專利名稱：具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光二極管晶粒，特別是關(guān)于一種具有平板狀(plate-shaped)熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒及其制造方法。
現(xiàn)有技術(shù)由于發(fā)光二極管具有壽命長、電流低、體積小、沒有熱輻射、不含水銀等良好發(fā)光特性，所以近年來被視為新一代的照明設(shè)備。在由日亞化學(xué)開發(fā)出藍光發(fā)光二極管之后，配合適當(dāng)?shù)臒晒夥垠w，白光發(fā)光二極管也隨之誕生。
美國第6,614,179 B1號專利提出一種具有黃色熒光粉YAG的白光發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其公開一種打線式的發(fā)光二極管晶片結(jié)構(gòu)，將熒光粉體摻雜到環(huán)氧樹脂或是尿素樹脂后，再將樹脂灌入上述的發(fā)光二極管的外層杯狀空間，以完成封裝。此結(jié)構(gòu)有兩項重大缺點，一是打線式的晶片結(jié)構(gòu)導(dǎo)致組件產(chǎn)生的熱能無法有效散出，造成晶片壽命減短；二是樹脂所占體積太大，造成部分熒光粉顆粒會擋住發(fā)光造成整體光射出效率降低，而且這種封裝結(jié)構(gòu)對于各色光的轉(zhuǎn)換比率難以設(shè)計。有鑒于此，仍有必要開發(fā)新的封裝技術(shù)以及熒光粉摻配方式以降低生產(chǎn)成本，并提高組件使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的發(fā)明背景中，為了符合工業(yè)上的要求，本發(fā)明提供一種新的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒及其制造方法。
本發(fā)明的一個目的在于直接在晶圓等級完成熒光粉封裝工序，因此可降低整體封裝成本，而且本發(fā)明所提供的工藝對于可見光以及非可見光的發(fā)光二極管都可實施。此外，本發(fā)明可以通過分散熒光粉體于有機物中，以形成一種中間溶液并放置(depositing)于晶圓上，如此一來，上述的中間溶液可以由涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screen printing)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injet printing)等方式形成于晶圓表面上，工藝簡便而且易于實施。
本發(fā)明的另一目的在于通過不均勻分散熒光粉體于熒光層中，并使熒光粉體分散密度沿至少一個特定方向增加或是呈規(guī)則性增減，以增加發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光效率。
本發(fā)明的又一目的在于調(diào)整多層熒光層的每層折射率，通過漸變折射率的結(jié)構(gòu)，可有效降低一級與二極光線于熒光層內(nèi)的反射，達到增加晶粒整體光射出效率的結(jié)果。因此，本發(fā)明能符合經(jīng)濟上的效益與工業(yè)上的應(yīng)用。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明公開了一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其包含一具有一第一表面與一相對于第一表面的第二表面的基材、一形成于第一表面的發(fā)光組件與至少一形成于第二表面的具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層。上述的發(fā)光組件經(jīng)電壓驅(qū)動后，發(fā)射一種具有特定波長的一級光線，而且一級光線可穿透基材。其次，熒光層包含至少一種有機物與至少一種熒光粉體，所述熒光粉體是分布于呈連續(xù)相的有機物中；上述的至少一種熒光粉體吸收并轉(zhuǎn)化部分上述的一級光線，以發(fā)射至少一種二級光線，而且至少一種二級光線的波長不同于上述的特定波長。另一方面，本發(fā)明也揭示了具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的示意圖；圖1C是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的示意圖；圖1D是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的示意圖；圖1E是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的示意圖；圖1F是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種具有保護層的發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖；與圖1G是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種具有紫外光過濾層的發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1H是根據(jù)本發(fā)明的實施例1中，一種具有多層熒光層的發(fā)光二極管晶粒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例2中，一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造流程圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實施例3中，一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造流程圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實施例3中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的工藝示意圖；圖3C是根據(jù)本發(fā)明的實施例3中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的工藝示意圖；圖3D是根據(jù)本發(fā)明的實施例3中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的工藝示意圖；圖3E是根據(jù)本發(fā)明的實施例3中，一種熒光粉體不均勻分散于熒光層的工藝示意圖；與圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例4中，一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明在此所探討的方向是一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒及其制造方法。為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然，本發(fā)明的實施并未限定于發(fā)光二極管領(lǐng)域中本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的特殊細節(jié)。另一方面，眾所周知的組成或步驟并未描述于細節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。本發(fā)明的優(yōu)選實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地實施在其它的實施例中，而且本發(fā)明的范圍不受其限定，以之后的權(quán)利要求為準。
實施例實施例1參考附圖1A所示，本發(fā)明的實施例1公開了一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其包含一具有一第一表面與一相對于第一表面的第二表面的基材110、一形成于第一表面的發(fā)光組件120與至少一形成于第二表面的具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層130。上述的發(fā)光組件經(jīng)電壓驅(qū)動后，發(fā)射一種具有特定波長的一級光線(例如藍光)，而且一級光線可穿透基材110。其次，熒光層130包含至少一種有機物與至少一種熒光粉體，所述熒光粉體是分布于呈連續(xù)相的有機物中；上述的至少一種熒光粉體吸收并轉(zhuǎn)化部分上述的一級光線，以發(fā)射至少一種二級光線，而且至少一種二級光線的波長不同于上述的特定波長。上述的發(fā)光組件120包含多個半導(dǎo)體層。以藍光發(fā)光組件為例，多個半導(dǎo)體層包含下列材質(zhì)n-GaN層、SQW或MQW GaInN層、p-AlGaN層與p-GaN層。發(fā)光組件120也可以包含n-電極焊接點(electrode bond pad)、n-電極、p-電極焊接點(electrode bondpad)與p-電極。
在本實施例中，上述的熒光層130的厚度大于或等于20nm；優(yōu)選地，其厚度大于或等于1μm(稱為厚膜(thick film)熒光層)；更優(yōu)選地，其厚度大于或等于10μm。上述的熒光粉體的粒徑大于或等于10nm。此外，熒光層130中的有機物包含下列組中之一小分子、低聚物與高分子。上述有機物的選擇最好能符合透明、透光度高、低吸濕性、熱穩(wěn)定性高等性質(zhì)。當(dāng)有機物是高分子時，一種優(yōu)選的選擇是高分子的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)大于或等于150℃；另一種優(yōu)選的選擇是包含下列組中之一環(huán)氧樹脂(epoxy)、聚醚-聚砜(polyether-polysulfone，PES)、聚硫化亞芳酯(polyarylene sulfide，PAS)、聚苯并咪唑(polybenzimidazoles，PBI)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚酰胺(polyamide，PA)、聚酰亞胺(polyimide，PI)、聚醚-聚酰亞胺(polyether-polyimide，PEI)、聚芳酯(polyarylate，PAR)、環(huán)烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)及其共聚物。
在本實施例中，上述的熒光層130的形成方法包含下列組中之一涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screen printing)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injet printing)。上述的涂布方法還包含旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)、環(huán)棒式涂布(wire-bar coating)、刀式涂布(bladecoating)、滾筒涂布(roller coating)、浸涂(dip coating)...等。
在本實施例中，上述的熒光粉體也可以不均勻分散于熒光層中，例如下列四種分散情況(參考圖1B至圖1E所示，熒光粉體符號為130a，有機物符號為130b)1.熒光粉體130a分散密度是沿著一個特定方向增加，而且特定方向是與熒光層130平行。
2.當(dāng)俯視熒光層130時，熒光粉體130a分散密度是沿著中心點向外增加。
3.當(dāng)俯視該熒光層130時，該熒光粉體130a分散密度是沿著中心點向外減少。
4.當(dāng)俯視該熒光層時，熒光粉體分散密度是沿著中心點向外呈現(xiàn)波形分布。
另一方面，參考附圖1F所示，上述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒還包含一保護層140，其位于熒光層130之上，以隔絕熒光層130與外界水氣、酸堿或是外力撞擊，從而延長熒光粉體的壽命。更好的是，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明所提供的發(fā)光二極管晶粒時所產(chǎn)生的熱應(yīng)力還可由上述的保護層140而釋放。
在本實施例的一個優(yōu)選范例中，通過混合穿透基材110而且未被吸收的一級光線與至少一種二級光線，可形成一種三級光線(例如白光)。在本實施例的另一個優(yōu)選范例中，上述的一級光線為紫外光，而且上述的熒光粉體還包含紅光、綠光與藍光熒光粉體，當(dāng)紫外光穿透基材并到達熒光層時，紅光、綠光與藍光熒光粉體分別吸收并轉(zhuǎn)化部分紫外光，以發(fā)射紅光、綠光與藍光，通過混合紅光、綠光與藍光即可形成白光。
此外，參考附圖1G所示，上述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒還包含一個紫外光過濾層150，其位于熒光層的遠離基材的表面上，以吸收或反射未被至少一種熒光粉體所吸收的紫外光，從而避免紫外光外泄。紫外光過濾層150可以有四種不同設(shè)置情況1.紫外光過濾層是由一密封劑(encapsulant)與分散于密封劑中的紫外光過濾材質(zhì)所組成，其中，密封劑材質(zhì)為聚硅氧烷(silicone)。
2.紫外光過濾層包含防潮、抗酸堿與/或抗刮材質(zhì)。
3.紫外光過濾層包含多層次級結(jié)構(gòu)(例如布拉格反射鏡)。
4.保護層位于紫外光過濾層的遠離基材的表面上。
而且，上述的紫外光過濾層150允許可見光穿透，因此，設(shè)置紫外光過濾層150幾乎不會影響發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光效率，也可確保使用者不會接觸到紫外光、增進產(chǎn)品安全性。另一方面，上述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒是以覆晶型態(tài)與其它組件相互連接。
在本實施例中，當(dāng)至少一形成在第二表面的具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層為多層結(jié)構(gòu)時，每層熒光層的折射率可以隨著單個熒光層與發(fā)光組件之間的距離增加而減少。參考附圖1H所示，在本實施例的另一個優(yōu)選范例中，上述的多層熒光層為兩層(130a與130b)，其中，130a與130b兩者的折射率都介于基材110與空氣之間，而且由于130b至發(fā)光組件120的距離比130a至發(fā)光組件120的距離大，因此，130b的折射率小于130a的折射率。這個設(shè)計是應(yīng)用Fresnel反射定律，由漸變折射率的結(jié)構(gòu)，可有效降低一級與二極光線于熒光層內(nèi)的反射，達到增加晶粒整體光射出效率的結(jié)果。
實施例2參考附圖2所示，本發(fā)明的實施例2公開了一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，首先提供一具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且第一表面是與第二表面相對。然后，形成一發(fā)光組件于晶圓的第一表面上，從而形成具有發(fā)光組件的晶圓210，其中，上述的晶圓包含單晶晶圓，而且上述的晶圓材質(zhì)包含下列組中之一碳化硅與藍寶石基板。其次，進行一個混合程序240以混合至少一種熒光粉體230與至少一種有機物220，并分散熒光粉體230于有機物220中，以形成一種中間溶液250a，其中，上述的熒光粉體230的粒徑大于或等于10nm，熒光粉體230的添加量大于或等于有機物220重量的20％，而有機物的選擇與實施例1相同。接著，進行一放置程序260以放置中間溶液250a于晶圓的第二表面上。然后，進行一第一固化程序270(例如交聯(lián)程序)以固化第二表面上的中間溶液250a，并形成一熒光層250b。最后，進行一個晶圓切割(wafer dicing)程序280，以形成多個具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒290。另一方面，上述具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒290的優(yōu)選設(shè)計為覆晶型態(tài)。
在本實施例中，上述熒光層250b的厚度大于或等于20nm；優(yōu)選地，其厚度大于或等于1μm(稱為厚膜(thick film)熒光層)；更優(yōu)選地，其厚度大于或等于10μm。熒光層250b的優(yōu)選設(shè)計是具有平板狀結(jié)構(gòu)。此外，放置程序260包含下列組中之一涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screen printing)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injet printing)。上述的涂布方法還包含旋轉(zhuǎn)涂布(spin coating)、環(huán)棒式涂布(wire-bar coating)、刀式涂布(blade coating)、滾筒涂布(rollercoating)、浸涂(dip coating)...等。
在本實施例的一個優(yōu)選范例中，上述的有機物220為AB劑型PI，呈現(xiàn)AB劑混合的溶液狀態(tài)，在常溫下不會進行聚合，其對應(yīng)的第一固化程序270則包含一軟烤(softbake)步驟與一硬烤(hardbake)步驟，首先軟烤步驟是在135℃下持續(xù)50秒，之后進行硬烤步驟，其是于400℃下持續(xù)30分鐘，單純AB劑型PI(不含熒光粉體230)于固化后的熱測試數(shù)據(jù)如下Tg為371℃，Td為597℃。此外，在本實施例的另一個優(yōu)選范例中，上述的有機物220為PEI，優(yōu)選溶劑為1，4-二氧雜環(huán)己烷(1，4-dioxane)，其對應(yīng)的第一固化程序270是在恒溫恒濕環(huán)境下(溫度低于50℃，相對濕度低于50％)除去溶劑，單純PEI(不含熒光粉體230)于固化后的熱測試數(shù)據(jù)如下Tg為215℃。
在本實施例中，在上述的晶圓切割程序280之前，可先進行一個保護處理程序，以形成一個保護層于熒光層250b上，從而隔絕熒光層250b與外界水氣、酸堿或是外力撞擊，以延長熒光粉體230的壽命。其中一種保護處理程序的詳細步驟如下提供并涂布一種保護涂料于熒光層250b上。然后，進行一第二固化程序以固化熒光層250b上的保護涂料，并形成一保護層。上述的第二固化程序包含交聯(lián)程序。此外，另一種保護處理程序是于固化程序前進行，其詳細步驟包含提供一保護片，然后壓合保護片與第二表面上的中間溶液250a，并通過后續(xù)的第一固化程序270使保護片與熒光層250b緊密接合。
在本實施例中，在晶圓切割程序280之前，還包含一抗紫外光處理程序以形成一個紫外光過濾層于熒光層250b上，以便于反射或吸收未被至少一種熒光粉體230所吸收的紫外光，從而避免紫外光外泄。其中一種抗紫外光處理程序是在固化程序前進行，其詳細步驟包含提供一個紫外光過濾片，然后壓合紫外光過濾片與第二表面上的中間溶液250a，并通過后續(xù)的第一固化程序270使紫外光過濾片與熒光層250b緊密接合。
實施例3參考附圖3A所示，本發(fā)明的實施例3公開一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，首先提供一具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且第一表面是與第二表面相對。然后，形成一發(fā)光組件于晶圓的第一表面上，從而形成具有發(fā)光組件的晶圓310。其次，進行一放置程序340以放置至少一種有機物320于晶圓的第二表面上。然后，進行一噴涂程序350以噴涂至少一種熒光粉體330于該有機物320上。接著，進行一個固化程序360(例如交聯(lián)程序)以固化第二表面上的有機物320，并固定熒光粉體330與有機物320的相對位置，從而形成一個熒光層370。最后，進行一個晶圓切割(wafer dicing)程序380，以形成多個具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒390。上述的晶圓材質(zhì)、熒光粉體330粒徑、熒光粉體330添加量、熒光層370厚度、有機物320材質(zhì)、放置程序340的選擇與實施例2相同。
在本實施例中，上述的噴涂程序350可以使熒光粉體330不均勻分布于每個預(yù)定晶粒的熒光層370中，噴涂程序350可通過調(diào)整噴涂時間或調(diào)整噴涂密度以達成上述目的，例如附圖3B至附圖3E所示的噴涂結(jié)果，其中，淺色部分代表熒光粉體330分布密度低，深色部分代表熒光粉體330分布密度高(晶圓符號為310’，晶粒符號為390)。
實施例4參考附圖4所示，本發(fā)明的實施例4公開一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，首先提供一具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且第一表面是與第二表面相對。然后，形成一發(fā)光組件于晶圓的第一表面上，從而形成具有發(fā)光組件的晶圓410。其次，進行一個第一放置程序440以涂布至少一種第一有機物420于晶圓的第二表面上。然后，進行一個噴涂程序450以噴涂至少一種熒光粉體430于該第一有機物420上。接著，進行一個第一固化程序460(例如交聯(lián)程序)以固化第二表面上的第一有機物420，并固定熒光粉體430與第一有機物420的相對位置，從而形成一個第一熒光層465。其次，進行第二放置程序470以放置至少一種第二有機物425于該第一熒光層465上。接著，進行一個第二固化程序475以固化該第一熒光層465上的該第二有機物425，并形成一個第二熒光層480。最后，進行一晶圓切割(wafer dicing)程序485，以形成多個具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒490。上述的晶圓材質(zhì)、熒光粉體430粒徑、熒光粉體430添加量、熒光層厚度、有機物420和425材質(zhì)、放置程序、噴涂程序450的選擇和條件與實施例3相同。
在上述本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明直接在晶圓等級完成熒光粉封裝動作，因此可降低整體封裝成本，而且本發(fā)明所提供的工藝對于可見光以及非可見光的發(fā)光二極管都可實施。此外，本發(fā)明是通過分散熒光粉體于有機物中，以形成一個中間溶液并放置(depositing)于晶圓上，如此一來，上述的中間溶液可以由涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screenprinting)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injet printing)等方式形成于晶圓表面上，工藝簡便而且易于實施。再者，本發(fā)明通過不均勻分散熒光粉體于熒光層中，并使熒光粉體分散密度沿至少一個特定方向增加，以增加發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光效率。另一方面，本發(fā)明可以調(diào)整多層熒光層的每層折射率，通過漸變折射率的結(jié)構(gòu)，可有效降低一級與二極光線于熒光層內(nèi)的反射，達到增加晶粒整體光射出效率的結(jié)果。因此，本發(fā)明能符合經(jīng)濟上的效益與工業(yè)上的應(yīng)用。
綜合以上所述，本發(fā)明公開了一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其包含一具有一第一表面與一個相對于第一表面的第二表面的基材、一形成于第一表面的發(fā)光組件與至少一形成于第二表面的具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層。上述的發(fā)光組件經(jīng)電壓驅(qū)動后，發(fā)射一種具有特定波長的一級光線，而且一級光線可穿透基材。其次，熒光層包含至少一種有機物與至少一種熒光粉體，所述熒光粉體是分布于呈連續(xù)相的有機物中；上述的至少一種熒光粉體吸收并轉(zhuǎn)化部分上述的一級光線，以發(fā)射至少一種二級光線，而且至少一種二級光線的波長不同于上述的特定波長。另一方面，本發(fā)明也公開了具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法。
顯然地，依照上面實施例中描述，本發(fā)明可能有許多的修正與變化。因此需要在其附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)加以理解，除了上述詳細的描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其它的實施例中實施。上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選范例，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，都應(yīng)包含在下述權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其包含一具有一第一表面與一第二表面的基材，其中，所述第一表面與所述第二表面相對；一形成于所述第一表面的發(fā)光組件，經(jīng)電壓驅(qū)動后，所述發(fā)光組件發(fā)射一種具有特定波長的一級光線，而且該一級光線可穿透所述基材；及至少一具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層，所述至少一個具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層形成于所述第二表面上，其中，所述熒光層包含至少一種有機物與至少一種熒光粉體，所述熒光粉體是分布于呈連續(xù)相的所述有機物中；至少一種所述熒光粉體吸收并轉(zhuǎn)化部分所述一級光線，以發(fā)射至少一種二級光線，而且至少一種所述該二級光線的波長不同于其所述一級光線的所述特定波長。
2.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光粉體是不均勻分散于所述熒光層中，所述熒光粉體分散密度是沿著一個特定方向增加，而且該特定方向是與所述熒光層平行。
3.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光粉體是不均勻分散于所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，所述熒光粉體分散密度是沿著中心點向外增加。
4.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光粉體是不均勻分散于所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，所述熒光粉體分散密度是沿著中心點向外減少。
5.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光粉體是非均勻分散于所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，所述熒光粉體分散密度是沿著中心點向外呈現(xiàn)波形分布。
6.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的有機物還包含小分子、低聚物與高分子的一組中之一。
7.如權(quán)利要求6所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的有機物是高分子，而且高分子的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)大于或等于150℃。
8.如權(quán)利要求6所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的有機物是高分子，而且高分子包含環(huán)氧樹脂、聚醚-聚砜、聚硫化亞芳酯(polyarylene sulfide，PAS)、聚苯并咪唑(po1ybenzimidazoles，PBI)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚-聚酰亞胺、聚芳酯、環(huán)烯烴共聚物、聚碳酸酯及其共聚物的一組中之一。
9.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光層是一種厚膜(thick film)熒光層，其厚度大于或等于1μm。
10.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的熒光層是由包含涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screen priming)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injet printing)的一組中之一的方法形成的。
11.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，還包含一個保護層，所述保護層位于所述熒光層之上。
12.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，還包含一紫外光過濾層，所述紫外光過濾層位于所述熒光層之上，以阻止紫外光外泄。
13.如權(quán)利要求12所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的紫外光過濾層還包含多層次級結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的多層次級結(jié)構(gòu)為布拉格反射鏡。
15.如權(quán)利要求1所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中所述的至少一熒光層為多層熒光層。
16.如權(quán)利要求15所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其中每層所述熒光層的折射率隨著單個所述熒光層與發(fā)光組件間的距離增加而減少。
17.一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其包含提供一種具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且所述第一表面與該第二表面相對；形成一發(fā)光組件于所述晶圓的所述第一表面上；混合至少一種熒光粉體與至少一種有機物，并分散至少一種該熒光粉體于至少一種該有機物中，以形成一種中間溶液；進行一放置程序(depositing process)，以放置所述中間溶液于所述晶圓的所述第二表面上；進行一固化程序，以固化所述第二表面上的所述中間溶液，并形成一熒光層；及進行一晶圓切割程序，以形成多個具有所述熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒。
18.如權(quán)利要求17所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的有機物還包含小分子、低聚物與高分子的一組中之一。
19.如權(quán)利要求17所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的有機物是高分子，而且高分子的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)大于或等于150℃。
20.如權(quán)利要求17所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的高分子包含環(huán)氧樹脂、聚醚-聚砜、聚硫化亞芳酯(polyarylene sulfide，PAS)、聚苯并咪唑(poiybenzimidazoles，PBI)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚-聚酰亞胺、聚芳酯、環(huán)烯烴共聚物、聚碳酸酯及其共聚物的一組中之一。
21.如權(quán)利要求17所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的放置程序包含涂布(coating)、印刷(printing)、網(wǎng)印(screen printing)、噴涂(spraying)、壓印(impressing)與噴墨列印(injetprinting)的一組中之一。
22.如權(quán)利要求17所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的固化程序包含交聯(lián)程序。
23.一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其包含提供一種具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且所述第一表面與該第二表面相對；形成一發(fā)光組件于所述晶圓的所述第一表面上；進行一放置程序，以放置至少一種有機物于所述晶圓的所述第二表面上；進行一噴涂程序，以噴涂至少一種熒光粉體于所述有機物上；進行一固化程序，以固化所述第二表面上的所述有機物，并固定所述熒光粉體與所述有機物的相對位置，從而形成一熒光層；以及進行一晶圓切割(wafer dicing)程序，以形成多個具有所述熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒。
24.如權(quán)利要求23所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的熒光粉體是不均勻分布于每個預(yù)定晶粒的所述熒光層中，所述熒光粉體分散密度是沿著一特定方向增加，而且所述特定方向是與所述熒光層平行。
25.如權(quán)利要求23所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的熒光粉體是不均勻分布于每個預(yù)定晶粒的所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，熒光粉體分散密度是沿著中心點向外增加。
26.如權(quán)利要求23所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的熒光粉體是不均勻分布于每個預(yù)定晶粒的所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，熒光粉體分散密度是沿著中心點向外減少。
27.如權(quán)利要求23所述的具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其中所述的熒光粉體是不均勻分散于每個預(yù)定晶粒的所述熒光層中，當(dāng)俯視所述熒光層時，熒光粉體分散密度是沿著中心點向外呈現(xiàn)波形分布。
28.一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法，其包含提供一種具有一第一表面與一第二表面的晶圓，而且所述第一表面與該第二表面相對；形成一發(fā)光組件于所述晶圓的所述第一表面上；進行一第一放置程序，以放置至少一種第一有機物于所述晶圓的所述第二表面上；進行一噴涂程序，以噴涂至少一種熒光粉體于所述第一有機物上；進行一第一固化程序，以固化所述第二表面上的所述第一有機物，并固定所述熒光粉體與所述第一有機物的相對位置，由此形成一第一熒光層；進行一第二放置程序，以放置至少一種所述第二有機物于所述第一熒光層上；進行一第二固化程序，以固化所述第一熒光層上的所述第二有機物，并形成一第二熒光層；以及進行一晶圓切割(wafer dicing)程序，以制造多個具有所述熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒，其包含一具有一第一表面與一相對于第一表面的第二表面的基材、一形成于第一表面的發(fā)光組件與至少一形成于第二表面的具有平板狀結(jié)構(gòu)的熒光層。上述的發(fā)光組件經(jīng)電壓驅(qū)動后，發(fā)射一種具有特定波長的一級光線，而且一級光線可穿透基材。其次，熒光層包含至少一種有機物與至少一種熒光粉體，所述熒光粉體是分布于呈連續(xù)相的有機物中；上述的至少一種熒光粉體吸收并轉(zhuǎn)化部分上述的一級光線，以發(fā)射至少一種二級光線，而且至少一種二級光線的波長不同于上述的特定波長。另一方面，本發(fā)明也公開了具有熒光層結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管晶粒的制造方法。
文檔編號H01L33/00GK1988188SQ20051013241
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者吳恩柏, 康敦彥 申請人:香港應(yīng)用科技研究院有限公司