发光二极管封装件及其制造方法与流程
本申请要求于2015年6月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0087586的利益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本发明构思的一些示例实施例涉及发光二极管(LED)封装件和/或其制造方法，例如，涉及一种芯片级LED封装件和/或其制造方法。
背景技术：
通常，LED封装件包括安装在包括引线框衬底的封装件中的芯片。由于LED封装件不仅需要额外的衬底而且还需要具有相对大的封装尺寸，因此材料的成本会增加。另外，总制造成本可由于额外的封装工艺而增加。
作为在晶圆级上制造的封装件的芯片级封装件(CSP)可有效降低制造成本。然而，在CSP中，随着街宽(即，离散裸晶之间的空间)减小，反射区会减小，因此导致亮度降低。
技术实现要素：
本发明构思的一些示例实施例提供了一种规模缩减的芯片级发光二极管(LED)封装件和/或其制造方法，所述LED封装件可抑制光学损失和输出均匀的亮度。
根据本发明构思的示例实施例，一种LED封装件包括发光结构、发光结构上的透射材料层和覆盖透射材料层的侧表面的至少一部分、发光结构的侧表面和发光结构的底表面的至少一部分的支承结构。
LED封装件还可包括连接至发光结构的底表面的电极。支承结构 可限定所述电极并且覆盖发光结构的底表面。
支承结构可具有杯形，并且可包括：底部单元，其位于比发光结构的底表面低的水平；以及侧壁单元，其位于比发光结构的底表面高的水平，并且覆盖透射材料层的侧表面的至少一部分和发光结构的侧表面。
侧壁单元可被划分为第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁可接触透射材料层的侧表面，并且第二侧壁可接触发光结构的侧表面。第一侧壁的第一厚度可小于或等于第二侧壁的第二厚度。
第一侧壁可被划分为包括第一侧壁的顶表面的第一部分和接触第二侧壁的顶表面的第二部分。第一部分的第三厚度可小于第二部分的第四厚度。
透射材料层与侧壁单元之间的界面可具有倾斜形状。
透射材料层与侧壁单元之间的界面可具有台阶形状。
透射材料层的顶表面可具有凸出形状、平坦形状和凹进形状之一。
支承结构可包括从支承结构的底表面至第一水平的第一材料以及从第一水平至支承结构的顶表面的第二材料，第二材料与第一材料不同。
第一水平可在从发光结构的底表面的水平至透射材料层的底表面的水平的范围内。第一材料的光反射效率可大于第二材料的光反射效率。
支承结构的宽度与发光结构的宽度之间的差可小于发光结构的宽度的一半。
支承结构可为包括相同材料的一个主体。
透射材料层可包括波长转换层和透镜层中的至少一个。
透射材料层可具有包括多个波长转换层的堆叠结构。
根据本发明构思的另一示例实施例，一种LED封装件包括发光结构、发光结构上的透射材料层、连接至发光结构的底表面的电极以及宽度等于LED封装件的宽度的支承结构，该支承结构包括：底部单元和侧壁单元，底部单元在比发光结构的底表面低的水平处限定所述 电极，并且覆盖发光结构的底表面，侧壁单元在比发光结构的底表面高的水平处覆盖透射材料层的侧表面的至少一部分和发光结构的侧表面。
根据本发明构思的又一示例实施例，一种LED封装件包括：具有限定腔体的杯形的支承件、腔体中的半导体层以及半导体层上的透射材料层。所述支承件包括：包括第一材料的底部支承件；包括第一材料的第一侧壁支承件；以及包括第二材料的第二侧壁支承件，第二材料的光反射效率与第一材料的光反射效率不同；
LED封装件还可包括电极，其连接至半导体层的底表面。半导体层的底表面的至少一部分可被底部支承件覆盖，半导体层的侧表面可被第一侧壁支承件覆盖，并且透射材料层的侧表面的至少一部分可被第二侧壁支承件覆盖。
第一侧壁支承件的厚度可大于或等于第二侧壁支承件的厚度。
透射材料层与第二侧壁支承件之间的界面可具有倾斜形状和台阶形状之一，并且透射材料层的顶表面可具有凸出形状、平坦形状和凹进形状之一。
支承件的宽度可等于LED封装件的宽度。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解本发明构思的示例实施例，其中：
图1A-图1B、图2-图7和图8A是根据示例实施例的发光二极管(LED)封装件的剖视图；
图1C和图8B分别是图1A和图8A所示的LED封装件的立体图；
图9是根据示例实施例的制造LED封装件的方法的流程图；
图10A至图10J是制造图1A和图1B所示的LED封装件的方法的工艺操作的剖视图；
图11A至图11F是制造图2所示的LED封装件的方法的工艺操作的剖视图；
图12A至图12G是制造图3所示的LED封装件的方法的工艺操 作的剖视图；
图13A至图13D是制造图5所示的LED封装件的方法的工艺操作的剖视图；
图14是普朗克谱的曲线图；
图15A和图15B是包括根据示例实施例制造的LED封装件的白色发光封装模块的图；
图16示出了根据利用蓝色LED芯片(约440nm至约460nm)的白色LED封装件所包括的应用的磷光体的类型；
图17是包括根据示例实施例的LED封装件的背光(BL)组件的分解立体图；
图18是包括设置有根据示例实施例的LED封装件的LED阵列单元和LED模块的平板半导体发光设备的示意图；
图19是灯泡式灯的示意图，该灯泡式灯是包括设置有根据示例实施例的LED封装件的LED阵列单元和LED模块的半导体发光设备；以及
图20和图21是将利用根据示例实施例的LED封装件的照明系统或电子装置应用于家庭网络的示例的示图。
具体实施方式
现在，将在下文中参照附图更完全地描述本发明构思，附图中示出了本发明构思的各元件。
然而，本发明构思可按照许多不同形式实现，并且不应理解为限于本文阐述的示例实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明构思的范围完全传达给本领域普通技术人员。
应该理解，当元件被称作位于另一元件“上”时，其可直接位于该另一元件上，或者在它们之间也可存在中间元件。相似地，应该理解，当元件被称作“连接至”另一元件时，其可“直接连接至”该另一元件，或者在它们之间可存在中间元件。为了方便描述和清楚起见，将附图中的元件的结构或尺寸夸大，并且省略了附图中与具体描 述无关的部件。相同标号始终指代相同元件。本文所用术语仅用于描述示例实施例，而不旨在限制示例实施例。如本文所用，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任何和所有组合。当诸如“中的至少一个”的表达出现于元件的列表之后时，其修饰整个元件的列表而不修饰列表中的单独的元件。
应该理解，虽然本文中可使用术语第一、第二、第三等来描述各元件、组件、区、层和/或部分，但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层和/或部分与另一元件、组件、区、层和/或部分区分开。例如，在不脱离示例实施例的教导的情况下，第一元件、组件、区、层和/或部分可被称作第二元件、组件、区、层和/或部分。
为了方便描述，本文中可使用诸如“在……下方”、“在……之下”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间相对术语，以描述附图中所示的一个组件和/或特征与另一组件和/或特征或者其它组件和/或特征的关系。应该理解，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的除图中所示的取向之外的不同取向。
如本文所用，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任何和所有组合。当诸如“中的至少一个”的表达出现于元件的列表之后时，其修饰整个元件的列表而不修饰列表中的单独的元件。
本发明构思可按照许多不同形式实现，并且不应理解为限于本文阐述的示例实施例。例如，可预见由于例如制造技术和/或公差而导致的相对于图中的形状的变化。因此，本发明构思的示例实施例不应理解为限于这里示出的区的具体形状，而是包括由例如制造工艺导致的形状的偏差。图中的相同标号指示相同元件，因此将省略对其的描述。由于附图中示意性地示出了各元件和区，因此本发明构思不受相对尺寸或间隔的限制。
本文所用的术语仅是为了描述特定实施例，而不是旨在限制本发明构思。如本文所用，除非上下文清楚地指明不是这样，否则单数形式“一个”、“一”以及“该”也旨在包括复数形式。还应该理解，术语“包括”和/或“包含”当用于本说明书中时，指明存在所列特 征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本文参照作为理想示例实施例(和中间结构)的示意图示的剖视图来描述示例实施例。这样，可以预见由于例如制造技术和/或公差而导致的附图中的形状的变化。因此，示例实施例不应被理解为限于本文示出的区的具体形状，而是包括例如由制造工艺导致的形状的偏差。例如，示为矩形的注入区将通常具有圆形或弯曲特征和/或在其边缘具有注入浓度的梯度，而非从注入区至非注入区的二元变化。同样地，通过注入形成的掩埋区可能导致在掩埋区与通过其发生注入的表面之间的区中的一些注入。因此，图中示出的区实际上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出装置的区的实际形状，并且它们的形状不旨在限制示例实施例的范围。
除非另外限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应该理解，除非本文中明确这样定义，否则诸如在通用词典中定义的术语之类的术语应该被解释为具有与它们在相关技术和本说明书的上下文中的含义一致的含义，而不应该按照理想化的或过于正式的含义解释它们。
在以下描述中，“顶表面”和“底表面”的表达分别指附图中的上部和下部。
将在下文中参照示出了本发明构思的示例实施例的附图更完全地描述本发明构思。在附图中，示出了根据示例实施例的半导体器件的必要部分。
图1A是根据示例实施例的发光二极管(LED)封装件1的剖视图。图1B是图1A的区A的剖视图，其示出了包括在根据示例实施例的LED封装件1中的发光结构11和电极17的结构。图1C是图1A的LED封装件1的立体图。
参照图1A，LED封装件1可包括发光结构11、形成在发光结构11上的透射材料层13、与发光结构11的底表面11B连接的电极17、以及具有限定腔体的杯形并且覆盖发光结构11的底表面11B的至少 一部分的支承结构15，该腔体邻近于透射材料层13的侧表面13S、发光结构11的侧表面11S以及电极17的侧表面17S。
LED封装件1的宽度1Wth可基本等于支承结构15的宽度15Wth。也就是说，LED封装件1可包括具有限定腔体的杯形的支承结构15，其作为最外侧部分覆盖透射材料层13、发光结构11和电极17。发光结构11的宽度11Wth与LED封装件1的宽度1Wth之间的差可比发光结构11的宽度11Wth小得多。因此，以支承结构15作为最外侧部分的LED封装件1可为芯片级封装件(CSP)。在一些示例实施例中，支承结构15的宽度15Wth与发光结构11的宽度11Wth之间的差可小于发光结构11的宽度11Wth的一半。
参照图1B，发光结构11可具有包括第一导电类型的半导体层11L、有源层11M和第二导电类型的半导体层11N的堆叠结构。第一导电类型的半导体层11L可包括p型掺杂的半导体，第二导电类型的半导体层11N可包括n型掺杂的半导体。相反地，第一导电类型的半导体层11L可包括n型掺杂的半导体，第二导电类型的半导体层11N可包括p型掺杂的半导体。第一导电类型的半导体层11L和第二导电类型的半导体层11N可包括氮化物半导体，例如，AlxInyGa(1-x-y)N(0＜x＜1，0＜y＜1，0＜x+y＜1)。然而，第一导电类型的半导体层11L和第二导电类型的半导体层11N可包括基于GaAs的半导体或者基于GaP的半导体，而非氮化物半导体。第一导电类型的半导体层11L、有源层11M和第二导电类型的半导体层11N中的每一个可为外延层。
虽然图1A中未示出，但是可在发光结构11的形成有透射材料层13的表面上形成粗糙部分。粗糙部分可有效提取来自发光结构11的光并且提高光学效率。可在从发光结构11去除生长衬底的工艺中通过蚀刻发光结构11的表面来形成粗糙部分。稍后将参照图10H详细描述粗糙部分的形成。
介于第一导电类型的半导体层11L与第二导电类型的半导体层11N之间的有源层11M可通过电子与空穴的复合发射具有给定能量(或者可替换地，预定能量)的光。有源层11M可具有量子阱层与量 子势垒层交替堆叠的多量子阱(MQW)结构(例如，InGaN/GaN结构或者AlGaN/GaN结构)。另外，有源层11M可为单量子阱(SQW)结构。发光结构11可根据形成发光结构11的化合物半导体的材料来发射蓝光、绿光、红光或紫外(UV)光。然而，波长转换层还可形成在发光结构11上，并且转换由发光结构11产生的光的波长和发射各种颜色的光。
第一导电类型的半导体层11L和第二导电类型的半导体层11N可分别连接至第一电极17A和第二电极17B。具体地说，第一导电类型的半导体层11L可通过穿过第二导电类型的半导体层11N和有源层11M的通孔T暴露出来。第一电极17A可形成在由通孔T中的绝缘层12限定的空间中，并且连接至第一导电类型的半导体层11L。绝缘层12可形成在通孔T的内侧壁和第二导电类型的半导体层11N的底表面上，并且防止或抑制第一电极17A与有源层11M和第二电极17B的电连接。另外，第二导电类型的半导体层11N可通过形成在第二导电类型的半导体层11N上的绝缘层12连接至第二电极17B。虽然当前实施例描述了第一电极17A和第二电极17B形成在发光结构11的同一表面上的示例，但是第一电极17A和第二电极17B可分别设置在发光结构11的两个表面上。可替换地，第一电极17A和第二电极17B中的任一个可包括至少两个电极。
在一些示例实施例中，第一电极17A和第二电极17B可包括诸如银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、铂(Pt)或者金(Au)的材料。第一电极17A和第二电极17B中的每一个可具有包括诸如Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al或者Ni/Ag/Pt的至少两层的结构。在一些示例实施例中，第一电极17A和第二电极17B中的每一个可包括种子层(其包括诸如Ni或Cr的材料)，并且通过利用电镀工艺而包括电极材料(例如，Au)。
图1B所示的第一导电类型的半导体层11L、有源层11M、第二导电类型的半导体层11N、第一电极17A、绝缘层12和第二电极17B示出了发光结构11与电极17的电连接结构的示例，但是本发明构思 不限于此。在一些示例实施例中，发光结构11可为被构造为发射具有给定能量(或者可替换地，预定能量)的光的任意元件，并且电极17可具有被构造为将能量传递至发光结构11的各种结构。
透射材料层13可形成在由支承结构15限定的空间中，以使得透射材料层13可接触支承结构15的内侧壁并且接触发光结构11的顶表面。透射材料层13可包括具有透光率的波长转换层和透镜层中的至少一个。
波长转换层可为磷光体层。另外，波长转换层可包括树脂层，其包括诸如量子点(QD)的波长转换材料。波长转换层可被由发光结构11发射的光激发，并且将至少一部分光转换为具有不同波长的光。波长转换材料可包括能够提供具有不同波长的光的至少两种材料。波长转换层可转换由发光结构11产生的光的波长并发射白光。将参照图14至图16详细描述形成波长转换层的具体材料。
虽然图1A示出了透射材料层13的顶表面与支承结构15的顶表面位于相同水平的示例，但是本发明构思不限于此。透射材料层13的顶表面可形成在比支承结构15的顶表面高的水平。在一些示例实施例中，透射材料层13的顶表面可根据需要具有各种形状(例如，平坦形状、凸出形状或者凹进形状)。在一些示例实施例中，透射材料层13可形成为覆盖支承结构15的侧壁单元15W的顶表面。稍后将参照图4、图8A和图8B详细描述透射材料层13的形成。
可在发光结构11上形成至少一个波长转换层、至少一个透镜层或者包括至少一个波长转换层和至少一个透镜层的结构。在一些示例实施例中，透射材料层13可具有多个波长转换层的堆叠结构。例如，透射材料层13可具有被构造为发射绿光的第一波长转换层和被构造为发射红光的第二波长转换层的堆叠结构。稍后将参照图6和图7对此进行详细描述。
透镜层可为光学构件，该光学构件可具有能够改变取向角的各种结构(例如，凸透镜或凹透镜)。在一些示例实施例中，透镜可直接形成在发光结构11上。
支承结构15可具有杯形，其限定邻近于透射材料层13的侧表 面13S、发光结构11的侧表面11S和电极17的腔体，并且覆盖发光结构11的底表面11B的至少一部分。
支承结构15可包括侧壁单元15W和底部单元15S。侧壁单元15W可位于比发光结构11的底表面11B高的水平，并且覆盖透射材料层13的侧壁13S和发光结构11的侧壁11S。底部单元15S可位于比发光结构11的底表面11B低的水平，并且部分地覆盖发光结构11的底表面11B。侧壁单元15W可包括：第一侧壁15W1，其可包围透射材料层13的侧壁13S；和第二侧壁15W2，其可包围发光结构11的侧壁11S。侧壁单元15W的第一侧壁15W1可形成在第二侧壁15W2上，并且在比发光结构11的顶表面高的水平处将发光结构11的顶表面暴露出来。
侧壁单元15W的第一侧壁15W1可为障壁，其被构造为在集体地封装彼此邻近地排列的多个发光结构11的处理中将所述多个发光结构11彼此划分开。可通过对由侧壁单元15W限定的空间中的所述多个发光结构11中的每一个进行单个点胶处理(dispensing process)形成透射材料层13。因此，形成在所述多个发光结构11中的每一个上的透射材料层13可均匀地形成，以体现期望的色坐标。也就是说，当透射材料层13集体地形成在彼此邻近地排列的所述多个发光结构11上时，可改进透射材料层13根据发光结构11中的每一个的位置的非均匀形成。另外，侧壁单元15W可防止或抑制由发光结构11产生的光在发光结构11的侧表面损失，并且增加亮度。
在一些示例实施例中，侧壁单元15W的第一侧壁15W1的第一厚度T1可小于或等于其第二侧壁15W2的第二厚度T2。
支承结构15可为包括高反射粉末的树脂。支承结构15中的高反射粉末可防止或抑制由发光结构11产生的光被吸收至支承结构15中或者在发光结构11的侧表面中损失，从而增加亮度。高反射粉末可包括高反射金属粉末，例如，Al粉末或Ag粉末。高反射金属粉末可在一定范围内被合适地包括在支承结构15中，该范围使得支承结构15保持为绝缘材料。另外，高反射粉末可包括陶瓷粉末，例如，选自TiO2、Al2O3、Nb2O5、Al2O3和ZnO中的至少一个。
在一些示例实施例中，支承结构15的底部单元15G和侧壁单元15W的第二侧壁15W2可包括与侧壁单元15W的第一侧壁15W1相比具有更大的光反射效率的材料。支承结构15的可包围发光结构11的区可选择性地包括具有高的光反射效率的材料，以增加LED封装件1的亮度，并且同时降低制造成本。
支承结构15可为固化树脂或者半固化树脂。固化树脂可为在固化工艺之前保持可流动的树脂，并且可通过施加诸如热或UV光的能量而被固化。术语“半固化”是指树脂结构未完全固化而是固化为容易操作和处理的状态。半固化的树脂结构可在合适的温度下在压力作用下粘合至发光结构11的表面。
在一些示例实施例中，支承结构15可为包括相同材料的一个主体。也就是说，支承结构15可通过模制相同材料而形成。在一些示例实施例中，支承结构15的底部单元15G可包括与其侧壁单元15W相比具有更大支承强度的材料。稍后将参照图5详细描述支承结构15的物理特性。
支承结构15可相对于连接至外部电路的电极17具有电绝缘特性。例如，支承结构15可为硅酮树脂、环氧树脂或它们的混合物。
参照图1C，可形成具有限定腔体的杯形的支承结构15，所述腔体包围发光结构11、透射材料层13和电极17。支承结构15的侧壁单元15W可防止或抑制由发光结构11产生的光损失，并且增加亮度。另外，支承结构15的侧壁单元15W可具有能够通过利用单个点胶处理在晶圆级形成透射材料层13的结构。因此，在晶圆级制造的各个LED封装件1可具有期望的色坐标。
通常，在晶圆级制造的CSP中，在一晶圆区域内可确保的LED的数量可与制造成本密切相关。然而，随着在该晶圆区域内LED的数量增加，邻近的LED之间的距离可减小。因此，从LED的边缘至LED封装件的边缘的距离可减小，以使得光反射区可减小，并且可发生光学损失。也就是说，在晶圆区域内形成的LED的数量与亮度可存在权衡关系。另外，当在晶圆的整个表面上涂布透射材料层时，随着晶圆的面积增大，对于制造其中各个LED均具有均匀的色坐标的LED封装 件，可存在特定限制。
相反，根据示例实施例的LED封装件1可包括具有限定腔体的杯形的支承结构15，其包括侧壁单元15W。因此，可抑制由于晶圆级封装工艺造成的LED封装件的光学损失，并且LED封装件中的每一个可具有期望的色坐标。也就是说，制造成本可减小，并且LED封装件的质量可提高。
图2是根据示例实施例的LED封装件2的剖视图。图2的LED封装件1可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，支承结构25的内侧壁的一部分具有斜坡。相同标号用于指代相同元件，并且将简化对其的重复描述。
参照图2，支承结构25可包括侧壁单元25W和底部单元25G。侧壁单元25W可位于比发光结构11的底表面高的水平，并且覆盖透射材料层23的侧壁和发光结构11的侧壁。底部单元25G可位于比发光结构11的底表面低的水平，并且部分地覆盖发光结构11的底表面。侧壁单元25W可包括：第一侧壁25W1，其可包围透射材料层23的侧壁；和第二侧壁25W2，其可包围发光结构11的侧壁。侧壁单元25W的第一侧壁25W1可形成在第二侧壁25W2上，并且在比发光结构11的顶表面高的水平处将发光结构11的顶表面暴露出来。
侧壁单元25W与透射材料层23之间的界面23-25I可具有斜坡。也就是说，覆盖透射材料层23的侧壁的第一侧壁25W1可从第一侧壁25W1的上部至其下部变宽。在这种情况下，侧壁单元25W与发光结构11之间的界面11-25I可不具有斜坡，但是本发明构思不限于此。
图2示出了侧壁单元25W与透射材料层23之间的界面23-25I具有恒定坡度的斜坡的情况，但是本发明构思不限于此。在一些示例实施例中，侧壁单元25W与透射材料层23之间的界面23-25I的斜坡可具有多个坡度。
图3是根据示例实施例的LED封装件3的剖视图。图3的LED封装件3可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，支承结构35的内侧壁的一部分具有台阶形状。
参照图3，支承结构35可包括侧壁单元35W和底部单元35G。 侧壁单元35W可位于比发光结构11的底表面高的水平，并且覆盖透射材料层33的侧壁和发光结构11的侧壁。底部单元35G可位于比发光结构11的底表面低的水平，并且部分地覆盖发光结构11的底表面。
侧壁单元35W可包括：第一侧壁35W1，其可包围透射材料层33的侧壁；和第二侧壁35W2，其可包围发光结构11的侧壁。侧壁单元35W的第一侧壁35W1可形成在第二侧壁35W2上，并且在比发光结构11的顶表面高的水平处将发光结构11的顶表面暴露出来。
在这种情况下，可将第一侧壁35W1划分为包括第一侧壁35W1的顶表面的第一部分S1和与第二侧壁35W2的顶表面接触的第二部分S2，并且第一部分S1的第三厚度T3可小于第二部分S2的第四厚度T4。因此，透射材料层33与侧壁单元35W之间的界面33-35I可具有台阶形状。
图4是根据示例实施例的LED封装件4的剖视图。图4的LED封装件4可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，透射材料层43的顶表面具有凸出形状。
参照图4，LED封装件4可包括发光结构11、形成在发光结构11上并且具有凸出的顶表面43T2的透射材料层43、连接至发光结构11的底表面的电极17和具有限定腔体的杯形并且部分地覆盖发光结构11的底表面的至少一部分的支承结构15，所述腔体邻近于透射材料层43的侧表面、发光结构11的侧表面和电极17。透射材料层43的凸出的顶表面43T2可将由发光结构11产生的光聚集至透射材料层43的中心部分，并且增加亮度。透射材料层43的凸出的顶表面43T2可位于比支承结构15的侧壁单元15W的顶表面高的水平。
图4示出了透射材料层43具有凸出的顶表面43T2的情况，但是本发明构思不限于此。透射材料层43的顶表面可具有能够根据需要改变光的取向角的各种结构。在一些示例实施例中，透射材料层43可具有平坦的顶表面43T1或者凹进的顶表面43T3。
如上所述，透射材料层43可包括波长转换层和/或透镜层。
图5是根据示例实施例的LED封装件5的剖视图。图5的LED封装件5可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，支承结 构55具有多种不同材料的堆叠结构。
参照图5，支承结构55可包括可沿着垂直于发光结构11的主表面的方向堆叠的多个材料层。也就是说，支承结构55可包括从支承结构55的底表面55B至第二水平L2的第二材料，并且包括从第二水平L2至第一水平L1的第一材料。在这种情况下，第一水平L1可高于第二水平L2，并且第一材料可与第二材料不同。
第一水平L1可与支承结构55的顶表面55T位于相同水平。在这种情况下，支承结构55的下部和上部可基于第二水平L2分别包括第二材料和第一材料。
第二水平L2可与透射材料层13的底表面13B或者发光结构11的顶表面位于基本相同的水平。因此，发光结构11的侧表面可由包括第二材料的支承结构55的第二侧壁55W2和底部单元55G包围，而透射材料层13可由包括第一材料的支承结构55的第一侧壁55W1包围。
在这种情况下，第二材料可包括与第一材料相比具有更大的光反射效率的材料。因此，由发光结构11产生的光可被有效地反射，并且可防止或抑制所述光被吸收至支承结构55中或者在发光结构11的侧表面中损失。也就是说，支承结构15的可包围发光结构11的区可选择性地包括具有高的光反射效率的材料，以增加LED封装件5的亮度，并且同时降低制造成本。
第二材料可为包括高反射粉末的树脂。高反射粉末可包括具有高反射率的金属粉末，例如，铝(Al)粉末或银(Ag)粉末。高反射金属粉末可在一定范围内被合适地包括在支承结构55中，该范围使得支承结构55保持为绝缘材料。另外，高反射粉末可包括陶瓷粉末，例如，选自TiO2、Al2O3、Nb2O5、Al2O3和ZnO中的至少一个。
第一材料可为与第二材料相比以更低的浓度包括高反射粉末的树脂。可替换地，第一材料和第二材料可包括硅酮树脂、环氧树脂，或它们的混合物。
虽然图5示出了第二水平L2与透射材料层13的底表面13B的水平相同的情况，但是本发明构思不限于此。在一些实施例中，第二 水平L2可基本在从发光结构11的底表面11B的水平至透射材料层13的底表面13B的水平的范围内。然而，第二水平L2可根据需要高于透射材料层13的底表面13B。在这种情况下，具有高的光反射效率的第二材料可不仅包围发光结构11而且包围透射材料层13的一部分。
在LED封装件5中，对于反射由发光结构11产生的光可具有相对高的必要性的支承结构55的下部可包括具有高的光反射效率的材料，而对于反射光具有相对低的必要性并且要求结构稳定性的支承结构55的上部可包括具有相对低的光反射效率和高支承强度的材料。因此，制造成本可降低，并且LED封装件5的质量可提高。
图6是根据示例实施例的LED封装件6的剖视图。图6的LED封装件6可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，多个透射材料层(例如，第一透射材料层63A和第二透射材料层63B)堆叠在发光结构11上。
参照图6，第一透射材料层63A可形成在由支承结构15限定的空间中，以使得第一透射材料层63A接触支承结构15的内侧壁和发光结构11的顶表面。另外，包括与第一透射材料层63A的材料不同材料的第二透射材料层63B可形成在第一透射材料层63A上。
第一透射材料层63A可为波长转换层，并且第二透射材料层63B可为透镜层。可用作光学构件的第二透射材料层63B可为凸透镜层、凹透镜层或者平面透镜层。第二透射材料层63B可具有能够根据需要改变光的取向角的各种结构。
相反地，第一透射材料层63A可为透镜层，并且第二透射材料层63B可为波长转换层。
虽然第一透射材料层63A和第二透射材料层63B形成为在第一透射材料层63A与第二透射材料层63B之间存在平坦界面63I 1，但是本发明构思不限于此。在一些实施例中，第一透射材料层63A和第二透射材料层63B可形成为在第一透射材料层63A与第二透射材料层63B之间存在凹界面63I2或凸界面63I3。
图6示出了整个第一透射材料层63A与支承结构15的内侧壁接 触并且第二透射材料层63B不与支承结构15的内侧壁接触的情况，但是本发明构思不限于此。在一些实施例中，第一透射材料层63A可形成在由支承结构15限定的空间中，并且接触支承结构15的内侧壁的下部。第二透射材料层63B可形成在由支承结构15限定的空间中，并且接触支承结构15的内侧壁的上部。
虽然图6仅示出了两个透射材料层，但是本发明构思不限于此，并且可形成至少三个透射材料层。在一些实施例中，所述至少三个透射材料层可具有至少一个波长转换层和至少一个透镜层的堆叠结构。
图7是根据示例实施例的LED封装件7的剖视图。图7的LED封装件7可与参照图1描述的LED封装件1相似，不同的是，多个波长转换层(例如，第一波长转换层73A和第二波长转换层73B)堆叠在发光结构11上。
参照图7，第一波长转换层73A和第二波长转换层73B可堆叠在由支承结构15限定的空间中，并且接触支承结构15的内侧壁和发光结构11的顶表面。
在一些实施例中，第一波长转换层73A可包括被构造为发射绿光的波长转换材料，并且第二波长转换层73B可包括被构造为发射红光的波长转换材料。在这种情况下，第一波长转换层73A可布置在第二波长转换层73B上。被构造为发射绿光的第一波长转换层73A和被构造为发射红光的第二波长转换层73B的堆叠结构可将由发光结构11产生的光转换为白光，并且输出白光。
虽然图7仅示出了两个波长转换层，但是本发明构思不限于此，并且可形成至少三个波长转换层。另外，所述至少三个波长转换层可为至少两种波长转换层。在一些实施例中，所述至少三个波长转换层可具有两种波长转换层交替堆叠的结构。
图8A和图8B分别是根据示例实施例的LED封装件8的剖视图和立体图。图8A和图8B的LED封装件8可与图1A和图1B的LED封装件1相似，不同的是，透射材料层83覆盖支承结构15的侧壁单元15W的顶表面15T。
参照图8A，LED封装件8的透射材料层83可包括第一部分83A 和第二部分83B。第一部分83A可形成在由支承结构15的侧壁单元15W限定的空间中的发光结构11上。第二部分83B可形成为覆盖第一部分83A和侧壁单元15W的顶表面15T。也就是说，与侧壁单元15W的顶表面15T相比，透射材料层83的顶表面83T可形成在更高的水平。
虽然图8A示出了透射材料层83的第二部分83B的顶表面具有平坦形状的情况，但是本发明构思不限于此。在一些实施例中，透射材料层83的第二部分83B的顶表面可具有凸出形状或者凹进形状。
包括第一部分83A和第二部分83B的透射材料层83可包括至少一个波长转换层和/或至少一个透镜层。
参照图8B，透射材料层83可形成为覆盖具有限定腔体的杯形的支承结构15的顶表面。支承结构15的侧壁单元15W可被构造为在晶圆级上通过利用单个点胶处理形成透射材料层83。因此，在晶圆级上制造的各个LED封装件8均可具有期望的色坐标。另外，支承结构15的侧壁单元15W可防止或抑制由发光结构11产生的光损失，并且增加亮度。
图9是根据示例实施例的制造LED封装件的方法的流程图。图10A至图10J是根据示例实施例的制造图1A和图1B所示的LED封装件1的方法的工艺操作的剖视图。图10C是图10B的区B的放大剖视图，其示出了初始发光结构p11和电极17的结构。相同标号用于指代相同元件，并且将省略对它们的重复描述。
参照图9、图10A和图10C，可在生长衬底10上形成初始发光结构p11(S101)。
生长衬底10可为绝缘衬底、导电衬底或者半导体衬底。例如，生长衬底10可包括蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN或SiAl。
可在生长衬底10上按次序形成初始第一导电类型的半导体层p11L、初始有源层p11M和初始第二导电类型的半导体层p11N。可通过分别掺杂n型掺杂物和p型掺杂物形成初始第一导电类型的半导体层p11L和初始第二导电类型的半导体层p11N。相反地，可通过分别 掺杂p型掺杂物和n型掺杂物形成初始第一导电类型的半导体层p11L和初始第二导电类型的半导体层p11N。
参照图9、图10B和图10C，可在初始发光结构p11上形成电极17(S103)。
参照图10C，第一电极17A和第二电极17B可分别连接至第一导电类型的半导体层11L和第二导电类型的半导体层11N。具体地说，可形成通孔T以穿过有源层11M和第二导电类型的半导体层11N，并且将第一导电类型的半导体层11L的至少一部分暴露出来。可通过利用诸如反应离子蚀刻(RIE)工艺或激光和机械钻孔工艺的蚀刻工艺来形成通孔H。
绝缘层12可形成为覆盖通孔T的内侧壁和第二导电类型的半导体层11N的暴露的表面。绝缘层12可防止或抑制第一电极17A与有源层11M和第二电极17B的电连接。第一电极17A可形成在通孔T中的由绝缘层12限定的空间中，并且连接至第一导电类型的半导体层11L。第二电极17B可穿过覆盖第二导电类型的半导体层11N的绝缘层12，并且连接至第二导电类型的半导体层11N。第一电极17A和第二电极17B中的每一个可形成为在绝缘层12上比在其它位置具有更大的宽度。
当前实施例描述了第一电极17A和第二电极17B形成在初始发光结构p11的同一表面上的示例。然而，在其它实施例中，第一电极17A和第二电极17B可分别设置在初始发光结构p11的两个表面上。可替换地，第一电极17A和第二电极17B可包括至少两个电极。
第一电极17A和第二电极17B可分别形成在分立的LED芯片上。
参照图10D，图10C的晶圆级的初始发光结构p11可分离为分立的LED以形成多个发光结构11(S105)。在这种情况下，可执行分离工艺以使得发光结构11中的每一个包括至少一对电极，即，第一电极17A和第二电极17B。可通过利用蚀刻工艺来执行分离工艺，以防止或抑制发光结构11中发生开裂。
由于分离工艺，邻近的发光结构11可彼此间隔第一宽度W1。在这种情况下，生长衬底10的顶表面可在邻近的发光结构11之间暴露 出来。虽然图10D中未示出，但是在邻近的发光结构11之间暴露出来的生长衬底10的顶表面可由于分离工艺而被部分地蚀刻。
参照图10E，可执行第一切分工艺，从而可在由于分离工艺而在邻近的发光结构11之间暴露出来的生长衬底10的上部中形成凹槽G1(S107)。
在这种情况下，凹槽G1可形成为具有小于生长衬底10的厚度的深度D1，以使得分立的发光结构11可不完全地彼此分离。在第一切分工艺中确定的凹槽G1的深度D1可为图1A至图1C的侧壁单元15W的高度。凹槽G1的第二宽度W2可小于或等于邻近的发光结构11之间的第一宽度W1。
可通过利用叶轮、激光或者蚀刻工艺来执行第一切分工艺。当使用叶轮时，可用金刚石刀头的锯子接触生长衬底10的表面，使得可在生长衬底10中形成凹槽G1。叶轮可重复地用于在水平方向和竖直方向彼此邻近的发光结构11之间形成凹槽G1。可根据凹槽G1的期望宽度选择叶轮的厚度。
可通过利用激光来执行第一切分工艺。在这种情况下，可通过根据需要改变激光的输出来调整凹槽G1的宽度。
另外，可通过利用蚀刻工艺来执行第一切分工艺。通过利用光刻工艺可在图10D的所得结构上形成限定期望的凹槽G1的掩模图案，并且可蚀刻生长衬底10的上部以形成凹槽G1。在这种情况下，可通过控制蚀刻气体的量和/或供应电压来调整凹槽G1的宽度。
当通过利用蚀刻工艺形成凹槽G时，不会发生机械振荡，从而不会在发光结构11中发生开裂，或者开裂不会从凹槽G1的边缘蔓延。
在一些实施例中，可与用于分离发光结构11的分离工艺(S105)(例如，蚀刻工艺)同时地执行用于形成凹槽G1的第一切分工艺(S107)。在这种情况下，第一宽度W1可基本等于第二宽度W2。
参照图10F，可形成初始支承结构p15以填充形成在生长衬底10中的凹槽G1，并且覆盖发光结构11的侧壁和电极17的侧表面(S109)。
具体地说，可形成初始支承结构p15以填充在生长衬底10中以 第二宽度W2形成的凹槽G1、形成为彼此间隔第一宽度W1的邻近的发光结构11之间的空间和多个电极17之间的空间，并且暴露出电极17的顶表面17T。
填充在生长衬底10的凹槽G1中的初始支承结构p15的材料可形成初始侧壁单元p15W。另外，在注入支承结构材料的处理中确定的初始支承结构p15的高度可为图1A至图1C所示的支承结构15的高度。初始支承结构p15可具有高度15H(从凹槽G1的底表面至电极17的顶表面17T)。虽然图10F示出了初始支承结构p15的顶表面与电极17的顶表面17T位于相同水平的情况，但是本发明构思不限于此。与电极17的顶表面17T相比，初始支承结构p15的顶表面可形成在更高水平。在这种情况下，还可通过初始支承结构p15进一步形成电连接至电极17的导电结构。
初始支承结构p15可包括固化树脂或半固化树脂。固化树脂可为在固化工艺之前保持可流动的树脂，并且可通过诸如热或UV光的能量的施加而被固化。固化树脂可为通过以下步骤形成的树脂：利用各种涂布工艺(例如，旋涂工艺、丝网工艺、喷墨印刷工艺或点胶工艺)涂布液体树脂；以及将涂布的液体树脂固化。可通过将半固化的树脂结构粘附于形成有电极17的表面来形成半固化树脂。术语“半固化”是指树脂结构未完全固化而是固化为容易操作和处理的状态。半固化的树脂结构可在合适的温度下在压力作用下粘合至发光结构11的表面。
初始支承结构p15可包括树脂材料，该树脂材料包括高反射粉末。高反射粉末可为具有高反射率的金属粉末或陶瓷粉末。高反射金属粉末可在一定范围内被合适地包括在支承结构15中，该范围使得支承结构15保持为绝缘材料。初始支承结构p15的材料与参照图1A描述的相同。
参照图10G和图10H，可通过将图10F的所得结构翻转来去除生长衬底10(S111)。通过利用机械或化学蚀刻工艺可去除生长衬底10。在这种情况下，可通过利用化学机械抛光(CMP)工艺E1去除生长衬底10，以达到等于初始支承结构p15的初始侧壁单元p15W的顶 表面15T的高度15H的水平。然后，可通过利用化学蚀刻工艺E2选择性地去除填充在由初始侧壁单元p15W限定的空间中的剩余的生长衬底10R，以达到低于初始侧壁单元p15W的顶表面15T的高度15H的水平。
通过去除生长衬底10，初始支承结构p15可具有闭合的障壁结构或者闭合的单元结构，并且暴露出多个发光结构11的顶表面和隔离发光结构11中的每一个。在邻近的发光结构11之间可共享初始侧壁单元p15W。
虽然图10H中未示出，但是可在从发光结构11去除生长衬底10的处理中在发光结构11的表面上形成粗糙部分。可在通过利用化学蚀刻工艺E2去除填充在由初始侧壁单元p15W限定的空间中的剩余生长衬底10R的处理中形成粗糙部分。可替换地，可通过对发光结构11的表面执行额外的蚀刻工艺来形成粗糙部分。粗糙部分可有效地提取来自发光结构11的光和增大光学效率。
在一些实施例中，可通过利用激光剥离工艺从包括发光结构11和初始支承结构p15的结构中分离生长衬底10的一部分。
参照图10I，可在由初始支承结构p15的内侧壁和发光结构11限定的空间中形成透射材料层13(S113)。
可通过利用单个点胶处理在具有闭合的障壁结构的初始支承结构p15中的每一个中形成透射材料层13。因此，即使在晶圆级集体地制造多个LED封装件1，也可均匀地形成各个透射材料层13以表现期望的色坐标。也就是说，当透射材料层13集体地形成在彼此邻近地排列的多个发光结构11上时，可改进透射材料层13根据发光结构11中的每一个的位置的非均匀形成。
如上所述，透射材料层13可包括具有透光率的波长转换层和透镜层中的至少一个。
图10I示出了透射材料层13的顶表面具有平坦形状并且与初始支承结构p15的顶表面形成在相同水平的情况，但是本发明构思不限于此，如稍后更详细地描述。
参照图10J，可沿着图10I的初始支承结构p15的侧壁单元p15W 的顶表面15T执行第二切分工艺，以使得分立的LED封装件1可彼此分离(S115)。
具体地说，可将包括发光结构11、透射材料层13、电极17和覆盖发光结构11、透射材料层13和电极17的初始支承结构p15的晶圆级结构安装在切割台上。然后，可执行用于将包括发光结构11、透射材料层13、电极17和覆盖发光结构11、透射材料层13和电极17的初始支承结构p15的晶圆级结构分离为分立的LED封装件1的分切工艺。可通过具有闭合的障壁结构的初始支承结构p15的初始侧壁单元p15W将分立的LED彼此划分开。因此，分切工艺可沿着初始侧壁单元p15W的顶表面切割初始支承结构p15以及分切LED封装件1。可通过利用分切工艺将初始侧壁单元p15W分离为各个分立的LED封装件1的侧壁单元15W。
分切工艺可包括利用锯切叶轮的锯切工艺或者利用模具刀片的切割工艺。刀片的形状或者宽度可根据需要不同地选择。然而，根据叶轮的宽度，可将初始侧壁单元p15去除宽度W3的大小。因此，为了留下支承结构15的侧壁单元15W，初始侧壁单元p15的通过叶轮去除的部分的宽度W3可小于初始侧壁单元p15的宽度W2。
图9至图10J示出了在晶圆级上制造LED封装件1的示例，但是制造根据示例实施例的LED封装件1至8的方法不限于此。
现在，将参照图10A至图10J描述制造图4的LED封装件4的方法。图4的LED封装件4可与通过执行如上所述的图10A至图10J的工艺操作制造的图1A和图1B所示的LED封装件1相似。然而，在图10I中，可通过利用单个点胶处理调整透射材料层13的顶表面以具有凸出形状或者凹进形状。因此，可获得具有图4所示的形状的透射材料层43。
现在，将参照图10A至图10J描述制造图6的LED封装件6的方法。图6的LED封装件6可与通过执行如上所述的图10A至图10J的工艺操作制造的图1A和图1B所示的LED封装件1相似。然而，在图10I中，第一透射材料层63A可形成在具有闭合的障壁结构的初始支承结构p15中，并且第二透射材料层63B可随后形成在第一透射材 料层63A上。
现在，将参照图10A至图10J描述制造图7的LED封装件7的方法。图7的LED封装件7可与通过执行如上所述的图10A至图10J的工艺操作制造的图1A和图1B所示的LED封装件1相似。然而，在图10I中，第一波长转换层73A可形成在具有闭合的障壁结构的初始支承结构p15中，并且第二波长转换层73B可随后形成在第一波长转换层73A上。
现在，将参照图10A至图10J描述制造图8A和图8B的LED封装件8的方法。图8A和图8B的LED封装件8可与通过执行如上所述的图10A至图10J的工艺操作制造的图1A和图1B所示的LED封装件1相似。然而，在图10I中，可将透射材料层13的顶表面调整至比初始支承结构p15的顶表面的高度15H高的水平，从而可形成具有图8A和图8B所示的形状的透射材料层83。在这种情况下，透射材料层83可覆盖支承结构15的顶表面，但是本发明构思不限于此。
图11A至图11F是制造图2所示的LED封装件2的方法的工艺操作的剖视图。
开始时，参照图9和图10A至图10D，可在生长衬底10上形成初始发光结构p11(S101)，并且可在初始发光结构p11上形成电极17(S103)。初始发光结构p11可分离为多个分立的LED的单元，从而形成发光结构11(S105)。
然后，参照图9和图11A，可对邻近的发光结构11之间的生长衬底10的上部执行第一切分工艺，从而可在生长衬底10中形成凹槽G2(S107)。在这种情况下，凹槽G2可向下逐渐变窄。参照图9和图11B，可形成初始支承结构p25，以填充形成在生长衬底10中的凹槽G2和覆盖发光结构11的侧表面和电极17的侧表面(S109)。在这种情况下，填充凹槽G2的初始侧壁单元p25W可沿着凹槽G2的形状向下逐渐变窄。
参照图9、图11C和图11D，可通过翻转所得结构来去除生长衬底10(S111)。在这种情况下，可利用CMP工艺去除生长衬底10(E1)，直至初始支承结构p25的顶表面25T。可利用蚀刻工艺去除位于由初 始侧壁单元p25W限定的空间中的剩余生长衬底10R(E2)。由于该去除处理，初始侧壁单元p25W可具有闭合的障壁结构，并且暴露出发光结构11的顶表面和在邻近的发光结构11之间形成障壁。在这种情况下，初始侧壁单元p25W可向下变窄。
参照图9和图11E，可在由初始支承结构p25和发光结构11限定的空间中形成透射材料层23(S113)。由于初始侧壁单元p25W向下变窄，因此在初始侧壁单元p25W与透射材料层23之间可具有倾斜的界面23-25I。
参照图9和图11F，可沿着初始支承结构p25的侧壁单元p25W的顶表面25T执行第二切分工艺，从而形成图2所示的分立的LED封装件2(S115)。
图12A至图12G是制造图3所示的LED封装件3的方法的工艺操作的剖视图。
参照图9和图10A至图10D，可在生长衬底10上形成初始发光结构p11(S101)，并且可在初始发光结构p11上形成电极17(S103)。
然后，参照图9和图12A，初始发光结构p11可分离为多个分立的LED的单元，从而形成发光结构11(S105)。可通过利用蚀刻工艺执行分离初始发光结构p11的处理，以防止或抑制在初始发光结构p11中出现开裂。在蚀刻初始发光结构p11的处理中，生长衬底10的顶表面可被暴露出来。在这种情况下，当生长衬底10的顶表面被暴露出来时，生长衬底10的暴露的顶表面的一部分可被一起蚀刻。因此，第一凹槽G3可形成在生长衬底10中。可将第一凹槽G3蚀刻至相对于生长衬底10的顶表面的给定深度(或者可替换地，预定深度)Y1。另外，第一凹槽G3可被蚀刻为具有等于邻近的发光结构11之间的宽度W1的宽度。
参照图9和图12B，还可在第一凹槽G3中形成第二凹槽G4(S107)。也就是说，第二凹槽G4可形成为使得第二凹槽G4的底表面位于比第一凹槽G3的底表面低的水平。第二凹槽G4相对于生长衬底10的顶表面的深度Y2可大于第一凹槽G3的深度Y1。在这种情况下，可将第二凹槽G4的深度Y2调整为小于生长衬底10的厚度。第二凹槽G4 可通过利用锯切叶轮、激光或者蚀刻工艺来形成。
然后，参照图9和图12C，可形成初始支承结构p35以填充形成在生长衬底10中的第一凹槽G3和第二凹槽G4，以及覆盖发光结构11的侧表面和电极17的侧表面(S109)。在这种情况下，填充第一凹槽G3和第二凹槽G4的初始侧壁单元p35W可沿着第一凹槽G3和第二凹槽G4的形状具有台阶形状。
参照图9、图12D和图12E，可通过翻转所得结构来去除生长衬底10(S111)。参照图9和图12F，可在由初始支承结构p35和发光结构11限定的空间中形成透射材料层33(S113)。在这种情况下，台阶状的界面33-35I可沿着初始侧壁单元p35W的台阶形状形成在初始侧壁单元p35W与透射材料层33之间。
然后，参照图9和图12G，可沿着初始支承结构p35的侧壁单元p35W的顶表面35T执行第二切分工艺，从而形成图3所示的分立的LED封装件3(S115)。
图13A至图13D是制造图5所示的LED封装件5的方法的工艺操作的剖视图。
参照图9和图10A至图10D，可在生长衬底10上形成初始发光结构p11(S101)，并且可在初始发光结构p11上形成电极17(S103)。可将初始发光结构p11分离为分立的LED，从而形成发光结构11(S105)。可对邻近的发光结构11之间的生长衬底10的上部执行第一切分工艺，使得可在生长衬底10中形成凹槽G1(S107)。
然后，参照图9和图13A，可形成初始支承结构p55S1和p55S2以填充形成在生长衬底10中的凹槽G1以及覆盖发光结构11的侧壁和电极17的侧表面(S109)。在这种情况下，形成在生长衬底10中的凹槽G1的至少一部分可由第一材料填充，以形成第一初始支承结构p55S1。然后，参照图9和图13B，可在第一初始支承结构p55S1上形成第二初始支承结构p55S2，以使得第二初始支承结构p55S2的顶表面与电极17的顶表面位于相同的水平。图13A示出了第一材料形成为具有仅填充凹槽G1的第一高度D1的情况，但是本发明构思不限于此。包括第一材料的第一初始支承结构p55S1可填充凹槽H1的 一部分，并且具有低于第一高度D1的第二高度D2。另外，第一初始支承结构p55S1可覆盖发光结构11的侧表面的至少一部分，并且具有大于第一高度D1的第三高度D3。
参照图9和图13C，可通过翻转所得结构来去除生长衬底10(S111)。透射材料层13可形成在由初始支承结构p55和发光结构11限定的空间中(S113)。通过利用单个点胶处理，透射材料层13可形成在具有闭合的障壁结构的初始支承结构p15中。因此，即使在晶圆级上集体地制造多个LED封装件5，也可均匀地形成透射材料层13中的每一个以实现期望的色坐标。
然后，参照图9和图13D，可对初始支承结构p55执行第二切分工艺，从而形成图5所示的分立的LED封装件5(S115)。
图14是普朗克谱的曲线图。参照图1至图13D描述的LED封装件1至8中的每一个可根据构成LED封装件1至8的化合物半导体的类型而发射蓝光、绿光、红光或UV光。
可将LED封装件1至8的显色指数(CRI)控制在40至100的范围内。另外，LED封装件1至8可发射色温范围为从2000K至20000K的各种类型的白光。当必要时，LED封装件1至8可产生可见光(例如，紫光、蓝光、绿光、红光和橙光)或者红外(IR)光，并且调整照明光的颜色。另外，LED封装件1至8可产生具有用于刺激植物生长的特定波长的光。
参照图14，通过将蓝色LED与黄色磷光体、绿色磷光体、红色磷光体和/或绿色LED和红色LED进行组合而产生的白光可具有至少两个峰值波长。CIE 1931坐标系中的白光的坐标(x，y)可位于连接(0.4476，0.4074)、(0.3484，0.3516)、(0.3101，0.3162)、(0.3128，0.3292)和(0.3333，0.3333)的线段上，或者位于由所述线段和黑体辐射体光谱包围的区中。在图14中，由于位于黑体辐射体光谱下方的点E(0.3333，0.3333)周围的白光在基于黄色组分的光中相对弱，因此其可用作用户相比于通过裸眼可具有更加生动或新鲜的感觉的区中的照明光源。因此，利用位于黑体辐射体光谱下方的点E(0.3333，0.3333)周围的白光的照明产品可合适地作为用于 销售杂货和衣物的商场的照明。
在一些实施例中，LED封装件1至8的透射材料层13、23、33、43、53、63、73和83可包括磷光体，其可具有以下实验式和颜色。
基于氧化物的：黄色和绿色(Y,Lu,Se,La,Gd,Sm)3(Ga,Al)5O12:Ce、蓝色BaMgAl10O17:Eu、3Sr3(PO4)2·CaCl:Eu
基于硅酸盐的：黄色和绿色(Ba,Sr)2SiO4:Eu、黄色和橙色(Ba,Sr)3SiO5:Eu
基于氮化物的：绿色β-SiAlON:Eu、黄色(La,Gd,Lu,Y,Sc)3Si6N11:Ce、橙色α-SiAlON:Eu、红色(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiON3:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu、(Sr,Ca)2Si5(ON)8:Eu、(Sr,Ba)SiAl4N7:Eu
基于硫化物的：红色(Sr,Ca)S:Eu、(Y,Gd)2O2S:Eu、绿色SrGa2S4:Eu
基于氟化物的：基于KSF的红色K2SiF6:Mn4+、K3SiF7:Mn4+
磷光体的组成应该基于化学计算法，并且各个元素可由元素周期表中的对应的族的其它元素置换。例如，Sr可由诸如Ba、Ca或Mg的II族元素(碱土金属)置换，并且Y可由诸如Tb、Lu、Sc或Gd的基于镧的元素置换。另外，根据期望的能级，作为活化剂的铕(Eu)可由铈(Ce)、铽(Tb)、镨(Pr)、铒(Er)或镱(Yb)置换。活化剂可单独使用，或者还可应用共活化剂来改变特性。此外，诸如QD的材料可用作能够代替磷光体的材料，并且对于LED，磷光体和QD可单独使用或者彼此结合使用。QD可具有包括诸如CdSe或InP的核(约3nm至约10nm)、诸如ZnS和ZnSe的壳(约0.5nm至约2nm)和用于稳定核和壳的配体的结构，并且可根据大小实现为各种颜色。
涂布磷光体或者QD的方法可包括以下处理中的至少一个：将磷光体或者QD溅射至发光结构上的处理；用膜覆盖发光结构的处理；或者将膜或陶瓷磷光体片材附着于发光结构的处理。
溅射处理通常可包括点胶处理和溅射涂布处理，点胶处理可包括气动处理和机械处理，例如螺钉紧固处理或直线式紧固处理。在喷 射处理中，可通过喷射非常少量的磷光体或QD来调整点的量，并且可通过调整点的量来控制色坐标。
用膜覆盖发光结构的处理可包括电泳处理、丝网印刷处理或磷光体模制处理，可根据芯片的侧表面是否需要涂布膜来选择性地采用它们。
可分离具有不同发射波长的至少两个磷光体层以控制具有不同的发射波长的至少两种磷光体中的被构造为再吸收在短波长范围内发射的光的长波长发光磷光体的效率。另外，可在各个磷光体层之间设置DBR(或者全向反射器(ODR))层，以便最小化光的再吸收和LED芯片与所述至少两个磷光体层之间的干扰。
为了形成均匀的涂层，磷光体可形成为膜或陶瓷类型，并且随后附着于发光结构上。
可按照远程方式布置光转换材料，以改变光学效率或者光分布特征。在这种情况下，光转换材料可根据其耐用性和耐热性而与透明聚合物或者玻璃一起布置。
由于涂布磷光体的技术极大地影响LED的光学特性，因此多方面地研究了控制磷光体涂层的厚度或者均匀地分散磷光体的技术。QD可按照与磷光体相同的方式布置在发光结构上。另外，QD可介于玻璃与透明聚合物材料之间，并且执行光转换操作。
透射材料可作为填料布置在发光结构上，以保护发光结构不受外部影响，或者提高光提取效率。透射材料可为诸如环氧树脂、硅树脂、环氧树脂和硅树脂的混合物的透明有机材料，并且可通过加热或者用光辐射或者通过允许将透射材料凝固超过给定时间段(或者可替换地，预定时间段)来固化。可将聚二甲硅氧烷(PDMS)归类为基于甲基的硅树脂，而可将聚甲基苯基硅氧烷归类为基于苯基的硅树脂。基于甲基的硅树脂与基于苯基的硅树脂在折射率、透湿性、透光率、耐光稳定性和耐热稳定性方面有所不同。另外，硅树脂可根据交联剂和催化剂而以不同的速率固化，并且影响磷光体的散布。
光提取效率可取决于填料的折射率。可按次序堆叠具有不同折射率的至少两种硅树脂，以最小化发射蓝光的设置在芯片的最外侧部 分的介质与将光发射至空气的介质之间的折射率的差。通常，基于甲基的硅树脂可具有最高的耐热稳定性，而基于苯基的硅树脂、混合物和环氧树脂随着温度的升高可以有序方式以低速率变化。硅树脂可根据硬度归类为凝胶类型、弹性体类型和树脂类型。
发光结构还可包括透镜，其径向地引导由光源辐射的光的方向。在这种情况下，可将先前成型的透镜附着于发光结构上。可替换地，可将可流动有机溶剂注入其上安装有发光结构的模具中，并且固化该有机溶剂以形成透镜。透镜可直接附着于形成在芯片上的填料，或者通过将LED的外部粘附至透镜的外部而与所述填料间隔开。当将可流动有机溶剂注入模具中时，可使用注射模制工艺、传递模制工艺或者压缩模制工艺。光分布特征可受透镜形状(例如，凹进形状、凸出形状、粗糙形状、锥形形状或几何结构)的影响。可修改透镜的形状以满足效率和光分布特征的需求。
图15是包括根据示例实施例制造的LED封装件的白色发光封装模块的图。
参照图15A，可通过将色温为约4,000K和约3,000K的白色LED封装件与红色LED封装件组合来制造白色发光封装模块。该白色发光封装模块可在约3,000K至约4,000K的范围内调整色温，并且提供CRI Ra为约85至约99的白光。
参照图15B，可通过将色温为约2,700K的白色LED封装件与色温为约5,000K的白色LED封装件组合来制造白色发光封装模块。该白色发光封装模块可在约2,700K至约5,000K的范围内调整色温，并且提供CRI Ra为约85至约99的白光。用于各个色温的LED封装件的数量可根据基本色温设定值而改变。例如，在基本色温设定值在约4,000K的色温左右的照明设备中，对应于约4,000K的色温的封装件的数量可大于对应于约3,000K的色温的封装件的数量或者红色LED封装件的数量。
磷光体可具有以下实验式和颜色。
基于氧化物的：黄色和绿色Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce
基于硅酸盐的：黄色和绿色(Ba,Sr)2SiO4:Eu、黄色和橙色(Ba,Sr)3SiO5:Ce
基于氮化物的：绿色β-SiAlON:Eu、黄色La3Si6O11:Ce、橙色α-SiAlON:Eu、红色CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、SrSiAl4N7:Eu、SrLiAl3N4:Eu、Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3，0＜z＜0.3，0＜y≤4)式(1)
在式(1)中，Ln可为选自IIIa族元素和稀土元素的至少一个元素，M可为选自钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)和镁(Mg)的至少一个元素。
基于氟化物的：基于KSF的红色K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+(例如，Mn的组成比率可为0＜z≤0.17)。
磷光体的组成需要基本符合化学计算法，并且各个元素可由包括在周期表的对应的族中的其它元素置换。例如，锶(Sr)可由选自碱土II族的钡(Ba)、钙(Ca)和镁(Mg)中的至少一个置换，并且Y可由选自铽(Tb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钆(Gd)中的至少一个置换。另外，根据期望的能级，作为活化剂的铕(Eu)可由选自铈(Ce)、铽(Tb)、镨(Pr)、铒(Er)和镱(Yb)中的至少一个置换。可单独使用活化剂，或者可针对特征改变而额外应用子活化剂。另外，诸如QD的材料可用作能够代替磷光体的材料，并且磷光体和QD可单独使用，或者彼此结合使用。
QD可具有包括诸如CdSe或InP的核(约3nm至约10nm)、诸如ZnS和ZnSe的壳(约0.5nm至约2nm)和用于稳定核和壳的配体的结构，并且可根据大小实现为各种颜色。
波长转换材料可实现为包含在包封材料中。然而，可预先将波长转换材料按照膜形制备并且将其附着至LED芯片的表面。在这种情况下，可在LED芯片的顶表面上涂布波长转换材料至均匀厚度。
图16示出了根据利用蓝色LED芯片(约440nm至约460nm)的白色LED封装件所包括的应用的磷光体的类型。
图17是包括根据示例实施例的LED封装件的背光(BL)组件1000的分解立体图。
参照图17，直下式BL组件1000可包括下盖1005、反射片材1007、发光模块1010、光学片材1020、LC面板1030和上盖1040。
发光模块1010可包括LED阵列1012和/或控制器(例如，分级存储单元和驱动器IC)1013，LED阵列1012包括至少一个LED以及电路衬底。发光模块1010可包括参照图1至图13D描述的LED封装件1至8中的至少一个。
控制器1013可存储和控制包括在LED阵列1012中的各个LED的驱动信息和/或能够分离地控制或成组控制LED的开/关或亮度的驱动程序IC。LED阵列1012可从布置在直下式BL组件1000以外的LED驱动器接收发射功率和驱动信息。控制器1013可从LED驱动器感测驱动信息，并且基于感测到的驱动信息控制供应至LED阵列1012的LED中的每一个的电流。
光学片材1020可设置在发光模块1010上，并且包括散射片材1021、会聚片材1022和保护片材1023。也就是说，被构造为散射发光模块1010发射的光的散射片材1021、被构造为聚集散射片材1021散射的光并且增加亮度的会聚片材1022以及被构造为保护会聚片材1012并且确保视角的保护片材1023可在发光模块1010上按次序制备。上盖1040可包围光学片材1020的边缘，并且与下盖1005组装。还可将LC面板1030布置在光学片材1020与上盖1040之间。
LC面板1030可包括一对第一衬底(未示出)和第二衬底(未示出)，它们可在LC层介于它们之间的情况下彼此粘合。多根栅线可与多根数据线交叉，以在第一衬底上限定像素区。薄膜晶体管(TFT)可分别设置在像素区之间的交叉点处，并且可与安装在对应的像素区上的像素电极一一对应，并且连接至所述像素电极。第二衬底可包括分别对应于各像素区的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤色器和覆盖对应的滤色器的边缘、栅线、数据线和TFT的黑矩阵。
图18是平板半导体发光设备1100的示意图，该平板半导体发光设备1100包括其中排列有根据示例实施例的LED封装件的LED阵列单元和LED模块。
参照图18，平板半导体发光设备1100可包括光源1110、电源 装置1120和壳体1130。光源1110可包括LED阵列单元，其包括根据示例实施例的LED封装件1至8中的至少一个。
光源1110可包括LED阵列单元，并且具有整体平面形状。
电源装置1120可被构造为将功率供应至光源1110。
壳体1130可包括其中容纳有光源1110和电源装置1120的容纳空间，并且具有带一个敞开的侧表面的六面体形状，但是本发明构思不限于此。光源1110可布置为朝着壳体1130的敞开的侧表面发射光。
图19是灯泡式灯的示意图，该灯泡式灯是半导体发光设备1200，其包括其中排列有根据示例实施例的LED封装件的LED阵列单元和LED模块。
参照图19，半导体发光设备1200可包括插孔1210、电源单元1220、热辐射单元1230、光源1240和光学单元1250。根据示例实施例，光源1240可包括LED阵列单元，其包括根据示例实施例的LED封装件1至8中的至少一个。
插孔1210可被构造为能够被现有技术的照明系统代替。供应至照明系统1200的功率可通过插孔1210施加。可通过将第一电源单元1221与第二电源单元1222组装来形成电源单元1220。
热辐射单元1230可包括内部辐射单元1231和外部辐射单元1232。内部辐射单元1231可直接连接至光源1240和/或电源单元1220，使得热可传递至外部辐射单元1232。光学单元1250可包括内部光学单元(未示出)和外部光学单元(未示出)，并且可被构造为均匀地分散光源1240发射的光。
光源1240可从电源单元1220接收功率，并且将光发射至光学单元1250。光源1240可包括LED阵列单元，其包括根据示例实施例之一的LED封装件。光源1240可包括至少一个LED封装件1241、电路衬底1242和分级存储单元1243，并且分级存储单元1243可存储LED封装件1241的分级信息。
包括在光源1240中的多个LED封装件1241可为相同类型，以产生具有相同波长的光。可替换地，包括在光源1240中的所述多个LED封装件1241可为不同类型，以产生具有不同波长的光。
例如，LED封装件1241可包括蓝色LED、白色LED，其通过将黄色、绿色、红色或橙色磷光体与紫色、蓝色、绿色、红色或红外(IR)LED中的至少一个组合而制成，以控制白光的色温和CRI。可替换地，当LED芯片发射蓝光时，包括黄色、绿色和红色磷光体中的至少一个的LED封装件可被构造为根据磷光体的组合比率发射具有各种色温的白光。可替换地，将绿色或红色磷光体应用于蓝色LED芯片的LED封装件可被构造为发射绿光或红光。被构造为发射白光的LED封装件可与被构造为发射绿光或红光的LED封装件组合，以控制白光的色温和CRI。另外，LED封装件1241可包括被构造为发射紫光、蓝光、绿光、红光或IR光的LED中的至少一个。
图20和图21是将利用根据示例实施例的LED封装件的照明系统或电子装置应用于家庭网络的示例的图。
参照图20和图21，家庭网络可包括家庭无线路由器2000、网关集线器2010、ZigBee模块2020、LED灯2030、车库门锁2040、无线门锁2050、家用电器2060、蜂窝电话2070、壁装开关2080和云网络2090。
家庭网络可根据卧室、起居室、门厅、储藏间和家用电器的操作状态以及周围环境和状况利用家用无线通信(例如，ZigBee和WiFi)自动地控制LED灯2030的开/关、色温、CRI和/或亮度。例如，如图21所示，可根据在电视3030上观看的电视节目的类型或者电视3030的屏幕亮度利用网关3010和ZigBee模块3020A来自动地控制照明设备3020B的亮度、色温和/或CRI。当电视节目的节目值是人剧时，照明设备3020B可根据预设值将色温降至12,000K或更低(例如，5,000K)并且调整色觉，由此创建舒适氛围。另一方面，当节目值是搞笑节目时，家庭网络可被构造为使得照明设备3020B可根据设定值将色温增至5,000K或更高，以调整为青白光。
此外，利用家用无线协议(例如，ZigBee、WiFi或LiFi)通过智能电话或计算机，不仅可控制照明设备3020B的开/关操作、亮度、色温和/或CRI，而且可控制连接至照明设备3020B的诸如电视、冰箱和空调的家用电器。这里，LiFi通信是指利用照明设备的可见光 的短距离无线通信协议。例如，可利用这样一种方法通过智能电话控制室内照明设备或者电器，所述方法包括实现指示图14所示的色坐标系的智能电话的照明控制应用程序以及利用通信协议(例如，ZigBee、WiFi、LiFi等)根据色坐标系映射连接至安装在家中的全部照明设备的传感器，即，指示室内照明设备的位置、当前设定值和开/关状态值，通过选择位于特定位置的照明设备来改变状态值以及根据改变的值来改变照明设备的状态。
ZigBee模块2020或者3020A可与光学传感器联合以形成一个模块，或者与发光设备联合。
可见光无线通信(LiFi)技术是一种通过人眼可辨识的可见光波长的光无线地发送信息的无线通信技术。可见光无线通信技术与现有的有线光学通信技术和红外无线通信的区别在于使用了可见光波长的光，并且与有线光学通信技术的区别在于通信环境为无线环境。与RF无线通信技术相比，就频率使用而言，可自由地使用可见光无线通信技术，而不需要管理或许可。另外，可见光无线通信技术具有合适的物理安全性，并且具有使用户能够用他/她的眼确认通信链路的区别。此外，可见光无线通信技术是一种能够同时实现光源和通信功能的特有目的的融合技术。另外，LED照明设备可用于车辆的内部光源或外部光源。LED照明设备可用于车辆的内部光源，诸如内部灯、阅读灯或各种仪表板的灯。另外，LED照明设备可用于车辆的外部光源，诸如大灯、刹车灯、转向灯、雾灯、行驶灯。
利用特定波长范围的LED可促进植物生长，稳定人的情感或治疗疾病。LED可用作用于机器人或各种机械设备的光源。由于LED具有低功耗和长寿命，因此可通过将LED与利用太阳能电池或风能的生态友好的可再生能源系统组合来实现照明系统。
虽然已经具体示出并参照本发明构思的示例实施例描述了本发明构思，但是应该理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可作出各种形式和细节上的改变。
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