专利名称：发光二极管的封装结构及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(Light-Emitting Diode; LED)的封装结构 及其应用，特别是其中所使用的发光二极管的多层量子井 (Mimi-Quantum-Well)具有较佳的发光效率。
背景技术：
由于发光二极管(LED)的光是由内部的主动层发出并且是向任意方 向发射光束，故LED发光效率(Efficiency)是由下列方程式表示 Eeff=Ei(internal)*Ee(external)
其中Ei是指由内部的主动层发出的发光效率，而Ee是指外部光摘出 的发光效率，Eeff是指整体的发光效率。
公知技术中，为了改善LED发光效率，多半集中在改善外部光摘出 的发光效率，借以提高LED的发光效率。例如美国专利公开号 US20050082562A1 、美国专利公开号US20050277218A1 、美国专利公 开号US20040104672、美国专利公告号US6900473及US67777871。 前述各个先前技术中，均是在LED的表面改良，借由形成LED外部的不 规则表面(例如以蚀刻技术)，避免LED的光在芯片内部全反射，因此可提 高外部光摘出的发光效率Ee。依现有的技术，Ee已达约80。/。，此一结果 己接近至物理极限。
鉴于目前发光二极管(LED)的外部光摘出效率Ee已达约80。/。，接 近至物理极限，然而LED内部的主动层发光效率Ei，却只达到40%左右。 而依据前述的方程式，改善内部的主动层发光效率Ei可以有效提高LED 整体发光效率Eeff。为此，本发明申请人提出的第96104691号中国台湾
专利申请案将LED的主动层形成具有多个不规则且高低起伏的多层量子
井结构(uneven Multi-Quantum-Well),使不规则的多层量子井的体面积较 传统平坦的多层量子井的体面积为大，通过改善内部的主动层发出的发光 效率Ei，使得整体的LED的发光效率Eeff增加。
发明内容
本发明的目的是使用具有多个不规则且高低起伏的多层量子井结构 的LED，制成LED封装结构，应用于相关电子产品中，做为光源，使相 关电子产品具有较高的亮度，而使其使用效能更高。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是 一种发光二极管封装结构，包含有一承座、至少一个发光二极管组件容置 于该承座上、以及一封装材料包覆该发光二极管组件；该发光二极管组件 包括
一第一电极；
一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；
一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；
一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；或者， 该发光二极管组件包括 一基板；
一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；
一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；
一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；
其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的多 层量子井。
本发明的优点是
本发明提供的一种发光二极管(LED)封装结构，其中所使用的LED
具有较高的发光效率，借以使封装结构的光苞形状更佳，而使封装结构的 使用效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的背光模块，其中所 使用的LED具有较高的发光效率，而使背光模块的使用效能更高。 本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的显示器，其中所使用的 LED具有较高的发光效率，而使显示器的使用效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为显示器光源的可携式计算 机，其中所使用的LED具有较高的发光效率，而使显示器的使用效能更 高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的投影设备，其中所 使用的LED具有较高的发光效率，而使投影设备的使用效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的背投影电视，其中 所使用的LED具有较高的发光效率，而使背投影电视的使用效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的数字电子装置，其 中所使用的LED具有较高的发光效率，而使数字电子装置的使用效能更 高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的光通讯是统，其中 所使用的LED具有较高的发光效率，而使光通讯是统的效能更高。
本发明提供的一种发光二极管(LED)灯具，其中所使用的LED具 有较高的发光效率，而使灯具的效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的车用灯具，其中所 使用的LED具有较高的发光效率，而使车用灯具的效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的交通信号灯具，其 中所使用的LED具有较高的发光效率，而使交通信号灯具的效能更高。
本发明提供的一种以发光二极管(LED)为光源的交通线道指示灯，
其中所使用的LED具有较高的发光效率，而使交通线道指示灯的效能更 高。
本发明提供的一种以LED为光源的交通标示装置，其中所使用的 LED具有较高的发光效率，而使交通标示装置的效能更高。
图1A为一剖视图，是根据本发明提出的第一较佳实施例及第二较佳 实施例，为一种LED封装结构；
图1B为一剖视图，是根据本发明提出的第三较佳实施例及第四较佳 实施例，为一种LED封装结构；
图2为一示意图，是根据本发明提出的第五较佳实施例，为一种具有 LED的直下式背光模块；
图3为一示意图，是根据本发明提出的第五较佳实施例，为一种具有 LED的侧光式背光模块；
图4为一示意图，是根据本发明提出的第六较佳实施例，为一种具有 LED的显示器；
图5为一示意图，是根据本发明提出的第七较佳实施例，为一种具有 LED的可携式计算机；
图6为一示意图，是根据本发明提出的第八较佳实施例，为一种具有 LED的投影设备；
图7为一示意图，是根据本发明提出的第九较佳实施例，为一种具有 LED的背投影电视；
图8为一示意图，是根据本发明提出的第十较佳实施例，为一种具有 LED的光通讯是统；
图9为一示意图，是根据本发明提出的第十一较佳实施例，为一种具 有LED的灯具；
图10A与图10B，是根据本发明提出的第十二较佳实施例，为一种具 有LED的车用灯具；
图11为一示意图，是根据本发明提出的第十三较佳实施例，为一种
具有LED的交通信号灯具；
图12A与图12B，是根据本发明提出的第十四较佳实施例，为一种具 有LED的交通线道指示灯；
图13，是根据本发明提出的第十五较佳实施例，为一种具有LED的 交通标示装置。
主要组件符号说明
LED封装结构1A、 1B
LED11
承座111
第一电极112
基板113
第一半导体导电层114
多层量子井115
第二半导体导电层116
透明导电层117
第二电极118
封装材料119
波长转换式散射粒子1191
直下式背光模块2
壳体21
光学扩散膜片22
光源膜组23
侧光式背光模块3
壳体31
光学扩散膜片32
光源膜组33
显不器4
面板模块41
可携式计算机5
计算机主体51
输入装置52
显示器53
面板模块531
投影设备6
镜头装置91
光源模块611
透镜模块612
聚焦模块613
背投影电视7
箱体71
屏幕72
投影设备73
反射装置74
光通讯是统8
光发射模块81
讯号产生模块82
光纤网络传输信道83
光接收模块84
灯具9
壳体91
一端具一接头92
灯具插座93
车用灯具10
中空壳座101
透光性灯罩102
灯座10"
电路板1012
LED封装结构1013
交通信号灯具
壳体"1
光源模块1111
窗口112
透光性灯罩1121
交通线道指示灯12
壳体121
太阳能板1211
充电电路1212
蓄电器1213
自动发光电路1214
光源模块1215
交通标示装置13
支撑体131
标示体132
透光面板132具体实施例方式
由于本发明是揭露一种发光二极管(LED)封装结构及其应用，其中 所利用的LED原理，己为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以 下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，是表达 与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在 此先予申明。
首先请参见图1A，是本发明提出的第一较佳实施例，为一种蓝光发 光二极管(LED)封装结构1A的剖面示意图。蓝光LED封装结构1A, 包含有一承座1"，至少一个蓝光发光二极管(LED) 11容置于承座111 上、以及一封装材料119包覆此蓝光LED 11。而当蓝光LED若数量较多 时，亦可以各种型态的数组方式排列，借以提高亮度与光均匀度。
上述的蓝光LED 11包括第一电极112、基板113、第一半导体导电 层114、主动层115、第二半导体导电层"6、透明导电层117以及第二
电极118。
基板113形成于第一电极112上方，其材料可以是蓝宝石、氮化镓 (GaN)、氮化铝(AIN)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、硅(Si)、 锗(Ge)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、或LAO、 LGO或玻璃材料等均可。
第一半导体导电层114形成于基板113上方，为一 N-Type的半导体 层，其材料为lll-V族化合物半导体，其中III族材料可以是铝(AI)、镓(Ga)、 或铟(ln)等材料，而V族材料可以是氮(N)、磷(P)、或砷(As)等材料。
主动层115为一具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井 (Multi-Quantum-Well)，形成于第一半导体导电层114上方。
第二半导体导电层116形成于主动层115上方，为一 P-Type的半 导体，其材料为lll-V族化合物半导体，其中lll族材料可以是铝(AI)、镓(Ga)、 或铟(ln)等材料，而V族材料可以是氮(N)、磷(P)、或砷(As)等材料； 一透 明导电层117，形成于第二半导体导电层116上方，其材料可以是Ni/Au、 NiO/Au、 Ta/Au、氮化钨钛(WTiN)、氮化钛(TJN)、氧化铟锡、氧化铬锡、 氧化锑锡、氧化锌铝、或氧化锌锡等材料。
第二电极118形成于透明导电层117上方。
特别要强调的是，本发明中形成具有多个不规则且高低起伏的多层量 子井所形成的主动层115，是先将多个异质材料所形成的多个微粒随意散 布于第一半导体导电层114上，通过成长出具有多个不规则且高低起伏的 多层量子井的主动层115。因此，在本发明的第一半导体导电层114与具 有多个不规则且高低起伏的多层量子井所形成的主动层115间有至少一 种异质材料存在(但未显示于附图中)，上述的异质材料所形成的多个微粒， 其材料可以是ll族、lll族、V族、VI族、lll-V族化合物、ll-V族化合物、 或ll-VI族化合物等均可，只要是不同于第一半导体导电层114的异质材 料即可。
上述实施例中，主动层115的多层量子井是由氮化物、磷化物、砷化
物、或磷砷化物等材料所形成，其所使用的材料为ni-v族化合物半导体，
其中III族材料可以是铝(AI)、镓(Ga)、或铟(ln)等材料，而V族材料可以 是氮(N)、磷(P)、或砷(As)等材料。其中多层量子井为每一不规则且高低 起伏形状的横截面的宽高比是介于约为3: 1 1: 10之间，其表面粗糙 度Ra是介于约为0.5 50奈米之间，其中粗糙度Ra值约为以30 40 奈米之间为较佳。
本发明进一步提出第二较佳实施例，为一种白光发光二极管(LED) 封装结构，请继续参考图1A，其特征在于封装材料"9内包含多个波 长转换式散射粒子1191 (wave-length converting scatters),例如黄色荧 光粉，由蓝光发光二极管(LED) 11发射至荧光粉的蓝光被荧光粉所散 射，且部分的蓝光被黄色荧光粉吸收而以黄光射出，通过，蓝光与黄光因 混光效果而形成白光射出。
首先请参见图1B，是本发明提出的第三较佳实施例，为一种蓝光发 光二极管(LED)封装结构1B的剖面示意图。蓝光LED封装结构1B， 包含有一承座1"，至少一个蓝光发光二极管(LED) 11容置于承座111 上、以及一封装材料119包覆此蓝光LED 11 。而当蓝光LED若数量较多 时，亦可以各种型态的数组方式排列，借以提高亮度与光均匀度。
上述的蓝光LED 11包括基板113、第一半导体导电层114、第一电 极112、主动层115、第二半导体导电层116、透明导电层117以及第二 电极118。
基板113的材料可以是蓝宝石、氮化镓(GaN)、氮化铝(AIN)、碳化硅 (SiC)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、硅(Si)、锗(Ge)、氧化锌(ZnO)、氧 化镁(MgO)、或LAO、 LGO或玻璃材料等均可。
第一半导体导电层114形成于基板113上方，为一 N-Type的半导体 层，其材料为lll-V族化合物半导体，其中III族材料可以是铝(AI)、镓(Ga)、 或铟(ln)等材料，而V族材料可以是氮(N)、磷(P)、或砷(As)等材料。
第一电极112形成于第一半导体层114上方，并暴露于外。
主动层115，形成于第一半导体导电层114上方，具有多个不规则且 高低起伏形状的多层量子井(Multi-Quantum-Well)。
第二半导体导电层116形成于主动层115上方，为一 P-Type的半 导体，其材料为Ul-V族化合物半导体，其中lll族材料可以是铝(AI)、镓(Ga)、 ^H(ln)等材料，而V族材料可以是氮(N)、磷(P)、或砷(As)等材料。
透明导电层117形成于第二半导体导电层116上方，其材料可以是
Ni/Au、 NiO/Au、 Ta/Au、氮化钨钕(WTiN)、氮化钛(TiN)、氧化铟锡、氧 化铬锡、氧化锑锡、氧化锌铝、或氧化锌锡等材料。 第二电极118，形成于透明导电层117上方。
特别要强调的是，本发明中具有多个不规则且高低起伏的多层量子井 的主动层115，是先将多个异质材料所形成的多个微粒随意散布于第一半 导体导电层"4上，通过成长出具有多个不规则且高低起伏的多层量子 井。因此，在本发明的第一半导体导电层114与具有多个不规则且高低起 伏的多层量子井所形成的主动层115间有至少一种异质材料存在(但未显 示于附图中)，上述的异质材料所形成的多个微粒，其材料可以是ll族、III 族、V族、VI族、lll-V族化合物、ll-V族化合物、或ll-VI族化合物等均可， 只要是不同于第一半导体导电层114的异质材料即可。
上述实施例中的多层量子井是由氮化物、磷化物、砷化物、或磷砷化
物等材料所形成，其所使用的材料为m-v族化合物半导体，其中m族材
料可以是铝(AI)、镓(Ga)、或铟(ln)等材料，而V族材料可以是氮(N)、磷 (P)、或砷(As)等材料。其中多层量子井为每一不规则且高低起伏形状的横 截面的宽高比是介于约为3: 1 1: 10之间，其表面粗糙度Ra是介于 约为0.5 50奈米之间，其中粗糙度Ra值约为以30 40奈米之间为较 佳。
本发明进一步提出第四较佳实施例，为一种白光发光二极管(LED) 封装结构，请继续参考图1B，其特征在于封装材料119内包含多个波 长转换式散射粒子1191 (wave-length converting scatters),例如黄色荧 光粉，由蓝光发光二极管(LED) 11发射至荧光粉的蓝光被荧光粉所散 射，且部分的蓝光被黄色荧光粉吸收而以黄光射出，通过，蓝光与黄光因 混光效果而形成白光射出。
请参见图2与图3，为本发明进一步提出第五较佳实施例，依据本发 明所提出的发光二极管(LED)或发光二极管(LED)封装结构，可进一 步应用背光模块，此背光模块可以是直下式背光模块2(如图2)、或是侧光
式背光模块3(如图3)，至少包含一具有开口的壳体21、设置于开口侧的
光学扩散膜片22、以及设置于壳体内的光源模块23，光源模块23包含有 多个LED或LED封装结构；而其中所使用的LED或LED封装结构的特 征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实施例所述。
请参见图4，本发明进一步提出第六较佳实施例，依据本发明所提出 的LED或LED封装结构，可进一步应用于显示器4，此显示器4可以是 液晶显示器或是触控显示器，至少包含一面板模块41 、 一驱动电路模块(未 图标)与一背光模块(请参考图2与图3)，背光模块使用的光源模块包含有 多个LEO或LED的封装结构;而其中所使用的LED或LED封装结构的 特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实施例所述。
请参见图5，本发明进一步提出第七较佳实施例，依据本发明所提出 的LED或LED封装结构，可进一步应用可携式计算机5，此可携式计算 机5至少包含有一计算机主体51、 一输入装置52与一显示器53，显示 器53选自于由液晶显示器与触控显示器所构成群组的其中之一，显示器 53至少包含一面板模块531、一驱动电路模块(未图标)与一背光模块(请参 考图2与图3)，背光模块使用的光源模块包含有多个LED或LED封装 结构；而其中所使用的LED或LED封装结构的特征如前述第一较佳实施 例至第四较佳实施例的其中任一实施例所述。
请参见图6，本发明进一步提出第八较佳实施例，依据本发明所提出 的LED或LED封装结构，可进一步应用投影设备6，此投影设备6至少 包含一壳体、容置于壳体内的一驱动电路装置与一镜头装置61，镜头装 置61至少包含一光源模块6"、 一透镜模块612与随后的聚焦模块613， 光源模块611包含有多个LED或LED封装结构；而其中所使用的LED 或LED封装结构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中 任一实施例所述。
请参见图7，本发明进一步提出第九较佳实施例，依据本发明所提出
的LED或LED封装结构，可进一步应用背投影电视7，此背投影电视7 至少包含一箱体71、设置于箱体71前端的一屏幕72、容置于箱体内的一 驱动电路模块、 一投影设备73与一光学反射装置74用以将投影设备73 投射出的影像反射至屏幕72。投影设备74包含至少一光源模块、 一透镜 模块与随后的聚焦模块，其相对关是可参考图6所示的第六较佳实施例。 其中光源模块包含有多个LED或LED封装结构，而其中所使用的LED或 LED封装结构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任 一实施例所述。
请参见图8，本发明进一步提出第十较佳实施例，依据本发明所提出 的LED或LED封装结构，可进一步应用光通讯是统8，此光通讯是统8 包含一光发射模块81 、 一讯号产生模块82、 一光纤网络传输信道83及至 少一光接收模块84。其特征在于光发射模块81包含有多个LED或LED 封装结构，而其中所使用的LED或LED封装结构的特征如前述第一较佳 实施例至第四较佳实施例的其中任一实施例所述。
请参见图9，本发明进一步提出第十一较佳实施例，依据本发明所提 出的LED或LED封装结构，可进一步应用灯具9，此灯具包括一壳体91; 一电路基板(未图示)，容置于壳体91内，设置有一对电极与多个LED或 LED封装结构；壳体91的一端具有接头92，供可操作地结合至外部的灯 具插座93，并导通至该电路基板的一对电极。而其中所使用的LED或LED 封装结构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实 施例所述。
请参见图10A与图10B，本发明进一步提出第十二较佳实施例，依 据本发明所提出的LED或LED封装结构，可进一步应用于车用灯具10， 此车用灯具10至少包括一中空壳座101以及设置于壳座101开放窗口的 一透光性灯罩102，壳体内有一灯座1011， 一电路板1012以及多个LED 或LED封装结构1013设置于灯座1011;而其中所使用的LED或LED 封装结构的-特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实
施例所述。
请参见图11，本发明进一步提出第十三较佳实施例，依据本发明所
提出的LED或LED封装结构，可进一步应用交通信号灯具11，此交通信
号灯具11包括一中空壳体111， 一侧设有一开放窗口 112; —透光性灯 罩1121配置于开放窗口 112; —光源模块1111设置于中空壳体111内，
包含有多个不同波长的LED或LED的封装结构；以及一控制回路(未图 示)，配设于壳体111内并连接至光源模块1111，使控制这些LED的部 分或全部以混色或单色呈现于透光性灯罩1121。而其中所使用的LED或 LED封装结构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任 一实施例所述。
请参见图12A与图12B，本发明进一步提出第十四较佳实施例，依 据本发明所提出的LED或LED封装结构，可进一步应用交通线道指示灯 12，此交通线道指示灯12，主要是于一透明保护壳体121内装设一太阳 能板1211、 一充电电路1212、 一蓄电器1213、 一自动发光电路1214与 一光源模块1215，其中太阳能板1211是朝上装设于透明保护壳体121 内，借由吸收太阳能而将其转换成电能，并经充电电路1212而对蓄电器 1213充电，自动发光电路1214是连接至太阳能充电电路1212与装设在 壳体121内的光源模块1215，进而使光源模块1215发光。光源模块1215 包含有多个LED或LED封装结构，其中所使用的LED或LED的封装结 构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实施例所 述。
请参见图13，本发明进一步提出第十五较佳实施例，依据本发明所 提出LED或LED封装结构，可进一步应用交通标示装置13，此交通标示 装置至少包含一支撑体131、以及至少一设置在支撑体的标示体132。其 中标示体132包括 一灯箱(未图示)，是以预定尺寸设制而成，具有一透 光面； 一透光面板1321，设置于灯箱的透光面，其表面设有预定的文字 或图案的标示； 一光源模块(未图标)容设于该灯箱内，以预定距离朝向透.
光面板，由内向外投射，使该标示明亮；以及一电源装置(未图标)，用以
供给这些光源模块所需的电力；而其中所使用的LED或LED封装结构的
特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任一实施例所述。
本发明进一步提出第十六较佳实施例，依据本发明所提出的LED或 LED封装结构，可进一步应用数字电子装置(未图标)，此数字电子装置可 以是复印机、扫描机、传真机、办公室多任务事务机、液晶电视、电子广 告广告牌、电子游乐器、个人数字助理(PDA)、或行动通讯装置等，其特 征是具有一显示器。此数字电子装置具有一光源模块以提供显示器的光 源，光源模块包含有多个LED或LED封装结构，而其中所使用的LED或 LED封装结构的特征如前述第一较佳实施例至第四较佳实施例的其中任 一实施例所述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范 围；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施， 因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包 含在权利要求的保护范围中。
权利要求
1. 一种发光二极管封装结构，包含一承座、至少一个发光二极管组件容置于该承座上、以及一封装材料包覆该发光二极管组件；其特征在于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上；一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上；一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的多层量子井。
2. —种发光二极管封装结构，包含有一承座、至少一个发光二极管组 件容置于该承座上、以及一封装材料包覆该发光二极管组件；其特征在于 该发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
3. —种以发光二极管为光源的背光模块，选自于直下式背光模块与侧 光式背光模块所构成群组的其中之一，至少包含一具有开口的壳体、设置 于该开口侧的光学扩散膜片、以及设置于该壳体内的光源模块，该光源模 块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在 于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
4. 一种以发光二极管为光源的背光模块，选自于直下式背光模块与侧 光式背光模块所构成群组的其中之一，至少包含一具有开口的壳体、设置 于该开口侧的光学扩散膜片、以及设置于该壳体内的光源模块，该光源模 块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在 于该发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
5. —种以发光二极管为光源的显示器，选自于由液晶显示器与触控显 示器所构成群组的其中之一，至少包含一面板模块、 一驱动电路模块与一 背光模块，该背光模块使用的光源模块包含有多个发光二极管组件或该发 光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
6. —种以发光二极管为光源的显示器，选自于由液晶显示器与触控显 示器所构成群组的其中之一，至少包含一面板模块、 一驱动电路模块与一 背光模块，该背光模块使用的光源模块包含有多个发光二极管组件或该发 光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
7. —种以发光二极管为显示器光源的可携式计算机，至少包含有一计 算机主体、 一输入装置与一显示器，该显示器选自于由液晶显示器与触控 显示器所构成群组的其中之一，该显示器至少包含一面板模块、 一驱动电 路模块与一背光模块，该背光模块使用的光源模块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包 括..一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
8. —种以发光二极管为显示器光源的可携式计算机，至少包含有一计 算机主体、 一输入装置与一显示器，该显示器选自于由液晶显示器与触控 显示器所构成群组的其中之一，该显示器至少包含一面板模块、 一驱动电 路模块与一背光模块，该背光模块使用的光源模块包含有多个发光二极管 组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包 括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上；一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
9. 一种以发光二极管为光源的投影设备，至少包含一壳体、容置于该 壳体内的一驱动电路装置与一镜头装置，该镜头装置至少包含一光源模 块、 一透镜模块与随后的聚焦模块，该光源模块包含有多个发光二极管组 件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
10. —种以发光二极管为光源的投影设备，至少包含一壳体、容置于该 壳体内的一驱动电路装置与一镜头装置，该镜头装置至少包含一光源模 块、 一透镜模块与随后的聚焦模块，该光源模块包含有多个发光二极管组 件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上；一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
11. 一种以发光二极管为光源的背投影电视，至少包含一箱体、设置于 箱体前端的一屏幕、容置于该箱体内的一驱动电路模块、 一投影设备与一 光学反射装置用以反射该投影设备投射出的影像至该屏幕，该投影设备包 含至少一光源模块、 一透镜模块与随后的聚焦模块，该光源模块包含有多 个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二 极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。 '
12. —种以发光二极管为光源的背投影电视，至少包含一箱体、设置于 箱体前端的一屏幕、容置于该箱体内的一驱动电路模块、 一投影设备与一 光学反射装置用以反射该投影设备投射出的影像至该屏幕，该投影设备包 含至少一光源模块、 一透镜模块与随后的聚焦模块，该光源模块包含有多 个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二 极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
13. —种以发光二极管为光源的光通讯是统，包含一光发射模块、 一信 号产生模块、 一光纤网络传输信道及至少一光接收模块;其特征在于该光 发射模块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构，该 发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
14. 一种以发光二极管为光源的光通讯是统，包含一光发射模块、 一信 号产生模块、 一光纤网络传输信道及至少一光接收模块；其特征在于该光 发射模块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构，该 发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
15. —种发光二极管灯具，包括 一壳体， 一端具一接头；以及一电路基板，容置于该壳体内，设置有一对电极与多个发光二极管组 件或该发光二极管组件的封装结构；其中，该接头供可操作地结合至外部的灯具插座，并导通至该电路基 板的一对电极；其特征在于发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
16. —种发光二极管灯具，包括 一壳体， 一端具一接头；以及一电路基板，容置于该壳体内，设置有一对电极与多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其中，该接头供可操作地结合至外部的灯具插座，并导通至该电路基 板的一对电极；其特征在于发光二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
17. —种以发光二极管为光源的车用灯具，至少包括一中空壳座以及设 置于该壳座开放窗口的一透光性灯罩，该壳体内有一灯座， 一电路板以及 多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构设置于该灯座；其特 征在于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
18. —种以发光二极管为光源的车用灯具，至少包括一中空壳座以及设 置于该壳座开放窗口的一透光性灯罩，该壳体内有一灯座， 一电路板以及 多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构设置于该灯座；其特 征在于该发光二极管组件包括 一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
19.一种以发光二极管为光源的交通号志灯具，包括一中空壳体， 一侧 设有一开放窗口； 一透光性灯罩配置于该开放窗口； 一光源模块设置于该 中空壳体内，包含有多个不同波长的发光二极管组件或该发光二极管组件 的封装结构；以及一控制回路，配设于该壳体内并连接至该光源模块，以 便控制这些发光二极管组件的部分或全部以混色或单色呈现于透光性灯 罩；其特征在于该光源模块具有至少一个发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
20. —种以发光二极管为光源的交通号志灯具，包括一中空壳体，一侧设有一开放窗口； 一透光性灯罩配置于该开放窗口； 一光源模块设置于该中空壳体内，包含有多个不同波长的发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；以及一控制回路，配设于该壳体内并连接至该光源模块， 以便控制这些发光二极管组件的部分或全部以混色或单色呈现于透光性 灯罩；其特征在于该光源模块具有至少一个发光二极管组件包括 一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，'至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
21. —种以发光二极管为光源的交通线道指示灯，是于一透明保护壳 体内装设一太阳能板、 一充电电路、 一蓄电器、 一自动发光电路与一光源 模块，其中该太阳能板是朝上装设于该透明保护壳体内，通过由吸收太阳 能而将其转换成电能，并经充电电路而对蓄电器充电，该自动发光电路是 连接至太阳能充电电路与装设在壳体内的光源模块，进而使该光源模块发 光；其特征在于该光源模块包含有该光源模块包含有多个发光二极管组件 或该发光二极管组件的封装结构，该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
22.—种以发光二极管为光源的交通线道指示灯，是于一透明保护壳 体内装设一太阳能板、 一充电电路、 一蓄电器、 一自动发光电路与一光源 模块，其中该太阳能板是朝上装设于该透明保护壳体内，通过由吸收太阳 能而将其转换成电能，并经充电电路而对蓄电器充电，该自动发光电路是 连接至太阳能充电电路与装设在壳体内的光源模块，进而使该光源模块发 光；其特征在于该光源模块包含有该光源模块包含有多个发光二极管组件 或该发光二极管组件的封装结构，该发光二极管组件包括 一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
23.—种以发光二极管为光源的交通标示装置，包含至少一支撑体、以 及至少一设置在该支撑体的标示体，其中该标示体包括 一灯箱，是以预定尺寸设制而成，具有一透光面；一透光面板，设置于该灯箱的透光面，其表面设有预定的文字或图案 的标示； 一光源模块容设于该灯箱内，以预定距离朝向该透光面板，由内 向外投射，使该标示明亮；以及一电源装置，用以供给这些光源模块所需的电力；其特征在于该光源模块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管 组件的封装结构，该发光二极管组件包括 一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
24.—种以发光二极管为光源的交通标示装置，包含至少一支撑体、以 及至少一设置在该支撑体的标示体，其中该标示体包括一灯箱，是以预定尺寸设制而成，具有一透光面；一透光面板，设置于该灯箱的透光面，其表面设有预定的文字或图案 的标示； 一光源模块容设于该灯箱内，以预定距离朝向该透光面板，由内 向外投射，使该标示明亮；以及一电源装置，用以供给这些光源模块所需的电力；其特征在于该光源模块包含有多个发光二极管组件或该发光二极管 组件的封装结构，该发光二极管组件包括 一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
25. —种以发光二极管为光源的数字电子装置，是选自于由复印机、扫描机、传真机、办公室多任务事务机、液晶电视、电子广告广告牌、电子游乐器、个人数字助理(PDA)、及行动通讯装置所组成群组的其中之一， 该数字电子装置具有一光源模块以提供显示器的光源，该光源模块包含有 多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光二极管组件包括一第一电极；一基板，形成于该第一电极之上； 一第一半导体导电层，形成于该基板之上；一主动层，以具有多个不规则且高低起伏形状的多层量子井形成于该 第一半导体导电层之上；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
26. —种以发光二极管为光源的数字电子装置，是选自于由复印机、扫 描机、传真机、办公室多任务事务机、液晶电视、电子广告广告牌、电子 游乐器、个人数字助理(PDA)、及行动通讯装置所组成群组的其中之一， 该数字电子装置具有一光源模块以提供显示器的光源，该光源模块包含有 多个发光二极管组件或该发光二极管组件的封装结构；其特征在于该发光 二极管组件包括一基板；一第一半导体导电层，形成于该基板之上； 一第一电极，形成于该第一半导体层上的一侧；一主动层，形成于该第一半导体导电层上的另一侧，具有多个不规则 且高低起伏形状的多层量子井；一第二半导体导电层，形成于该主动层之上； 一透明导电层，形成于该第二半导体导电层之上；以及 一第二电极，形成于该透明导电层之上；其中，至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于该第一半导体导电 层与该主动层之间，通过此，形成该具有多个不规则且高低起伏的形状的 多层量子井。
全文摘要
本发明一种发光二极管的封装结构及其应用，其中该发光二极管包括一个第一半导体导电层形成于基板之上；一个主动层，是以多层量子井(Multi-Quantum-Well)形成于第一半导体导电层之上；以及一个第二半导体导电层，形成于主动层之上；其中将至少一种异质材料所形成的多个微粒散布于第一半导体导电层与主动层之间，通过形成具有多个不规则且高低起伏的多层量子井。本发明的发光二极管组件或封装结构，应用于相关电子装置，其光源具有较高的发光效率，而使相关电子装置的使用效能更高。
文档编号H04B10/14GK101393949SQ20071015285
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者程志青, 蔡宗良 申请人:广镓光电股份有限公司