ型半导体层，并且第二导电半导体层 2250可以包括η型半导体层。另外，在第二导电半导体层2250上能够形成有包括η型或ρ 型半导体层的第三导电半导体层(未示出)。因此，该发光结构层可以具有NP、PN、NPN及 PNP结结构中的一种。另外，杂质能够均勻或不均勻地掺杂在第一导电半导体层2230和第 二导电半导体层2250中。即，该发光结构层可以具有各种结构而没有限制。在第二导电半导体层2250和导电支撑衬底2280之间能够形成有电流阻挡区域(未示出)，使得该电流阻挡区域的至少一部分能够与第一电极层2260重叠。该电流阻挡 区域可以包括具有低于导电支撑衬底2280的导电性的材料，或者电绝缘材料。另外，能够 通过将等离子体损伤应用于第二导电半导体层2250来形成该电流阻挡区域。由于该电流 阻挡区域使得电流能够被广泛地扩散，从而能够提高有源层2240的光效率。发光装置22可以包括GaN基发光二极管，其产生具有位于450nm至480nm、优选为 465nm的波段的中心波长和具有15nm至40nm的FWHM的蓝光。第二实施例图16和图17是示出根据第二实施例的发光设备的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考第一实施例描述的 元件和结构。参考图16和图17，根据第二实施例的发光设备包括衬底210 ；发光装置组件 220，该发光装置组件220安装在衬底210上；以及透镜230，该透镜230安装在发光装置组 件220的上方，同时由衬底210支撑。衬底210可以包括PCB(印制电路板)并且在衬底210上形成有电路图案(未示 出)。所述电路图案电连接到发光装置组件220。另外，衬底210可以包括MCPCB(金属核印制电路板)。能够不同地选择衬底210 的材料和结构。发光装置组件220包括组件本体221、安装在组件本体221上的至少一个发光装 置222、包围发光装置222的冷光材料223、以及包围组件本体221上的冷光材料223的包 封物2M。组件本体221中设置有电极(未示出)。所述电极形成为穿过组件本体221或者 形成在组件本体221的表面上，以将发光装置222和衬底210的电路图案电连接。能够通 过使用各种材料来形成组件本体221。例如，能够通过使用陶瓷材料、树脂材料以及硅酮材 料中的一种材料来形成组件本体221。能够以发光二极管芯片的形式来制备发光装置222。多个发光装置222能够安装 在组件本体221上。根据该实施例，三个发光装置222安装在组件本体221上。发光装置222彼此并联或串联连接。另外，通过倒装芯片方案或引线键合方案，能 够将发光装置222与所述电极电连接。例如，发光装置222是包括η型半导体层、有源层以及ρ型半导体层的发光二极管芯片。发光装置222可以包括诸如蓝光发光二极管芯片、红光发光二极管芯片或绿光发 光二极管芯片等的彩色发光二极管芯片。另外，发光装置222可以包括发出UV光的UV(紫 外线)光发光二极管芯片。能够不同地选择所述芯片的类型。根据该实施例，发出蓝光的 蓝光发光二极管芯片可以用作发光装置222。冷光材料223包围组件本体221上的发光装置222。例如，冷光材料223可以包括 黄光冷光材料。能够不同地选择在冷光材料223中包括的冷光材料的类型。冷光材料223 的顶表面被平坦化，从而冷光材料223在组件本体221上具有预定高度。包封物2Μ形成在组件本体221上并且包围冷光材料223。包封物2Μ可以包括 诸如环氧树脂或硅酮树脂等的透明树脂材料。
包封物224的顶表面的中央是凸起的，并且包封物224的上表面的中央周围的外 围部分被平坦化。透镜230包括透镜本体231和支撑该透镜本体231的透镜支撑件231a。通过注入 成型使透镜本体231和透镜支撑件231a彼此形成一体，或者使其形成为彼此分离并然后通 过使用粘合剂来相互粘合。当在平面图中观察时，透镜本体231具有大致圆形形状。另外，在透镜本体231的 底表面上能够形成凹凸部分或粗糙部。多个透镜支撑件231a能够设置在透镜本体231的底表面上。尽管在图16和图17 中仅示出两个透镜支撑件231a，但是能够设置有至少三个透镜支撑件231a，同时使它们相 互隔开以稳定地支撑透镜本体231。可以根据该发光设备的设计来更改透镜支撑件231a的 数目和形状。透镜本体231包括透明树脂材料并且通过透镜支撑件231a与衬底210隔开。通 过使用粘合剂能够将透镜支撑件231a稳固地附接到衬底210。透镜本体231的上表面通常是凸起的，并且在透镜本体231的上表面的中央形成 有向下凹陷的第一凹部232。在第一凹部232中能够形成有反射结构237。第一凹部232 可以被反射结构237完全或部分填充。例如，通过将具有70%或更大透射率的有机物与能够对光进行反射或散射的无机 物混合，能够获得反射结构237。该无机物可以包括Ti02、Si02、Al、Al2O3以及Ag中的至少 一种。根据该有机物和无机物之间的混合比，反射结构237能够完全或部分反射光。该有 机物和无机物之间的混合比在1 0.001至1 1的范围内。另外，例如，反射结构237可以包括通过使用Si02、TiO2, Al、Ag以及Ti中的至少 一种而形成的沉积层。该沉积层可以具有大约100A或更大的厚度。另外，透镜本体231具有平的底表面，并且在透镜本体231的底表面的中央形成有 向上凹陷的第二凹部233。第一凹部232沿竖直方向与第二凹部233重叠。由于第一凹部232和第二凹部233位于透镜本体231的中央，所以透镜本体231 的中央部分具有薄的厚度。具体地，透镜本体231的厚度从透镜本体231的中央向外围部 分逐渐增加，然后在透镜本体231的外周部分再次减少。另外，透镜本体231的上表面的外周部分可以被平坦化，并且透镜本体231的横向 侧可以与透镜本体231的底表面垂直。第一凹部232的最大深度a在0.3至0.4mm的范围内，并且第二凹部233的最大 深度b在2. 5至3mm的范围内。另外，第一凹部232的最大深度c在3. 5至4mm的范围内， 并且第二凹部233的最大深度d在2. 5至3mm的范围内。透镜支撑件231a的最大厚度e在0. 5至0. 8mm的范围内。透镜本体231的最大厚度h在4至5mm的范围内，从底表面到透镜本体231的上 表面的平坦部分的最大厚度f在1. 8至2. 2mm的范围内，并且从透镜本体231的上表面的 平坦部分到最上部分的最大厚度g在2. 2至2. 8mm的范围内。透镜本体231的最大宽度j在13至19mm的范围内，并且透镜本体231的弯曲部 分的最大宽度I在12至18mm的范围内。同时，从发光装置组件220到组件本体221的最大厚度在0. 3至0. 4mm的范围内，并且从组件本体231的上表面到包封物224的最上表面的高度在1. 1至1. 5mm的范围内。根据第二实施例，第一凹部232的最大深度a与透镜本体231的最大厚度h的比 率在0. 06至0. 1的范围内，并且第二凹部233的最大深度b与透镜本体231的最大厚度h 的比率在0. 5至0. 75的范围内。另外，第二凹部233的最大深度b与第一凹部232的最大 深度a的比率在6. 25至10的范围内。此外，第一凹部232的最大宽度c与透镜本体231的最大宽度j的比率在0. 18至 0. 3的范围内，第二凹部233的最大宽度d与透镜本体231的最大宽度j的比率在0. 14至 0. 25的范围内，并且第二凹部233的最大宽度d与第一凹部232的最大宽度c的比率在0. 7 至0. 94的范围内。另外，包封物224的至少一部分被提供在第二凹部233中。组件本体221的最大 厚度小于透镜支撑件231a的最大厚度，并且透镜本体231的底表面布置成与发光装置222、 冷光材料2M或包封物2M处于同一平面上。因此，具有上述结构的发光设备可以沿侧向方向呈现优异的光效率。由发光装置 222生成的光被反射并且被从包封物2M和第二凹部233折射，然后从反射结构237反射， 从而能够沿侧向方向发出更大量的光。特别地，形成在第一凹部232和第二凹部233中的 反射结构237可以减少沿向上方向发出的光的量。图18是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图18，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括与衬 底210相邻的包封物224。包封物2M形成在衬底210、组件本体221以及冷光材料223上。由于包封物2 与组件本体221和衬底210的横向侧接触，所以接触面积扩大了， 从而包封物2M能够更加稳固地接合到衬底210和组件本体221。图19是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在图19中，透镜被省略。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图19，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括以预 定厚度形成在发光装置222上的冷光材料223和组件本体221。冷光材料223沿着发光装置222的轮廓以波纹形状布置。即，形成在组件本体221 上的冷光材料223的高度低于形成在发光装置222上的冷光材料223的高度。根据第二实施例的发光设备的另一示例，具有预定厚度的冷光材料223包围发光 装置222，因此能够减小从发光设备发出的光的色偏。图20是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在图20中，透镜被省略。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述参考已经图16和图17描述过 的元件和结构。参考图20，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括以凸 起形状形成在发光装置222上的冷光材料223和组件本体221。
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根据第二实施例的发光设备的另一示例，能够通过点胶方案来形成冷光材料223， 从而能够简化制造工艺。图21是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在图21中，透镜被 省略。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图21，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括在其 顶表面上形成有狭槽221a的组件本体221和填充在该狭槽221a中的包封物224。因此，可 以扩大包封物2M与组件本体221之间的接触面积，并且包封物2M能够稳固地与组件本 体221接合。尽管图21示出了形成在组件本体221的顶表面上的狭槽221a，但该狭槽221a能 够形成在组件本体221的横向侧。另外，还能够形成突起来替代狭槽221a。图22是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在图22中，透镜被 省略。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图22，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括在其 顶表面上形成有双狭槽221b的组件本体221和填充在所述双狭槽221b中的包封物224。 双狭槽221b从组件本体221的顶表面垂直向下延伸，然后水平延伸。因此，可以扩大包封物2 与组件本体221之间的接触面积，并且，填充在双狭槽 221b中的包封物2 可以用作锁定单元，从而包封物2 可以与组件本体221稳固地接合。图23是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在图23中，透镜被 省略。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图23，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发光装置组件220包括组件 本体221和形成在该组件本体221的顶表面上的反射结构225。反射结构225可以包括具 有高反射率的墨或金属。反射结构225可以减少在组件本体221中吸收的光的量，从而能 够提高该发光设备的光效率。图M是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图M，通过COB (板上芯片贴装)方案来形成根据第二实施例的另一示例的发 光设备。即，发光装置222直接安装在衬底210上，并且冷光材料223形成在衬底210上以 包围发光装置222。另外，包封物2M形成在衬底210上以包围冷光材料223上。包封物224与衬底210接触并且包封物224的一部分被填充在第二凹部233中。与图16和图17所示的发光装置不同，根据第二实施例的发光设备的另一示例，发 光装置222直接安装在衬底210上，而没有通过使用组件本体221进行封装。因此，由发光装置222产生的光能够以较宽的取向角发出，并且由发光装置222产生的热能够通过衬底210有效散发到外部。图25是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。在图25中，透镜230被省略。参考图25，通过COB (板上芯片贴装)方案来形成根据第二实施例的另一示例的发 光设备。即，发光装置222直接安装在衬底210上，并且冷光材料223形成在衬底210和发 光装置222上以包围发光装置222。另外，包封物2M形成在衬底210和冷光材料223上以包围冷光材料223。包封物 224的一部分设置在第二凹部233中。在衬底210上形成有狭槽231a并且包封物2M被填充在该狭槽231a中。因此， 能够扩大包封物2M与衬底210之间的接触面积，并且包封物2M能够与衬底210和冷光 材料223稳固地接合。图沈是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。在图沈中，透镜被省略。参考图沈，通过COB (板上芯片贴装)方案来形成根据第二实施例的另一示例的 发光设备。即，发光装置222直接安装在衬底210上，并且冷光材料包封物2 形成在衬底 210和发光装置222上以包围发光装置222。通过对其内分布有冷光材料的包封物进行点胶来以凸起形状形成冷光材料包封 物226。因此，冷光材料包封物2 可以具有冷光材料和包封物的功能。根据第二实施例的 另一示例，能够简化制造工艺。图27是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。在图27中，透镜被省略。参考图27，通过COB (板上芯片贴装)方案来形成根据第二实施例的另一示例的发 光设备。即，发光装置222直接安装在衬底210上，并且，具有预定厚度的冷光材料223形 成在衬底210和发光装置222上以包围发光装置222。另外，包封物2M形成在衬底210和冷光材料223上以包围冷光材料223。包封物 224的一部分设置在第二凹部233中。冷光材料223沿着发光装置222的轮廓以波纹形状布置。即，形成在衬底210上 的冷光材料223的高度低于形成在发光装置222上的冷光材料223的高度。根据第二实施例的发光设备的另一示例，具有预定厚度的冷光材料223包围发光 装置222，因此能够减少从发光设备发出的光的色偏。图观是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图观，根据第二实施例的另一示例的发光设备包括透镜230，该透镜230具有 透镜本体231和支撑该透镜本体231的透镜支撑件231a，在该透镜本体231内形成有间隙 235。
当在平面图中观察时，透镜本体231具有大致圆形形状。另外，能够在透镜本体 231的底表面上形成凹凸部分或粗糙部。能够在透镜本体231的底表面上设置有多个透镜支撑件231a。尽管在图观中仅 示出两个透镜支撑件231a，但是能够设置有至少三个透镜支撑件231a，同时使它们相互隔 开以稳固地支撑透镜本体231。可以根据该发光设备的设计来更改透镜支撑件231a的数目 和形状。透镜本体231包括透明树脂材料并且通过透镜支撑件231a与衬底210隔开。通 过使用粘合剂能够将透镜支撑件231a稳固地附接到衬底210。透镜本体231的上表面通常是凸起的，并且在透镜本体231的上表面的中央形成 有向下凹陷的第一凹部232。在第一凹部232中能够形成有反射结构237。第一凹部232 可以被反射结构237完全或部分填充。另外，透镜本体231具有平坦的底表面，并且在透镜本体231的底表面的中央形成 有向上凹陷的第二凹部233。第一凹部232与第二凹部233沿竖直方向重叠，并且在第一凹 部232和第二凹部233之间形成有间隙235。另外，透镜本体231的上表面的外周部分可以被平坦化，并且透镜本体231的横向 侧可以与透镜本体231的底表面垂直。在穿过第二凹部233和间隙235朝着第一凹部232的反射结构237行进的同时， 由发光装置222生成的光被反射和折射。因此，可以减少沿向上方向导向的光的量，从而能 够沿侧向方向发出更大量的光。图四是示出根据第二实施例的发光设备的另一示例的视图。在下面的描述中，为了避免重复，将不再进一步描述已经参考图16和图17描述过 的元件和结构。参考图四，根据第二实施例的另一示例的发光设备包括衬底20 ；发光装置组件 220，该发光装置组件220安装在衬底210上；以及透镜230，该透镜230安装在发光装置组 件220上方，同时由衬底210支撑。发光装置组件220包括组件本体221、安装在组件本体221上的至少一个发光装置 222、包围发光装置222的冷光材料223。透镜230包括包封物部分230a，该包封物部分230a形成在衬底210和发光装置 组件220上以包围发光装置组件220 ；透镜部分230c，该透镜部分230c设置在包封物部分 230a上；以及支撑部分230b，该支撑部分230b在支撑所述透镜部分230c的同时将包封物 部分230a连接到透镜部分230c。透镜230可以包括诸如环氧树脂或硅酮树脂等的透明树脂材料。可以通过注入成 型来使包封物部分230a、透镜部分230c以及支撑部分230b彼此形成一体，或者使其形成为 相互分离并然后通过使用粘合剂将其相互粘合。透镜部分230c的上表面是凸起的，并且在透镜部分230c的上表面的中央形成有 第一凹部232。在第一凹部232中形成有反射结构237。透镜部分230c与包封物部分230a隔开，从而在透镜部分230c和包封物部分230a 之间形成间隙236。包封物部分230a可以提高从发光装置222发出的光的提取效率，同时保护发光装置 222。在穿过包封物部分230a、间隙236以及透镜部分230c行进的同时，从发光装置 222发出的光被反射和折射，从而能够减少沿向上方向导向的光的量。因此，发光设备能够 沿侧向方向发出更大量的光。图30和图31是用于说明根据第二实施例的发光设备的光分布特性的视图。如图30和图31所示，当与衬底210垂直的方向被设定为0°时，图16和图17所 示的根据第二实施例的发光设备以70°至85°或者-70°至-85°的角度发出峰值光。即， 从发光设备产生的光主要沿侧向方向发出。同时，图18至图四所示的发光设备可以具有与图30和图31所示的光分布特性。在本说明书中对于“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的引用意味着 结合实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书 中，在各处出现的这类短语不必都表示相同实施例。此外，当结合任何实施例描述特定特 征、结构或特性时，都认为结合实施例中的其它实施例实现这样的特征、结构或特性也是本 领域技术人员所能够想到的。虽然已经参照本发明的多个示例性实施例描述了实施例，但应该理解，本领域的 技术人员可以想到多个其它修改和实施例，这将落入本发明原理的精神和范围内。更具体 地，在本说明书、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置结构的组成部件和/或布 置结构中，能够进行各种变化和修改。对于本领域的技术人员来说，除了对组成部件和/或 布置结构的变化和修改之外，替代用途也将是显而易见的。
权利要求
1.一种发光设备，包括组件本体；第一电极和第二电极；发光装置，所述发光装置电连接到所述第一电极和所述第二电极，并且包括第一导电 半导体层、第二导电半导体层和有源层，所述有源层位于所述第一导电半导体层与所述第 二导电半导体层之间；以及透镜，所述透镜被支撑在所述组件本体上，并且所述透镜的至少一部分包括反射结构，其中，所述组件本体包括第一空腔，所述第一电极和所述第二电极的一端暴露于所述第一空腔中，且所述第一电极和所述 第二电极的另一端在所述组件本体的横向侧暴露，并且在所述第一电极的暴露于所述第一空腔中的预定部分处形成有第二空腔。
2.如权利要求1所述的发光设备，其中，所述第一电极和所述第二电极的底表面的至 少一部分布置成与所述组件本体的底表面处于同一平面上。
3.如权利要求1所述的发光设备，其中，所述反射结构的至少一部分沿竖直方向与所 述发光装置重叠。
4.如权利要求1所述的发光设备，其中，所述反射结构包括1102、3102、4131203、48和 Ti中的至少一种。
5.如权利要求1所述的发光设备，其中，所述透镜包括向下凹陷的凹部，并且所述反射 结构形成在所述凹部中。
6.如权利要求5所述的发光设备，其中，在所述透镜的上表面上，所述凹部包括第一凹 部和与所述第一凹部隔开的第二凹部。
7.如权利要求6所述的发光设备，其中，所述第二凹部环绕所述第一凹部。
8.如权利要求6所述的发光设备，其中，所述第一凹部布置在所述透镜的上表面的中 央，并且所述第一凹部的深度比所述第二凹部的深度深。
9.如权利要求1所述的发光设备，还包括位于所述发光装置与所述透镜之间的冷光材 料和包封物。
10.如权利要求9所述的发光设备，其中，所述冷光材料包括至少两种类型的冷光材 料，并且所述发光装置包括发出蓝光的蓝光发光二极管芯片。
11.如权利要求10所述的发光设备，其中，所述冷光材料包括第一冷光材料、第二冷光 材料和第三冷光材料，其中，所述第一冷光材料发出具有50至IOOnm的FWHM(半峰全宽) 的绿光，所述第二冷光材料发出具有50至IOOnm或120nm或者更大的FWHM的黄光，并且所 述第三冷光材料发出具有70至120nm的FWHM的红光。
12.如权利要求10所述的发光设备，其中，所述蓝光发光二极管芯片发出具有15至 40nm的FWHM的蓝光。
13.一种发光设备，包括衬底；位于所述衬底上的发光装置组件；以及透镜，所述透镜由所述衬底支撑在所述发光装置组件上方并且包括反射结构，其中，所述透镜包括透镜本体和透镜支撑件，所述透镜本体具有第一凹部，所述透镜支撑件支撑所述透镜本体使得所述透镜本体与所述衬底隔开。
14.如权利要求13所述的发光设备，包括反射结构，所述反射结构形成在所述透镜的第一凹部中。
15.如权利要求13所述的发光设备，其中，所述透镜本体包括位于所述透镜本体的底表面上的第二凹部。
16.如权利要求15所述的发光设备，其中，所述发光装置组件的至少一部分布置在所 述第二凹部中。
17.一种发光设备，包括 衬底；发光装置，所述发光装置位于所述衬底上，并且包括第一导电半导体层、第二导电半导 体层和有源层，所述有源层位于所述第一导电半导体层与所述第二导电半导体层之间； 包封物，所述包封物位于所述衬底和所述发光装置上，以包围所述发光装置；以及 透镜，所述透镜由所述衬底支撑在所述发光装置上方并且包括反射结构。
18.如权利要求17所述的发光设备，其中，所述透镜包括透镜本体和透镜支撑件，所述 透镜本体具有第一凹部，所述透镜支撑件形成在所述透镜本体上，以支撑所述透镜本体使 得所述透镜本体与所述衬底隔开。
19.如权利要求18所述的发光设备，其中，所述反射结构布置在所述透镜的第一凹部中。
20.一种发光设备，包括 衬底；发光装置，所述发光装置位于所述衬底上，并且包括第一导电半导体层、第二导电半导 体层和有源层，所述有源层位于所述第一导电半导体层与所述第二导电半导体层之间； 包封物，所述包封物位于所述衬底和所述发光装置上，以包围所述发光装置； 透镜，所述透镜由所述衬底支撑在所述发光装置上方并且包括凹部；以及 冷光材料，所述冷光材料形成在所述透镜和/或所述包封物中的至少一个上，以吸收 从所述发光装置发出的光从而将该光转换为另一类型的光，其中，所述冷光材料包括第一冷光材料和第二冷光材料，所述第一冷光材料和所述第 二冷光材料通过吸收从所述发光装置发出的光而发出具有不同频带的光，并且所述第一冷 光材料的比例高于所述第二冷光材料的比例。
全文摘要
公开了一种发光设备。该发光设备包括组件本体；第一电极和第二电极；发光装置，该发光装置电连接到第一电极和第二电极，并且包括第一导电半导体层、第二导电半导体层和有源层，该有源层位于第一导电半导体层与第二导电半导体层之间；以及透镜，该透镜被支撑在组件本体上，并且该透镜的至少一部分包括反射结构。所述组件本体包括第一空腔，第一电极和第二电极的一端暴露于第一空腔中，且第一电极和第二电极的另一端在所述组件本体的横向侧暴露，并且在第一电极的暴露于第一空腔中的预定部分处形成有第二空腔。
文档编号H01L33/54GK102088054SQ201010513380
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者闵凤杰 申请人:Lg伊诺特有限公司