CN205645875U - 发光元件及包括其的发光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开发光元件及包括其的发光模块。发光元件包括：发光结构体，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及活性层，上述活性层位于上述第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间；第一导光部件，位于上述发光结构体上，并包括第一侧面及第二侧面，上述第一侧面包括光提取面，上述第二侧面位于上述第一侧面的相反侧；波长变换部，位于上述第一侧面的前方，并包括单晶荧光体；以及主体部，部分覆盖上述发光结构体及第一导光部件，上述第一导光部件的第二侧面包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。本实用新型的发光元件，可以减少需要进行侧面发光的发光元件的装置的厚度，可以提高发光效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光元件及包括其的发光模块，尤其涉及一种能够向侧面发光来减少发光模块的厚度的发光元件及包括其的发光模块。
背景技术
最近，随着手机、平板电脑、笔记本等便携式设备的使用增加，对具有优秀的便携性的便携式设备的需求也在日趋增加。由此，需要开发即实现小型化，又实现超薄化的便携式电子设备。这种便携式电子设备需要安装多种显示及发光装置，而为了实现上述便携式电子设备的小型化及超薄化，必须要安装体积小的发光装置。
随着这种需求，作为小型高功率发光装置，揭示过所谓的芯片级封装(CSP)。包括上述的芯片级封装等的普通的发光装置具有与半导体层的生长面水平的面作为发光面至光提取面。因此，与显示器的形态无关，以发光装置的光提取面为基准来决定发光装置的配置位置及方向，导致由发光装置引起的显示器的设计方面的制约性。例如，在边缘型显示器中，发光装置应以侧面发光形态进行配置，因此在通常情况下，以使发光装置的光提取面朝向侧面方向的方式平放发光装置。由此，在减少显示器的厚度方面存在制约。
实用新型内容
技术目的
本实用新型所要实现的一个目的在于提供如下的发光元件：上述发光元件实现小型化及超薄化，提高发光效率，且光提取面的垂直(normal)的方向为侧面方向。
本实用新型所要实现的另一个目的在于提供发光模块或背光单元，上述发光模块或背光单元适用发光元件来实现超薄化，上述发光元件的安装面与光提取面相垂直。
技术方案
本实用新型的一实施方式的发光元件包括：发光结构体，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及活性层，上述活性层位于上述第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间；第一导光部件，位于上述发光结构体上，并包括第一侧面及第二侧面，上述第一侧面包括光提取面，上述第二侧面位于上述第一侧面的相反侧；波长变换部，位于上述第一侧面的前方，并包括单晶荧光体；以及主体部，部分覆盖上述发光结构体及第一导光部件，上述第一导光部件的第二侧面包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。
本实用新型的另一实施方式的发光模块包括多种实施例的发光元件。
多个实施例的发光元件包括：发光结构体，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及活性层，上述活性层位于上述第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间；第一导光部件，位于上述发光结构体上，并包括第一侧面及第二侧面，上述第一侧面包括光提取面，上述第二侧面位于上述第一侧面的相反侧；波长变换部，位于上述第一侧面的前方，并包括单晶荧光体；以及主体部，部分覆盖上述发光结构体及第一导光部件，上述第一导光部件的第二侧面包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。
上述波长变换部可以由单晶荧光体或多晶荧光体形成，上述多晶荧光体可以由多个单晶荧光体颗粒形成，上述单晶荧光体可以为掺杂有Ce的钇铝石榴石(YAG，yttrium aluminum garnet)单晶。
上述主体部可以覆盖除上述第一导光部件的第一侧面之外的其他表面。
上述主体部可以至少部分地覆盖上述发光结构体的多个侧面。
上述第一导光部件的下表面的面积可以大于上述发光结构体的上表面的面积，上述第一导光部件的下表面可以部分相接于上述主体部。
上述第一导光部件可以包括从上述第一侧面向朝向上述第二侧面的方向延伸的第三侧面及第四侧面，上述第三侧面及第四侧面位于相反的位置，上述第一导光部件的第三侧面及第四侧面中的至少一个可以比与上述第三侧面及第四侧面的各个位置相对应的上述发光结构体的一侧面突出。
上述发光元件还可以包括反射层，上述反射层介于上述第一导光部件和主体部之间，至少部分地覆盖上述第一导光部件的第二侧面的倾斜面。
上述反射层还可以至少部分地覆盖上述第一导光部件的上表面。
所述发光元件还包括位于上述发光结构体上的基板，上述反射层还可以至少部分地覆盖上述基板的侧面。
上述反射层可以包括分布布拉格反射器。
上述发光元件还可以包括第一电极及第二电极，上述第一电极及第二电极位于上述发光结构体的下部，并分别电连接于第一导电型半导体层及第二导电型半导体层。
上述第二侧面的倾斜面可以包括倾斜度不同的多个面。
上述第二侧面的倾斜面可以包括曲面。
上述发光结构体可以包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜，上述第二侧面的倾斜面和上述发光结构体的倾斜面可以相互平齐(flush)。
上述第一导光部件可以包括从上述第一侧面朝向上述第二侧面的方向延伸的第三侧面及第四侧面，上述第三侧面及第四侧面可以位于相反的位置，上述第一导光部件还可以包括第五侧面和第六侧面，上述第五侧面位于上述第三侧面和上述第二侧面之间，上述第六侧面位于上述第四侧面和上述第二侧面之间，上述第五侧面及上述第六侧面中的至少一个可以包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。
上述发光元件还可以包括第二导光部件，上述第二导光部件位于上述发光结构体和上述第一导光部件之间。
上述第一导光部件可以为用于使上述发光结构体生长的生长基板。
上述波长变换部可以与上述第一导光部件相接。
上述波长变换部可以包括光释放面及光入射面，上述光入射面位于上述光释放面的相反侧，上述光入射面可以与上述第一导光部件的第一侧面相向，上述波长变换部的光释放面可以与上述发光元件的发光面相对应。
上述发光元件还可以包括板，上述发光元件及上述波长变换部可以位于上述板上。
上述主体部可以用于固定上述波长变换部。
多种实施例的发光模块可以包括多个实施例的发光元件中的至少一个。
技术效果
根据所公开的实施例，可以减少需要进行侧面发光的发光元件的装置的厚度。另外，根据本实用新型的实施例的发光元件，可以提高发光效率，且发光元件的安装面与光提取面相垂直。
附图说明
图1为表示根据本实用新型的一实施例的发光元件的立体图。
图2为用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的立体图。
图3为用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的俯视图。
图4为用于说明根据本实用新型的一实施例的发光元件的剖视图。
图5为用于说明根据本实用新型的多种实施例的发光元件的剖视图。
图6为用于说明根据本实用新型的再一多种实施例的发光元件的立体图。
图7为用于说明根据本实用新型的另一多种实施例的发光元件的立体图。
图8为用于说明根据本实用新型的还有一多种实施例的发光元件的剖视图。
图9为用于说明根据本实用新型的又一多种实施例的发光元件的剖视图。
图10为用于说明根据本实用新型的又一多种实施例的发光元件的剖视图。
图11及图12为分别用于说明根据本实用新型的再一多种实施例的发光元件的立体图及剖视图。
图13为用于说明根据本实用新型的另一多种实施例的发光模块的剖视图。
具体实施方式
本实用新型的多种实施例的发光元件、发光模块及背光单元能够以多种方式体现。
以下，参照附图对本实用新型的多个实施例进行详细说明。在以下所介绍的多个实施例为了能够向本实用新型所属技术领域的普通技术人员充分传递本实用新型的思想而作为例来提供。因此，本实用新型可以并不局限于以下所述的多个实施例而能够具体化为其他形态。并且，在附图中，能够为了方便而以夸张的方式表现结构要素的宽度、长度、厚度等。并且，在记载一个结构要素位于另一结构要素的“上部”或“上方”的情况下，不仅包括各部分“直接”位于另一部分的“上部”或“上方”，而且还包括在各结构要素和另一结构要素之间还具有其他结构要素的情况。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。
图1至图4为用于说明本实用新型的多个实施例的发光元件的图。具体地，图1为表示多个实施例的发光元件的立体图，图2为表示为了便于说明而省略主体部150及反射层140的发光元件的立体图，图3为表示多个实施例的发光元件的俯视图，图4为示出与图1及图3的A-A'线相对应的剖面的剖视图。
参照图1至图4，多个实施例的发光元件10包括发光结构体120、第一导光部件200、主体部150及波长变换部300。并且，发光元件10还可以包括第一电极131、第二电极133、反射层140及板400中的至少一个。
发光结构体120可以位于板400上，第一导光部件200位于发光结构体120上。第一电极131及第二电极133可以位于发光结构体120的下部。反射层140可以至少部分地覆盖第一导光部件200的第二侧面202，还可以至少部分地覆盖第一导光部件200的上表面，进而，还可以覆盖至基板(未示出)的侧面，进而还可以覆盖至发光结构体120的剩余侧面，其中，基板位于发光结构体120上。主体部150部分覆盖发光结构体120及第一导光部件200。在多种实施例中，主体部150可以覆盖发光结构体120的侧面，并且，可以部分覆盖发光结构体120的下表面。并且，主体部150部分覆盖第一导光部件200，并可以使包括第一导光部件200的光提取面的第一侧面201向外部露出。在几个实施例中，主体部150可以覆盖除第一导光部件200的第一侧面201之外的其他表面。并且，主体部150覆盖第一电极131及第二电极133的侧面，第一电极131及第二电极133的下表面可以向外部露出。波长变换部300能够与第一导光部件200的侧面，尤其与第一侧面201相邻。波长变换部300能够位于包括光提取面的第一侧面201的前方，从而使从第一侧面201释放的光在波长变换部300进行波长变换。此时，波长变换部300可以与第一导光部件200相接，还可以从第一导光部件200隔开。以下，对发光元件10的各结构进行进一步的详细说明。
板400可以提供用于配置发光结构体120的基底区域。因此，板400可以为发光元件封装件的基板、发光模块的基板等。例如，板400可以包括印刷电路板(PCB)。一实施例的板400可以包括底部基板410及引脚420。引脚420可以包括上部引脚421、下部引脚423及连接引脚425。连接引脚425可以使上部引脚421和下部引脚423电连接。发光元件10可以位于板400上，能够与板400的引脚420电连接。并且，板400可以提供用于配置波长变换部300的基底区域。
只不过，本实用新型并不局限于此，可以省略板400。在省略板400的情况下，波长变换部300可以与第一导光部件200相粘合或者固定于主体部150，并位于第一导光部件200的第一侧面201的前方。
发光结构体120包括：第一导电型半导体层121；第二导电型半导体层125，位于第一导电型半导体层121上；以及活性层123，位于第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层125之间。如图4所示，第一导电型半导体层121可以位于第二导电型半导体层125上。第一导电型半导体层121、活性层123及第二导电型半导体层125可以由Ⅲ-Ⅴ系列氮化物类半导体形成，例如，可以由(Al、Ga、In)N之类的氮化物类半导体形成。第一导电型半导体层121可以包含n型杂质(例如，Si，Ge、Sn)，第二导电型半导体层125可以包含p型杂质(例如，Mg、Sr、Ba)。并且，也可以相反。活性层123可以包括多量子阱结构(MQW)，并能够以释放所需波长的方式调节氮化物类半导体的组成比。例如，本实施例的活性层123可以释放蓝色光，上述蓝色光可以借助第一导光部件200来向更长波长的光进行波长变换。由此，发光元件10可以释放蓝色光和白色光，上述蓝色光从活性层123释放，上述白色光对通过第一导光部件200来进行波长变换的光进行混色。
发光结构体120可以形成为多种结构。在多种实施例中，发光元件10可以包括分别与第一导电型半导体层121及第二导电型半导体层125电连接的第一电极131及第二电极133。第一电极131及第二电极133可以位于发光结构体120的下部，发光结构体120可以构成为倒装芯片形态。例如，发光结构体120可以包括部分去除活性层123及第二导电型半导体层125使第一导电型半导体层121的下表面露出的区域。通过使上述第一导电型半导体层121的下表面露出的区域，第一导电型半导体层121可以与第一电极131电连接，并且，通过第二导电型半导体层125的下表面，第二电极133可以与第二导电型半导体层125电连接。发光结构体120的结构不受限制，可以形成为公知的多种结构。
第一导光部件200位于发光结构体120上。第一导光部件200包括光提取面，上述光提取面可以由光透射性物质形成，并向第一导光部件200的外部释放在发光结构体120中释放的光。
在几个实施例中，第一导光部件200可以包括用于使发光结构体120生长的生长基板。例如，第一导光部件200可以包括蓝宝石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化镓基板、氮化铝基板等。例如，第一导光部件200可以为包括形成于下面的多个突出部的实现图案化的蓝宝石基板(Patterned sapphiresubstrate；PSS)。在第一导光部件200的下面存在上述多个突出部的情况下，光能够通过这种突出部来进行散射，并能够提高波长变换效率。
在多种实施例中，第一导光部件200可以包括在发光结构体120上粘合或形成的光透射性部件。例如，第一导光部件200可以在借宿发光结构体120的生长后，在第一导电型半导体层121上粘合或形成。第一导光部件200可以包括玻璃基板、硅基板、硅氧化物、硅氮化物、光透射性聚合物等。并且，第一导光部件200还可以包括波长变换物质(例如，荧光体，量子点粒子等)及光散射粒子(例如，TiO2粒子、ZrO2粒子等)中的至少一个。在第一导光部件200还包括波长变换物质的情况下，在发光结构体120释放的光可以在第一导光部件200及波长变换部300进行波长变换，由此，可以进一步体现具有多种发光特性的发光元件10。
在再一多种实施例中，在第一导光部件200不包括生长基板的情况下，第一导光部件200可以通过光透射性粘合剂在发光结构体120上粘合。上述光透射性粘合剂还可以包括波长变换物质。例如，上述波长变换物质可以包括荧光体、量子点粒子等。在光透射性粘合剂包括波长变换物质的情况下，在上述波长变换物质中进行波长变换的光的波长可以与在波长变换部300中进行波长变换的光的波长不同。
例如，第一导光部件200及上述光透射性粘合剂包括互不相同的波长变换物质，在波长变换部300中进行波长变换的波长同样不同于此的情况下，可以进一步体现多种发光特性的发光元件10。
第一导光部件200包括：第一侧面201，包括光提取面；以及第二侧面202，位于第一侧面201的相反侧。参照图1至图4，第一导光部件200包括光提取面，上述光提取面使从发光结构体120释放的光与从第一导光部件200释放的发光面相对应，光提取面可以被第一侧面201包括。在几个实施例中，除第一导光部件200的光提取面之外的其他表面，例如，除第一导光部件200的光提取面之外的其他表面、发光结构体120的表面可以被主体部150覆盖。在这种情况下，如图1至图4所示，除包括光提取面的第一侧面201之外的其余部分可以被主体部150包围，而从发光结构体120释放的光可以通过第一导光部件200的第一侧面201向第一导光部件200的外部抽取。从第一导光部件200的第一侧面201释放的光可以通过配置于上述第一侧面201的前方的波长变换部300进行波长变换，由此，发光元件10可以释放白色光。
由此，发光元件10可以体现为发光方向为水平方向(垂直(normal)于第一侧面201的方向)的侧面发光元件。此时，第一侧面201的光提取面可以不与发光结构体120的多个半导体层121、123、125的层叠面平齐，尤其，大致可以垂直。
并且，第一导光部件200可以包括位于第一侧面201的相反侧的第二侧面202，第二侧面202可以包括倾斜面210，上述倾斜面210向朝向第一侧面201的方向倾斜。由于可以因倾斜面210而使光更集中于第一侧面201侧，因而能够提高发光元件10的发光效率。并且，第一导光部件200还可以包括位于第一侧面201和第二侧面202之间的第三侧面203及第四侧面204。进而，第一导光部件200还可以包括位于第二侧面202和第三侧面203之间的第五侧面205，还可以包括位于第二侧面202和第四侧面204之间的第六侧面206。以下，参照图1至图10对第一导光部件200的多个侧面进行进一步的详细说明。
参照图2及图4，第一导光部件200的第二侧面202包括倾斜面210，上述倾斜面210向朝向第一侧面201的方向倾斜。通过这种倾斜面210，能够使向第一侧面201的相反方向行进的光容易地向第一侧面201侧变更路径。具体地，例如，如图4所示，在从发光结构体120释放的光中，若向第一侧面201的相反方向行进的光L1到达第二侧面202的倾斜面210，则可以在倾斜面210反射，通过第一侧面201到达波长变换部300，并通过波长变换部300向发光元件10的外部(尤其，向发光元件10的侧面方向)释放。此时，第二侧面202的倾斜面210可以被反射层140覆盖，并可以通过反射层140来反射光L1。即使在省略反射层140的情况下，主体部150也可以具有光反射性，由此，光L1可以通过用于覆盖倾斜面210的主体部150反射，并通过第一侧面201向发光元件10的外部释放。
第二侧面202的倾斜面210可以进行多种变形。第二侧面202的倾斜面210也可以包括具有互不相同的倾斜度的多个面，还可以包括倾斜度连续发生变化的曲面。并且，第一导光部件200还可以包括形成于第二侧面202之外的其他侧面的倾斜面。并且，第二侧面202还可以包括大致垂直于第一导光部件200的面。参照附图对多种实施例的第一导光部件200的多个倾斜面进行进一步的详细说明。
如图1至图4所示，第二侧面202包括倾斜面210，进而还可以包括位于倾斜面210的下方，并大致垂直于第一导光部件200的下表面的面。第二侧面202的倾斜面210可以沿着第二侧面202的水平方向形成于整个第二侧面202，也可以仅形成于第二侧面202的一部分。
参照图6，多种实施例的发光元件10b的第一导光部件200还可以包括第二倾斜面211。第二倾斜面211可以位于第二侧面202和第三侧面203之间，并可以向朝向第一侧面201和第四侧面204的方向倾斜。并且，第二倾斜面211可以位于第二侧面202和第三侧面203之间，并可以向朝向第一侧面201和第三侧面203的方向倾斜。第二倾斜面211可呈与倒角面类似的形态。
参照图7，另一多种实施例的发光元件10c的第一导光部件200还可以包括第五侧面205及第六侧面206。第五侧面205及第六侧面206可分别包括倾斜面215、216。第五侧面205的倾斜面215可以向朝向第一侧面201和第四侧面204的方向倾斜，第六侧面206的倾斜面216可以向朝向第一侧面201和第三侧面203的方向倾斜。并且，本实施例的发光元件10c的第一导光部件200可以比位于第三侧面203的下方的发光结构体120的侧面更突出，比位于第四侧面204的下方的发光结构体120的侧面更突出。因此，如图所示，第一导光部件200的第一侧面201的水平方向的宽度可以大于位于第一侧面201的下方的发光结构体120的侧面的宽度。由此，能够使发光元件10c的第一侧面201的水平方向的宽度变得大于发光结构体120的水平方向的宽度，从而能够向水平方向扩张发光区域。
参照图8，还有一多种实施例的发光元件10d的第一导光部件200可以包括具有互不相同的倾斜度的多个倾斜面210。在附图中，虽然示出倾斜面210包括倾斜度互不相同的两个面，但倾斜面210也可以包括具有三个以上的互不相同的倾斜度的面。
参照图9，另一多种实施例的发光元件10e可以包括具有倾斜面121a的发光结构体120。发光结构体120的倾斜面121a可以向朝向第一侧面201的方向倾斜。并且，发光结构体120的倾斜面121a可以与第二侧面202的倾斜面210大致平齐。即，第二侧面202的倾斜面210可呈延伸至发光结构体120的倾斜面121a的形态。
参照图10，另一多种实施例的发光元件10f可以包括倾斜度连续发生变化的倾斜面210a。在这种情况下，第一导光部件200可以包括作为曲面的倾斜面210a。
如上述多个实施例所述，第一导光部件200的多个倾斜面能够实施多种变形，本实用新型并不局限于上述的多个实施例。
并且，第一导光部件200的下表面的面积可以与发光结构体120的上表面的面积相同或大于发光结构体120的上表面的面积。例如，如图1至图4所示，第一导光部件200的多个侧面可以与发光结构体120的多个侧面大致平齐。不同于此，第一导光部件200的下表面的面积可大于发光结构体120的上表面的面积，由此，第一导光部件200的至少一部分侧面可呈比发光结构体120的侧面突出的形态。例如，如图7所示，第一导光部件200的第三侧面203及第四侧面204中的至少一个可以比与第三侧面203及第四侧面204的各个位置相对应的发光结构体120的一侧面更突出。由此，第三侧面203所突出的部分的下表面240及第四侧面204所突出的部分的下表面240可以与主体部150相接。
另一方面，在多种实施例中，发光元件还可以包括第二导光部件250。图5为用于说明多种实施例的发光元件10a的剖视图，而与图1至图4的发光元件10相比，上述发光元件10a在还包括第二导光部件250方面存在差异。
第二导光部件250可以位于第一导光部件200和发光结构体120之间。第二导光部件250具有光透射性，并可以包括绝缘性或导电性基板。第二导光部件250可以为用于使发光结构体120生长的生长基板，并可以包括蓝宝石基板、碳化硅基板、硅基板、氮化镓基板、氮化铝基板等。例如，第二导光部件250可以包括蓝宝石基板(Patterned sapphire substrate；PSS)，上述蓝宝石基板包括形成于上述第二导光部件250的下面的多个突出部，并实现图案化。
在第二导光部件250为用于使发光结构体120生长的生长基板的情况下，第一导光部件200可以接合于第二导光部件250上。
第二导光部件250可以具有规定厚度以下的厚度。第二导光部件250可以具有约100μm以下的厚度，进而，可以具有约50μm以下的厚度。随着第二导光部件250具有这种范围的厚度，可以使由第二导光部件250引起的光的吸收导致的发光效率的降低最小化，并能够提高第一导光部件200中的波长变换效率，提高包括光提取面的第一侧面201中的发光均匀性。
另一方面，在第二导光部件250为用于使发光结构体120生长的生长基板的情况下，使用于发光结构体120的生长工序的第二导光部件250具有100μm以上的厚度。因此，在结束发光结构体120的生长后，第二导光部件250可以利用物理性和/或化学性方法来加工厚度，并能够具有约100μm以下的厚度。例如，用于减少第二导光部件250的厚度的工具可以包括研磨(lapping)、磨削(grinding)、抛光(polishing)、CMP工序等。
并且，在本实施例中，第二导光部件250的上表面的面积可以小于第一导光部件200的下表面的面积。由此，第一导光部件200的一部分侧面比第二导光部件250的侧面更突出。如图所示，第一导光部件200的第一侧面201可以比第二导光部件250的侧面更突出，由此，主体部150可以覆盖整个第二导光部件250及发光结构体120的侧面。在这种情况下，只有第一导光部件200的第一侧面201不会被主体部150覆盖而露出，并能够只通过第一侧面201向外部释放光。
重新参照图1至图4，反射层140可以位于第一导光部件200上。反射层140可以至少部分地覆盖第二侧面202的倾斜面210。并且，反射层140还可以至少部分地覆盖第一导光部件200的上表面，此时，反射层140可以延伸至光提取面，即，第一侧面201的上部。由此，如图1等所示，反射层140的侧面的一部分可以向第一导光部件200的第一侧面201上露出。由此，反射层140的侧面的一部分可以与波长变换部300相邻。进而，反射层140能够以覆盖第二侧面202，并至少部分地覆盖基板的侧面的方式向下部延伸而成。进而，反射层140能够以还至少部分地覆盖发光结构体120的侧面的方式向下部延伸而成。
在几个实施例中，反射层140还可以至少部分地覆盖第三侧面203及第四侧面204中的至少一个。在这种情况下，反射层140还能够以覆盖第三侧面203和/或第四侧面204，并还向上述反射层140的下部延伸的方式形成，由此还能够覆盖基板的侧面，进而还能够覆盖发光结构体120的侧面。
反射层140只要是反射性物质，就不受限制，例如，可以包括金属性反射器、前方位反射器、分布布拉格反射器等，而这些反射器能够具有两种以上相结合的结构。在反射层140包含金属的情况下，反射层140可以包含Ag、Al、Pt等。
在反射层140包括分布布拉格反射器的情况下，上述分布布拉格反射器可以由折射率互不相同的多个电介质层反复层叠而成，例如，上述多个电介质层可以包含TiO2、SiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、MgF2等。在几个实施例中，反射层140可以具有交替层叠而成的TiO2层/SiO2层的结构。分布布拉格反射器的各层可以具有特定波长的1/4的光学厚度，并可以形成为4至20对(pairs)。反射层140的最上部层可以由SiNx形成。由SiNx形成的层因防湿性优秀而能够从湿气中保护第一导光部件200。
主体部150至少部分地覆盖第一导光部件200及发光结构体120。在几个实施例中，除发光结构体120的侧面的一部分、发光结构体120的下表面的一部分及第一导光部件200的第一侧面201之外的其他侧面可以被主体部150覆盖。主体部150可以防止光经过主体部150向外部抽取，从而使光能够通过第一导光部件200的光提取面向外部释放。在一部分实施例中，位于第一侧面201的下方的发光结构体120的侧面可以不被主体部150覆盖而露出。在这种情况下，还可以从位于第一侧面201的下方的发光结构体120的侧面释放光。
并且，在发光元件10还包括第一电极131及第二电极133的情况下，第一电极131及第二电极133的下表面可以不覆盖主体部150而向外部露出。通过第一电极131及第二电极133的下表面，发光元件10可以与外部电源实现电连接。此时，主体部150的下表面大致可以与第一电极131及第二电极133的下表面平齐，但本实用新型并不局限于此。
主体部150可以由绝缘性物质形成。并且，主体部150可以具有光反射性。例如，主体部150可以由具有光反射性的白色绝缘物质形成。主体部150可以由包含环氧树脂等的聚合物物质、硅系列物质等形成。例如，主体部150可以包含Ti、Zr、Nb、Al及Si中的至少一个的氧化物、AlN及MgF2中的至少一种。并且，主体部150还可以包含TiO2、ZrO2、Nb2O5、Al2O3、MgF2、AlN、SiO2中的至少一种，以便可以具有光反射性。
即使主体部150具有光反射性，也可以使反射层140介于主体部150和第一导光部件200之间，从而能够进一步提高发光元件10的发光效率。
波长变换部300位于第一导光部件200的光提取面的前方。在本实施例中，波长变换部300可以位于第一导光部件200的第一侧面201的前方。在本说明书中，“第一侧面201的前方”意味着从第一侧面201释放的光所行进的方向。波长变换部300可以包括：光释放面310，与发光元件10的发光面相对应；以及光入射面320，从第一导光部件200释放的光所入射。
波长变换部300可以位于板400上，从而位于第一导光部件200的第一侧面201的前方。在本实施例中，波长变换部300可以与板400的上面相粘合。只不过，本实用新型并不局限于此，波长变换部300可以与板400的上面隔开。并且，在省略板400的发光元件10的情况下，波长变换部300可以接合于第一导光部件200或固定于主体部150来进行配置。
并且，波长变换部300可以几乎与第一导光部件200相接，进而，也能够与位于第一侧面201的下方的发光结构体120的侧面相接。在这种情况下，光入射面320能够与第一导光部件200相接。在其他多种实施例中，波长变换部300能够从第一导光部件200隔开配置。在这种情况下，可以在波长变换部300和第一导光部件200之间设置有间隔层(未图示)。
波长变换部300使从发光结构体120释放的光变换波长。尤其，可以使从发光结构体120释放并从第一导光部件200的光提取面释放的光变换波长。在多种实施例中，波长变换部300可以包括单晶荧光体(single crystalphosphor)。并且，波长变换部300可以由单晶荧光体形成，或者由包括多个单晶荧光体颗粒(grain)的多晶荧光体(polycrystal phosphor)形成。由单晶荧光体或多晶荧光体形成的波长变换部300可以被设置为薄片乃至板形态。由单晶荧光体形成的波长变换部300可通过对单晶锭(ingot)进行切割加工来形成。由多晶荧光体形成的波长变换部300可通过对多晶块进行切割加工来形成或对单晶荧光体粉末等进行烧结来形成。只不过，本实用新型并不局限于此。单晶荧光体可以为掺杂有单晶的Ce的钇铝石榴石(YAG，yttriumaluminum garnet；YAG:Ce)。
在普通的荧光体中，若温度达到100℃至150℃以上，则荧光体发生变形，从而无法变换为所需波长，或者降低波长变换效率。相反，单晶荧光体或多晶荧光体片(或板)形态的波长变换部300即使在相对高温(约250℃以上)条件下，也不会发生荧光体变形或波长变换效率的低下，因而能够防止由使用发光元件引起的效率低下。尤其，在高功率发光元件的情况下，因在驱动发光元件时发生的热量较多而导致接合温度高。因此，单晶荧光体或多晶荧光体片(或板)形态的波长变换部300适合用于这种高功率发光元件。
并且，单晶荧光体或多晶荧光体片(或板)形态的波长变换部300由于其本身为由荧光体形成的单晶，因此，使波长变换效率变得优秀，能够提高发光效率。进而，由于单晶荧光体或多晶荧光体片(或板)形态的波长变换部300的散热特性比普通的荧光体优秀，因此更适合用于高功率发光元件。
进而，由于经由单晶荧光体或多晶荧光体片(或板)形态的波长变换部300的光能够释放具有大致恒定的色度坐标的光，因而在包括上述单晶或多晶荧光体片(或板)的波长变换部300适用于多个发光元件10的情况下，能够减少上述多个发光元件10之间的色度坐标的偏差。
并且，发光元件10不仅可以具有向其侧面方向释放光的光释放面310，而且可以包括位于其下部的多个电极131、133。由此，发光元件10可以具有既可以安装于与发光结构体120的多个半导体层121、123、125的层叠面大致水平的面上，又可以向侧面方向释放光的结构，由此能够减少需要进行侧面发光的发光元件10的装置(例如，发光模块、背光单元等)的厚度。
图11及图12为分别用于说明本实用新型的再一多种实施例的发光元件的立体图及剖视图。图12的剖视图示出与图11的B-B'线相对应的部分的剖面。
与图1至图4的发光元件10相比，图11及图12的发光元件10g在省略板400方面存在差异。以下，以差异为中心对本实施例的发光元件10g进行说明。
存在图11及图12，多个实施例的发光元件10g包括发光结构体120、第一导光部件200、主体部150及波长变换部300。并且，发光元件10还可以包括第一电极131、第二电极133及反射层140中的至少一个。
波长变换部300可以配置于第一导光部件200的前方，并能够提高主体部150来得到固定。波长变换部300的除光释放面310及光入射面320的其他侧面、上表面及下表面可以被主体部150覆盖。随着波长变换部300被主体部150固定，能够省略板400。
因此，与还包括板400的发光元件相比，能够进一步减少厚度。并且，即使在不包括板400而直接安装于模块基板上的发光元件的情况下，也需要在模块基板上追加配置波长变换部300的工序，而相反，在使用本实施例的发光元件10g的情况下，可以省略这种波长变换部300的配置工序。
图13为用于说明本实用新型的另一多种实施例的发光模块的剖视图。在图13的实施例中，作为发光模块，虽然对包括背光单元的显示装置进行说明，但本实用新型对其他种类的发光模块、背光单元及包括其的显示装置均进行覆盖。
本实施例的具有背光单元的显示装置包括：显示面板3210，用于显示影像；以及背光单元，配置于显示面板3210的背面，用于照射光。进而，上述显示装置包括：框架，用于支撑显示面板3210，并收纳背光单元；以及罩3240、3280，用于包围上述显示面板3210。
显示面板3210不受特殊限制，例如，可以为包括液晶层的液晶显示面板。还可以在显示面板3210的边缘位置设置格栅驱动印刷电路板，上述格栅驱动印刷电路板用于向上述栅极线供给驱动信号。在此，格栅驱动印刷电路板可以无需设置于额外的印刷电路板而形成于薄膜晶体管基板上。显示面板3210通过位于上述显示面板3210的上下部的罩3240、3280来固定，而位于上述显示面板3210的下部的罩3280能够与背光单元相捆扎。
用于向显示面板3210提供光的背光单元包括：下部罩3270，上述下部罩3270的上面的一部分开口；光源模块，配置于下部罩3270的内部的一侧；以及导光板3250，与上述光源模块平齐，用于使点光变换为面光。并且，本实施例的背光单元还可以包括：多个光学片3230，位于导光板3250上，用于扩散及聚集光；以及反射片3260，配置于导光板3250的下部，用于向显示面板3210方向反射向导光板3250的下部方向行进的光。
光源模块包括基板3220及多个发光元件3110，上述发光元件3110在上述基板3220的一面以一定间隔隔开配置。基板3220只要是能够支撑发光元件3110并与发光元件3110电连接的，就不受特殊限制，例如，可以为印刷电路板。发光元件3110可以包括多种实施例的多个发光元件10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g中的至少一个。并且，本实施例的光源模块包括基板3220，因此，也可以省略多个发光元件10、10a、10b、10c、10d、10e、10f的板400。从光源模块释放的光向导光板3250入射，并经由多个光学片3230向显示面板3210供给。通过导光板3250及多个光学片3230，从多个发光元件3110释放的点光源可以变形为面光源。
根据本实施例，发光元件3110并不安装在位于罩3240的侧面的基板3220，而是在与反射片3260水平配置的基板3220上安装发光元件3110。由此，可以防止背光单元的厚度沿着发光元件3110的配置方向增加，从而能够提供超薄的背光单元。进而，能够使本实施例之类的边缘型显示装置的厚度变得更薄。
以上，虽然对本实用新型的多种实施例进行了说明，但本实用新型并不局限于上述的多种实施例及特征，能够在不脱离本实用新型的保护范围的技术思想的范围内进行多种变形和变更。
Claims (22)
1.一种发光元件，其特征在于，包括：
发光结构体，包括第一导电型半导体层、第二导电型半导体层及活性层，上述活性层位于上述第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间；
第一导光部件，位于上述发光结构体上，并包括第一侧面及第二侧面，上述第一侧面包括光提取面，上述第二侧面位于上述第一侧面的相反侧；
波长变换部，位于上述第一侧面的前方，并包括单晶荧光体；以及
主体部，部分覆盖上述发光结构体及第一导光部件，
上述第一导光部件的第二侧面包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述波长变换部由单晶荧光体或由多个单晶荧光体颗粒形成的多晶荧光体形成，上述单晶荧光体为掺杂Ce的钇铝石榴石单晶。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述主体部覆盖除上述第一导光部件的第一侧面之外的其他表面。
4.根据权利要求3所述的发光元件，其特征在于，
上述主体部至少部分地覆盖上述发光结构体的多个侧面。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述第一导光部件的下表面的面积大于上述发光结构体的上表面的面积，
上述第一导光部件的下表面部分地相接于上述主体部。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于，
上述第一导光部件包括从上述第一侧面向朝向上述第二侧面的方向延伸的第三侧面及第四侧面，上述第三侧面及第四侧面位于相反的位置，
上述第一导光部件的第三侧面及第四侧面中的至少一个比与上述第三侧面及第四侧面的各个位置相对应的上述发光结构体的一侧面突出。
7.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括反射层，上述反射层介于上述第一导光部件和主体部之间，至少部分地覆盖上述第一导光部件的第二侧面的倾斜面。
8.根据权利要求7所述的发光元件，其特征在于，
上述反射层还至少部分地覆盖上述第一导光部件的上表面。
9.根据权利要求7所述的发光元件，其特征在于，
所述发光元件还包括位于上述发光结构体上的基板，
其中，上述反射层还至少部分地覆盖上述基板的侧面。
10.根据权利要求7所述的发光元件，其特征在于，
上述反射层包括分布布拉格反射器。
11.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括第一电极及第二电极，上述第一电极及第二电极位于上述发光结构体的下部，并分别电连接于第一导电型半导体层及第二导电型半导体层。
12.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述第二侧面的倾斜面包括倾斜度不同的多个面。
13.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述第二侧面的倾斜面包括曲面。
14.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述发光结构体包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜，
上述第二侧面的倾斜面和上述发光结构体的倾斜面相互平齐。
15.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述第一导光部件包括从上述第一侧面朝向上述第二侧面的方向延伸的第三侧面及第四侧面，上述第三侧面及第四侧面位于相反的位置，
上述第一导光部件还包括第五侧面和第六侧面，上述第五侧面位于上述第三侧面和上述第二侧面之间，上述第六侧面位于上述第四侧面和上述第二侧面之间，
上述第五侧面及上述第六侧面中的至少一个包括倾斜面，上述倾斜面向朝向上述第一侧面的方向倾斜。
16.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括第二导光部件，上述第二导光部件位于上述发光结构体和上述第一导光部件之间。
17.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述第一导光部件为用于使上述发光结构体生长的生长基板。
18.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述波长变换部与上述第一导光部件相接。
19.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述波长变换部包括光释放面及光入射面，上述光入射面位于上述光释放面的相反侧，
上述光入射面与上述第一导光部件的第一侧面相向，
上述波长变换部的光释放面与上述发光元件的发光面相对应。
20.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
还包括板，上述发光元件及上述波长变换部位于上述板上。
21.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
上述主体部用于固定上述波长变换部。
22.一种发光模块，其特征在于，包括根据权利要求1至21中任一项所述的发光元件。
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