本發(fā)明涉及一種光電半導(dǎo)體裝置，特別涉及一種具有高廣色域、高亮度及高信賴(lài)性的光電半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

白光led(lightemittingdiode；led)已被廣泛用于顯示器的背光光源。一般而言，用于背光光源的白光led必須配合濾色片(colorfilter)的使用，方可符合在廣色域(highntsc)方面的要求。然而，在此情形下，現(xiàn)今作為背光源的白光led的ntsc值大約為72％，且若欲以傳統(tǒng)商用螢光粉來(lái)改善此ntsc值，在提升ntsc值的同時(shí)卻會(huì)對(duì)白光led的亮度有不利的影響。舉例來(lái)說(shuō)，利用黃色氮化物與620納米的紅色氮化物的螢光粉組合所獲致的ntsc值約為72％，且亮度為100％，而利用綠色β-sialon螢光粉取代黃色氮化物同時(shí)利用660納米的紅色氮化物取代620納米的紅色氮化物的螢光粉組合雖可將ntsc提升至約85％，亮度卻驟減至約65％。另外，使用不同材料的螢光粉等波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)來(lái)改良白光led的光學(xué)特性的同時(shí)，亦存在有令光電半導(dǎo)體裝置整體的信賴(lài)性降低的問(wèn)題。

因此，如何在提升光電半導(dǎo)體裝置的ntsc值的同時(shí)確保亮度及信賴(lài)性的品質(zhì)，將是相關(guān)業(yè)界亟待努力的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用有別于現(xiàn)有螢光粉組合的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料于光電半導(dǎo)體裝置中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可受藍(lán)色發(fā)光二極管芯片激發(fā)，且包含具有特定放光光譜半高寬的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)。另外，本發(fā)明同時(shí)應(yīng)用封裝硬膠以及保護(hù)層來(lái)確保光電半導(dǎo)體裝置的信賴(lài)性。

具體而言，本發(fā)明其中一實(shí)施例提供一種光電半導(dǎo)體裝置，其包含一基板、設(shè)置于所述基板上的至少一發(fā)光二極管芯片、設(shè)置于至少一所述發(fā)光二 極管芯片的出光路徑上的一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。一具有高于d50的肖氏硬度或小于10g/m²·24hrs的透濕性的封裝膠包覆于所述發(fā)光二極管芯片。一保護(hù)層設(shè)置于所述基板及所述封裝膠的至少一者上。所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包含主峰波長(zhǎng)在綠色光譜范圍內(nèi)的一第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)以及主峰波長(zhǎng)在紅色光譜范圍內(nèi)的一第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，其中所述第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及所述第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為具有≦50納米的放射光譜半高寬的螢光材料。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置通過(guò)具有特定放光光譜半高寬的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，可在提升光電半導(dǎo)體裝置ntsc值的同時(shí)維持優(yōu)異的亮度。另外，通過(guò)在發(fā)光二極管芯片上包覆硬質(zhì)、具抗透濕特性的封裝膠以及在基板及封裝膠的至少一者上設(shè)置保護(hù)層，還可進(jìn)一步確保光電半導(dǎo)體裝置的信賴(lài)性。具體而言，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置具有大于85％的ntsc值、高于70％的亮度，且在1000小時(shí)后仍保有高于70％的剩余光強(qiáng)度(remainlm)。

為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而說(shuō)明書(shū)附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。

附圖說(shuō)明

圖1a為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖；

圖1b為本發(fā)明其中一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的另一示意圖；

圖2為本發(fā)明另外一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖；

圖3a為本發(fā)明再一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖；

圖3b為本發(fā)明再一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的另一示意圖；

圖4a為本發(fā)明另外再一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的示意圖；

圖4b為本發(fā)明另外再一實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的另一示意圖；

圖5a與5b分別為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置所使用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)的激發(fā)光譜與放射光譜；

圖6a與6b分別為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置所使用的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)的激發(fā)光譜與放射光譜；以及

圖7至9分別為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置在使用第一種波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、第二種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料或第三種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的情況下所測(cè)得的放射光譜。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

光電半導(dǎo)體裝置p

基板1

發(fā)光二極管芯片2

反射杯3

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4

封裝膠5

保護(hù)層6

具體實(shí)施方式

以下是通過(guò)特定的具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所公開(kāi)有關(guān)“光電半導(dǎo)體裝置”的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的內(nèi)容了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與技術(shù)效果。本發(fā)明可通過(guò)其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀(guān)點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。另外，本發(fā)明的附圖僅為簡(jiǎn)單示意說(shuō)明，并非依實(shí)際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實(shí)施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所公開(kāi)的內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。

為了可提供具有高廣色域(highntsc)且具有較高亮度的光電半導(dǎo)體裝置，本發(fā)明導(dǎo)入硫是綠色螢光粉，并同時(shí)搭配半高寬較窄的紅色螢光粉，以提供亮度70％以上，且ntsc可達(dá)85％的光電半導(dǎo)體裝置。

請(qǐng)參閱圖1a至圖4b所示，圖1a至圖4b分別為本發(fā)明各實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體而言，圖1a至圖4b顯示本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置的不同實(shí)施方式。

首先，如圖1a至圖4b所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p包含基板1、至少一發(fā)光二極管芯片2、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4、封裝膠5，以及保護(hù)層6。發(fā)光二極管芯片2設(shè)置于基板1上。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2的出光路徑上，而封裝膠5包覆于發(fā)光二極管芯片2。保護(hù)層6則是設(shè)置于基板1、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4或封裝膠5的至少一者上。另外，如圖 1a、2、3a及4a所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p可還包含反射杯3，反射杯3環(huán)形設(shè)置于基板1上并環(huán)繞發(fā)光二極管芯片2。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2的出光路徑上的實(shí)施方式以及保護(hù)層6的設(shè)置位置將詳述如后。

承上述，基板1可由任何可提供發(fā)光二極管芯片2電性連接的基板的材料所制成。舉例來(lái)說(shuō)，基板1可為絕緣基板、導(dǎo)電基板、半導(dǎo)體基板或乃至透光基板，如由玻璃等材料制成的基板。于本發(fā)明中，發(fā)光二極管芯片2的數(shù)量不在此限制，且發(fā)光二極管芯片2的放光波長(zhǎng)可依據(jù)產(chǎn)品需求以及所選用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的性質(zhì)加以選擇。舉例來(lái)說(shuō)，發(fā)光二極管芯片2可放出具有介于300至500納米之間的波長(zhǎng)的光。于本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)光二極管芯片2為藍(lán)光芯片，其具有主峰波長(zhǎng)介于約430至約480納米的放光波長(zhǎng)。反射杯3可由金屬、樹(shù)脂或玻璃等材料所制成，且可選擇性地在反射杯3的表面涂布涂層，用以增加光電半導(dǎo)體裝置p的出光率或消除眩光。于一種實(shí)施方式中，基板1及反射杯3可由同一材料一體成型地制成，從而構(gòu)成一杯狀殼體。

如上所述，于本發(fā)明實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4是設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2的出光路徑上，經(jīng)發(fā)光二極管芯片2所發(fā)出的光激發(fā)而放出具有經(jīng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)的光。舉例來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4可經(jīng)由點(diǎn)膠、模制、印刷、噴涂或貼膜等的方式設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2上。具體而言，如圖1a至圖3b所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4與封裝膠5混合而包覆于發(fā)光二極管芯片2上。當(dāng)光電半導(dǎo)體裝置p還包含反射杯3，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4與封裝膠5混合物可填充于反射杯3所形成的空間中。或是，如圖4a及4b所示，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4亦可以片狀型式設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2的上方?；蚴?，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4亦可以直接包覆于發(fā)光二極管芯片2上，而封裝膠5被設(shè)置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4上(圖未顯示)。更甚者，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4為多層堆疊的結(jié)構(gòu)，比如下層為綠色螢光材料而上層為紅色螢光材料的多層堆疊結(jié)構(gòu)。

于本發(fā)明實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4包含第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)。

第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)經(jīng)發(fā)光二極管芯片2所放出的具有特定波長(zhǎng)范圍的光所激發(fā)后，可放出具有介于525至535納米的波長(zhǎng)的光。換言之，第一波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換物質(zhì)受到發(fā)光二極管芯片2所放出的光的激發(fā)后，可放出主峰波長(zhǎng)在綠色光譜范圍的光。參考圖5a，圖5a顯示通過(guò)特定光源(如波長(zhǎng)為440至460納米的光源)激發(fā)第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，再由螢光光譜儀所測(cè)得的激發(fā)光譜。如圖5a所示，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)可由波長(zhǎng)介于約300至500納米的光所激發(fā)。其中螢光材料a表示的無(wú)機(jī)硫化物可在波長(zhǎng)介于約390至490納米的范圍內(nèi)連續(xù)且較有效地激發(fā)，及螢光材料b表示的核殼量子點(diǎn)(qd，quantumdots)可在波長(zhǎng)介于約310至475納米的范圍內(nèi)連續(xù)且較有效地激發(fā)。

圖5b為本發(fā)明所用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)通過(guò)選定波長(zhǎng)光源激發(fā)后，由螢光光譜儀所測(cè)得的放射光譜。具體而言，第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為主峰波長(zhǎng)在綠色光譜范圍且具有≦50納米的放射光譜半高寬的螢光材料。舉例來(lái)說(shuō)，螢光材料可為無(wú)機(jī)硫化物，諸如sr2gas4:eu²⁺，或具有介于515至550納米的放射波長(zhǎng)的核殼量子點(diǎn)(qd，quantumdots)，該等核殻量子點(diǎn)為包含iii-v族、ii-vi族或(鎘,錳)硒是列半導(dǎo)體材料((cd,mn)se-basedquantumdots)，諸如cdse/zn、znse、cds、mnse/znse、cdse/zns、inp/zns、pbse/pbs、cdse/cds、cdte/cds、cdte/zns或不含鎘(cadmiumfree)的量子點(diǎn)。另外，主峰波長(zhǎng)在綠色光譜范圍的核殼量子點(diǎn)的粒徑較佳為介于0至30納米。再者，如圖5b所示，螢光材料a表示的無(wú)機(jī)硫化物及螢光材料b表示的核殼量子點(diǎn)分別在約535納米及約532納米處有放射峰(emissionpeak)，且分別具有約50納米及約40納米的放射光譜半高寬。

于本發(fā)明實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)主要通過(guò)另一特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光激發(fā)后，可放出具有介于600至660納米之間的波長(zhǎng)的光。換言之，第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)受到激發(fā)后，可放出主峰波長(zhǎng)在紅色光譜范圍的光。具體而言，第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)可由發(fā)光二極管芯片2或第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)所放出的光所激發(fā)。參考圖6a，圖6a顯示通過(guò)特定光源激發(fā)第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，再由螢光光譜儀所測(cè)得的激發(fā)光譜。如圖6a所示，主峰波長(zhǎng)在紅色光譜范圍的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)(以c表示可發(fā)紅光的ksf螢光粉及以d表示可發(fā)紅光的核殼量子點(diǎn))可由波長(zhǎng)介于約350至500納米之間的光所激發(fā)。其中螢光材料c表示的氟硅酸鹽螢光材料可在波長(zhǎng)介于約400至500納米的范圍內(nèi)連續(xù)且較有效地激發(fā)，及螢光材料d表示的核殼量子點(diǎn)可在波長(zhǎng)介于約330至520納米的范圍內(nèi)連續(xù)且較有效地激發(fā)。

具體而言，主峰波長(zhǎng)在紅色光譜范圍內(nèi)(例如落于600至660納米之間)的第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為具有≦50納米的放射光譜半高寬的螢光材料。更進(jìn)一步的說(shuō)，螢光材料可為具有≦5納米的放射光譜半高寬的螢光材料，如氟硅酸鹽螢光粉(ksfphosphor，k2sif6:mn⁴⁺)或氟鈦酸鹽螢光粉(ktfphosphor，k2tif6:mn⁴⁺)?；蛘?，螢光材料為粒徑可介于5至50納米的核殼量子點(diǎn)如iii-v族、ii-vi族或(鎘,錳)硒是列半導(dǎo)體材料，例如cdse/zns、mnse/znse、inp/zns、pbse/pbs、cdse/cds、cdte/cds、cdte/zns或不含鎘(cadmiumfree)的量子點(diǎn)。

請(qǐng)配合圖6b所示。圖6b繪示了主峰波長(zhǎng)在紅色光譜范圍內(nèi)發(fā)射的螢光材料，氟硅酸鹽與核殼量子點(diǎn)的放射光譜，其中，氟硅酸鹽螢光材料的放射光譜以標(biāo)示為c的實(shí)線(xiàn)表示，而核殼量子點(diǎn)螢光材料的放射光譜以標(biāo)示為d的虛線(xiàn)表示。如圖6b所示，氟硅酸鹽螢光材料的放射峰(emissionpeak)約位于630納米，且具有約5納米放射光譜半高寬，而核殼量子點(diǎn)螢光材料的放射光譜放射峰約位于628納米處，并具有約35納米的放射光譜半高寬。

再配合圖7至圖9所示，圖7為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p在使用第一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的情況下所測(cè)得的放射光譜，圖8為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p在使用第二種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的情況下所測(cè)得的放射光譜，而圖9為本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p在使用第三種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的情況下所測(cè)得的放射光譜。

具體而言，圖7中是使用由無(wú)機(jī)硫化物(螢光材料a)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)且氟硅酸鹽(螢光材料c)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)而組成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4，圖8中是使用由無(wú)機(jī)硫化物(螢光材料a)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)且可發(fā)紅光的核殼量子點(diǎn)(螢光材料d)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)而組成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4，而圖9中是使用由可發(fā)綠光的核殼量子點(diǎn)(螢光材料b)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)且氟硅酸鹽(螢光材料c)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)而組成的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4。

接下來(lái)，請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D1a至4b。為確保本發(fā)明實(shí)施例的光電半導(dǎo)體裝置p的信賴(lài)性，本發(fā)明進(jìn)一步配合使用封裝膠5及保護(hù)層6。如前所述，封裝膠5包覆于發(fā)光二極管芯片2。于本發(fā)明實(shí)施例中，封裝膠5是包覆于發(fā)光二極管芯片2，而在光電半導(dǎo)體裝置p包含有反射杯3時(shí)，封裝膠5是填 充于反射杯3所形成的空間內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，封裝膠5具有高于d50的肖氏硬度(shored)或少于10g/m²·24hrs的透濕性。較佳地，封裝膠5可具有高于d55的肖氏硬度及少于8g/m²·24hrs之間的透濕性。如此一來(lái)，封裝膠5可有效保護(hù)光電半導(dǎo)體裝置p內(nèi)部的組件受到外部污染物，例如應(yīng)用環(huán)境下的有毒物質(zhì)的危害，且可阻絕水分進(jìn)入光電半導(dǎo)體裝置p內(nèi)部。

于本發(fā)明實(shí)施例中，封裝膠5可為硅氧樹(shù)脂(silicone)或環(huán)氧樹(shù)脂(epoxyresin)。就環(huán)氧樹(shù)脂而言，聚合物結(jié)構(gòu)中具有較多的苯環(huán)或其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)可使環(huán)氧樹(shù)脂具有較高的硬度。環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括由雙酚-a二環(huán)氧甘油醚(bisphenol-adiglycidylether,badge)、環(huán)脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂(cycloaliphaticepoxy)、甲基六氫苯酐(mhhpa)或六氫苯酐(hhpa)或其等的組合所形成的環(huán)氧樹(shù)脂。另一方面，可用于本發(fā)明實(shí)施例中的硅氧樹(shù)脂是包含較多苯基結(jié)構(gòu)的硅氧樹(shù)脂，或是具有較高交聯(lián)密度的硅氧樹(shù)脂。換言之，聚合物鏈中包含較多t結(jié)構(gòu)(mesio3)或q結(jié)構(gòu)(sio4)的硅氧樹(shù)脂可具有較佳的硬度及抗透濕性，因此，其等較適合用于形成封裝膠5。

接著，同樣參考圖1a至圖4b。于本發(fā)明實(shí)施例中，保護(hù)層6可設(shè)置于基板1、反射杯3、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4及封裝膠5的一或多者上。具體而言，保護(hù)層6可用于對(duì)抗光電半導(dǎo)體裝置p外部或內(nèi)部的污染物的危害。外部污染物的實(shí)例包括大氣中的有毒氣體、雨水中具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)諸如硫化物、或是產(chǎn)品包裝材料中含有的化學(xué)物質(zhì)。于本發(fā)明中，保護(hù)層6可為設(shè)置于基板1及/或反射杯3上的防硫結(jié)構(gòu)層、設(shè)置于基板1上的白色硅氧樹(shù)脂涂層，或是設(shè)置于反射杯3、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4或封裝膠5外圍上的含氟材料層。

請(qǐng)?zhí)貏e參考圖1a及1b，于此實(shí)施方式中，保護(hù)層6為設(shè)置于基板1上或是同時(shí)設(shè)置于基板1及反射杯3上的防硫結(jié)構(gòu)層。防硫結(jié)構(gòu)層可為抗硫的障壁(anti-sulfurbarrier)，其可被涂布于含銀的線(xiàn)路上，用以避免銀與環(huán)境中的硫離子發(fā)生反應(yīng)而影響線(xiàn)路的效能。防硫結(jié)構(gòu)層可由硅氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂或含氟的化合物等材料所形成。舉例來(lái)說(shuō)，可采用丙烯酸聚合物溶于有機(jī)溶劑，諸如乙酸乙烯酯(ethylacetate)或甲苯(toluene)所形成的披覆液來(lái)制作防硫結(jié)構(gòu)層。施加上述披覆液來(lái)制作防硫結(jié)構(gòu)層的程序可包括浸泡、刷涂、噴涂或點(diǎn)膠等方式。另外，防硫結(jié)構(gòu)層的厚度可介于0至5μm之間。然而，上述厚度可依據(jù)產(chǎn)品需求加以選擇，而本發(fā)明并不加以限制。

接下來(lái)，請(qǐng)?zhí)貏e參考圖2。于此實(shí)施方式中，保護(hù)層6為設(shè)置于基板1上的白色硅氧樹(shù)脂涂層。如同前述防硫結(jié)構(gòu)層，白色硅氧樹(shù)脂涂層可被涂布于含銀的線(xiàn)路上作為抗硫的障壁，用以避免銀與環(huán)境中的硫離子發(fā)生反應(yīng)而影響線(xiàn)路的效能。白色硅氧樹(shù)脂涂層可由熱固化型白色硅氧樹(shù)脂以及具有高穿透率的透明硅氧樹(shù)脂所形成。較佳地，白色硅氧樹(shù)脂涂層可由具有優(yōu)良光熱穩(wěn)定性的硅氧樹(shù)脂所形成，如此一來(lái)，可有效提高光電半導(dǎo)體裝置p的光輸出、整體能源效率以及使用信賴(lài)性。另外，白色硅氧樹(shù)脂涂層的厚度可介于50至150μm之間。

接著，請(qǐng)參考圖3a及3b。此實(shí)施方式中，保護(hù)層6為設(shè)置于封裝膠5外圍，或是同時(shí)設(shè)置于反射杯3及封裝膠5外圍上的含氟材料層。保護(hù)層6包覆封裝膠5(以及反射杯3)，用以隔絕外在污染物，使內(nèi)部的組件免受外在污染物的危害。舉例來(lái)說(shuō)，含氟材料層可由含氟的硅氧樹(shù)脂所形成。

再者，請(qǐng)參考圖4a及4b，當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4片狀型式設(shè)置于發(fā)光二極管芯片2的上方，亦即非波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4與封裝膠5的混合物時(shí)，保護(hù)層6為設(shè)置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4及封裝膠5外圍，或是同時(shí)設(shè)置于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4及反射杯3外圍上的含氟材料層。無(wú)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的封裝膠5直接包覆基板1及發(fā)光二極管芯片2，亦可隔絕波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4直接接觸基板1與發(fā)光二極管芯片2，避免某些特殊螢光材料(如含硫物質(zhì))與內(nèi)部的組件產(chǎn)生反應(yīng)。而保護(hù)層6包覆波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4及封裝膠5(或是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4及反射杯3)，是用以隔絕外在污染物，使內(nèi)部的組件免受外在污染物的危害。

以下將通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明由本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p所獲致的技術(shù)效果。

〔實(shí)施例的可行技術(shù)效果〕

一、光電半導(dǎo)體裝置的光學(xué)特性測(cè)試

請(qǐng)參考表1，表1顯示使用不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4于光電半導(dǎo)體裝置p中而得到的廣色域值(ntsc值)及亮度(lm/w比例)。表1亦列出所使用的不同第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)的放射光譜半高寬。

于表1中，y1代表黃色螢光粉、r1～r5代表紅色螢光粉或紅色核殼量子點(diǎn)，而g1～g3代表綠色螢光粉或綠色核殼量子點(diǎn)。第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)與第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)的編號(hào)后方括號(hào)內(nèi)所顯示的數(shù)值為其等的放射峰值(單位為 納米)，而ntsc值是由紅(r)、綠(g)及藍(lán)(b)色色點(diǎn)的x及y色度(cx,cy)所計(jì)算而得。

表1

比較例1至4

表1中，就比較例1而言，其所使用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為半高寬為121納米的黃色螢光粉(y1)，而第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為半高寬為75納米的紅色螢光粉(r1)。上述螢光粉的組合可獲致71.80％的ntsc值以及100％的亮度。

比較例2所使用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為半高寬為71納米的綠色螢光粉(g1)，而第二光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物為半高寬為92納米的紅色螢光粉(r2)。比較例2的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可獲致78.10％的ntsc值，但相較于比較例1，其亮度減少至82.10％。

比較例3及4所使用的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為半高寬為54納米的綠色螢光粉(g1)及(g2)，而第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)為具有92納米的半高寬的紅色螢光粉(r2)。比較例3及4的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可分別獲致82.30％及84.90％的ntsc值，以及76％及64.7％的亮度。

實(shí)施例1至4

實(shí)施例1使用半高寬為40納米的綠色核殼量子點(diǎn)(g4)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，同時(shí)使用半高寬為35納米的紅色核殼量子點(diǎn)(r4)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，如此一來(lái)，可獲致98.30％的ntsc值及73.5％的亮度。

實(shí)施例2使用半高寬為50納米的硫化物(g5)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，且使用半高寬為35納米的紅色核殼量子點(diǎn)(r4)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)。實(shí)施例2的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可獲致87.4％的ntsc值以及86.9％的亮度。

實(shí)施例3使用半高寬為40納米的綠色核殼量子點(diǎn)(g4)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，同時(shí)使用半高寬為5納米的ksf(r5)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)。相較于使用半高寬為35納米的紅色核殼量子點(diǎn)(r4)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)的實(shí)施例2，雖然實(shí)施例3的亮度由86.9％降至78.3％，ntsc值卻由87.4％大幅提升至101.9％。

最后，實(shí)施例4使用半高寬為50納米的硫化物(g5)作為第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，另外搭配半高寬為5納米的ksf(r5)作為第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)。此組合的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料具有92.43％的ntsc值以及90.5％的亮度。

由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明實(shí)施例1至4的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可在提升ntsc值的同時(shí)確保優(yōu)良的亮度。換言之，相較于比較例1至4在提升ntsc值的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致亮度的大幅下降，本發(fā)明實(shí)施例1至4的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可使光電半導(dǎo)體裝置p同時(shí)具備高ntsc值以及高亮度。

綜上所述，由表1的內(nèi)容可知，與使用傳統(tǒng)的螢光粉作為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料所獲致的結(jié)果相比，通過(guò)使用具有特定半高寬的第一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)及第二波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)，本發(fā)明得以將光電半導(dǎo)體裝置p的廣色域(ntsc)值提升至 85％以上，且同時(shí)維持70％以上的亮度。

二、光電半導(dǎo)體裝置的信賴(lài)性

(1)抗硫測(cè)試

下表2顯示用于進(jìn)行抗硫測(cè)試的材料以及測(cè)試結(jié)果。進(jìn)行抗硫測(cè)試的內(nèi)容及細(xì)節(jié)詳述如后。

表2

a.封裝膠

于比較例5中，使用肖氏硬度為d29、透濕性為15g/m²·24hrs的透濕性的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5覆蓋光電半導(dǎo)體裝置p的發(fā)光二極管芯片2上，并將光電半導(dǎo)體裝置p置于含硫的環(huán)境中。之后，測(cè)試此光電半導(dǎo)體裝置p的發(fā)光強(qiáng)度(lm，luminousenergy)。測(cè)試結(jié)果顯示67.26％的剩余光強(qiáng)度(remainlm)。

于實(shí)施例5-1中，使用如前述比較例相同的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行抗硫測(cè)試，不同之處僅在于使用具有高硬度及高抗透濕性的高阻氣硬膠作為封裝膠5來(lái)取代比較例1中所使用的硅氧樹(shù)脂。于此實(shí)例中，使用具有d67的肖氏硬度，以及8g/m²·24hrs的透濕性的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5。測(cè)試結(jié)果顯示98.83％的剩余光強(qiáng)度。

于實(shí)施例5-2中，同樣使用如前述比較例相同的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行抗硫測(cè)試，不同之處僅在于使用具有d55的肖氏硬度硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5。測(cè)試結(jié)果 顯示98.44％的剩余光強(qiáng)度。

b.保護(hù)層

于實(shí)施例6-1中，使用上述比較例的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5，另外使用防硫結(jié)構(gòu)層于光電半導(dǎo)體裝置p的基板1上作為保護(hù)層6，并將光電半導(dǎo)體裝置p置于含硫的環(huán)境中，而后測(cè)試剩余光強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果顯示98.41％的剩余光強(qiáng)度。

于實(shí)施例6-2中，除了將防硫結(jié)構(gòu)層以含氟聚合物取代，采用如實(shí)例2-1的相同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行抗硫測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示98.02％的剩余光強(qiáng)度。

于實(shí)施例6-3中，除了使用丙烯酸樹(shù)脂是的防硫結(jié)構(gòu)層作為保護(hù)層6，采用如實(shí)例2-1的相同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行抗硫測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示84.62％的剩余光強(qiáng)度。

于實(shí)施例7中，使用上述比較例的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5，另外使用白色硅氧樹(shù)脂涂層作為保護(hù)層6，設(shè)置于光電半導(dǎo)體裝置p的基板1及反射杯3上，并將光電半導(dǎo)體裝置p置于含硫的環(huán)境中，而后測(cè)試剩余光強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果顯示87.41％的剩余光強(qiáng)度。

于實(shí)施例8中，使用上述比較例的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5，同時(shí)使用實(shí)例2-2中的含氟聚合物作為保護(hù)層6，設(shè)置于光電半導(dǎo)體裝置p的反射杯3及封裝膠5外圍，并將光電半導(dǎo)體裝置p置于含硫的環(huán)境中，而后測(cè)試剩余光強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果顯示86.85％的剩余光強(qiáng)度。

由上述有關(guān)光電半導(dǎo)體裝置p的信賴(lài)性測(cè)試的結(jié)果可知，通過(guò)使用具有特定范圍的肖氏硬度或透濕性的封裝膠5，以及使用保護(hù)層6，是可以使光電半導(dǎo)體裝置p的抗硫效果大幅提升。具體而言，與使用肖氏硬度為d29的硅氧樹(shù)脂作為封裝膠5，且未使用任何保護(hù)層6的比較例1-1相比，實(shí)施例1-1至4可將剩余光強(qiáng)度由67.26％提升至84.62％以上。

(2)信賴(lài)性測(cè)試

于信賴(lài)性測(cè)試中，分別使用軟膠及硬膠作為封裝膠5，于光電半導(dǎo)體裝置p上進(jìn)行信賴(lài)性測(cè)試。首先，于兩個(gè)同一型號(hào)的光電半導(dǎo)體裝置p的發(fā)光二極管芯片2上分別覆蓋肖氏硬度小于d50的軟膠及肖氏硬度大于d50的硬膠，并在60℃/90％r.h.，150毫安培的條件下進(jìn)行信賴(lài)性測(cè)試。3000小時(shí)后，相較于使用軟膠作為封裝膠5的光電半導(dǎo)體裝置p，使用硬膠作為封裝膠5 的光電半導(dǎo)體裝置p的剩余光強(qiáng)度高出2.9％。

接著，使用兩個(gè)另一型號(hào)的光電半導(dǎo)體裝置p，同樣分別使用肖氏硬度小于d50的軟膠及肖氏硬度大于d50的硬膠作為封裝膠5，并在60℃/90％r.h.，120毫安培的條件下進(jìn)行信賴(lài)性測(cè)試。3000小時(shí)后，相較于使用軟膠作為封裝膠5的光電半導(dǎo)體裝置p，使用硬膠作為封裝膠5的光電半導(dǎo)體裝置p的剩余光強(qiáng)度高出5.6％。

由信賴(lài)性測(cè)試可知，使用肖氏硬度大于d50的硬膠作為封裝膠5確實(shí)可有效提升光電半導(dǎo)體裝置p的信賴(lài)性。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果可以在于，本發(fā)明實(shí)施例所提供的光電半導(dǎo)體裝置p是利用具有特定放射光譜半高寬的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換物質(zhì)來(lái)形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4，此可有益地提高廣色域及亮度的效能。更甚者，通過(guò)進(jìn)一步配合使用具有特定范圍的肖氏硬度或透濕性的封裝膠5以及保護(hù)層6，還可確保使用上述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料4的光電半導(dǎo)體裝置p的信賴(lài)性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。