发光元件及其制造方法与流程

本发明涉及一种包含有发光二极管的发光元件，尤其是涉及一种具有荧光粉层以及应力释放层的发光元件。

背景技术：

发光二极管(light-emittingdiode；led)因为兼具节能、寿命长、体积小等诸多优点而在各种照明应用上逐渐取代传统白炽灯及荧光灯。

不论是发光二极管的自身，或者包含有发光二极管的发光元件，在应用于各种照明的情况时，除了发光强度与可靠度之外，出光方向、光场分布以及各方向上色彩的均匀度也是选择灯具时需要考虑的因素。

发光二极管或者发光元件还可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emittingdevice)。发光装置可以包含一具有至少一电路的次载体(sub-mount)；至少一焊料(solder)位于上述次载体上，通过此焊料将上述发光元件粘结固定于次载体上并使发光元件的基板与次载体上的电路形成电连接；以及，一电连接结构，以电连接发光元件的电极与次载体上的电路；其中，上述的次载体可以是导线架(leadframe)或大尺寸镶嵌基底(mountingsubstrate)。

技术实现要素：

本发明的一实施例公开一种发光元件，包含一个发光单元、一个透光层覆盖发光单元、以及一波长转换层位于透光层上。波长转换层包含一包含有荧光粉的荧光粉层以及一不包含荧光粉的应力释放层。

本发明的一另一实施例公开一种发光元件，包含一发光单元，可发出具有第一峰值的第一光线，且具有一顶面、一底面以及位于该顶面及该底面的一第一侧面及一第二侧面；一波长转换层，可发出具有第二峰值的第二光线，且覆盖该顶面，其中该第二峰值大于该第一峰值；一绝缘层，对该第一光线具有一第一吸收率以及对该第二光线具有一第二吸收率，且围绕该第一侧面、该第二侧面以及该波长转换层，其中该第一吸收率大于该第二吸收率。

附图说明

图1为本发明的一实施例的发光元件剖面示意图；

图2为本发明的一实施例的发光元件示意图；

图3a、图3b、图3c、图3d、图3e和图3f为本发明的一实施例的发光元件制造流程示意图；

图3a、图3b、图3c’、图3d’、图3e’和图3f’为本发明的一实施例的发光元件制造流程示意图；

图4a～图4b为本发明的一实施例的发光元件的光学特性图；

图5a～图5d为本发明的一实施例的发光元件示意图；

图6a～图6c为本发明的一实施例的发光元件示意图；

图7a为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图7b为图7a中的发光元件的上视图；

图7c为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图7d为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图7e为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图7f为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图7g为本发明的实施例的发光元件的剖面示意图；

图8a～图8b为图7a与图7c中的发光元件的光学特性图；

图8c～图8d为滤光层的光学特性图；

图9a～图9f为图7a中发光元件的制造流程图；

图9a～图9c、图9g～图9i为图7d中发光元件的制造流程图；

图10a～图10f为图7e中发光元件的制造流程图；

图10a～图10d、图10g～图10h以及图10i、图10j-图10k为图7f中发光元件的制造流程图；

图11a～图11e为图7g中发光元件的制造流程图；

图12a～图12b为本发明的实施例的发光装置示意图；

图13a～图13b为本发明的实施例的发光装置示意图；

图14为本发明的实施例的发光装置示意图。

符号说明

1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、7002、7004、7004a、7004b、7006、7006a、7006b、7008、7010：发光元件；

12001、12002、13001、13002、14001：发光装置；

2、2a、2b、2c：发光单元；

31：切割工具；

32、32’：透明覆盖层；

40、42：透光底层；

6、6’、60、62、64、64’、66、66’：波长转换层；

80、82、84：透光顶层；

86：透光层；

100、101：保护层；

102、102’：防渗层；

1020：第一部分；

1022：第二部分；

1024：第三部分；

104、104a、104b、104’、104”、106、108：绝缘层；

104”’：绝缘层材料

1040、1050：第一部分；

1042、1052：第二部分；

105：吸光层；

142：粘着层；

200：下表面；

201：承载基板；

202：上表面；

203：发光层；

204、206、70040、70042：侧表面；

12：载板；

14、140：暂时载板；

16：滤光层；

20、22：导电层；

402、608：介面；

604、606：侧壁；

t：厚度

t1、t2：宽度；

t3、t4、t5：最大宽度；

具体实施方式

参考图1，发光元件1000包含一个发光单元2、导电层20、22、第一透光底层40、第二透光底层42、一波长转换层6、一第一透光顶层80、一第二透光顶层82与载板12。导电层20、22是用于电连接发光元件与外部电路，举例来说，发光元件1000可以通过导电层20、22固接(mount)到一个载板上。发光单元2的一侧与导电层20、22相连接，并通过导电层20、22与外部电连接。如图1(剖视图)所示，第一透光底层40位于发光单元2的两侧(但由上视图观之，第一透光底层40会环绕发光单元2的四周)，并与导电层20、22相接。第二透光底层42位于第一透光底层40之上，较第一透光底层40靠近波长转换层6，并覆盖发光单元2的侧壁。第一透光底层40与第二透光底层42可以包含有相同或者不同的材料，但是两个透光底层40、42对于发光单元2发出的光线都具有适当的透光性，例如大于60％由发光单元2所发出的光线会穿过第一透光底层40或第二透光底层42；并且第一透光底层40与第二透光底层42之间具有不同的物理特性，例如硬度或密度等物理特性。第二透光底层42不仅与波长转换层6、发光单元2以及第一透光底层40直接接触，还与导电层20、22未被发光单元2或者第一透光底层40覆盖之处直接接触。

在其他实施例中，导电层20、22以横向往远离发光单元2的方向(朝外)延伸，而导电层20、22未与发光单元2重叠的部分则被第一透光底层40、第二透光底层42及/或波长转换层6覆盖，因此导电层20、22不会跟第一透光顶层80及第二透光顶层82相接触。又在其他实施例中，还存在有绝缘层位于第一透光底层40与导电层20、22之间，及/或是位于第二透光底层42与导电层20、22之间，及/或位于导电层20、22之间的发光单元2下表面(图未示)。此外，导电层20、22也可以向内延伸，以缩减彼此间的距离，并且覆盖位于导电层20、22间的发光单元2的部分下表面(图未示)。此外，若绝缘层可以反射及/或散射发光单元2所发出的光线，还可以由此反射发光单元2朝向导电层20、22方向射出的光，使得光线往波长转换层6的一侧集中。

透明底层40、42与透光顶层80、82的材料可为热固性树脂(thermosettingresin)，热固性树脂例如是环氧树脂(epoxyresin)、硅树脂(siliconeresin)、酚醛树脂(phenolresin)、不饱和聚酯树脂(unsaturatedpolyesterresin)或聚亚酰胺树脂(polyimideresin)。在一实施例中，透明底层40、42与透光顶层80、82的材料为硅树脂。在一实施例中，透明底层40、42与透光顶层80、82材料为b阶段硅树脂(b-stagesiliconeresin)或加热后完全固化的c阶段硅树脂(c-stagesiliconeresin)，其中b阶段是指介于未固化的a阶段(a-stage)与完全固化的c阶段(c-stage)之间的半固化(semi-curable)树脂。在一实施例中，透明底层40、42与透光顶层80、82的硅树脂的组成可根据所需的物理性质或光学性质的需求做调整。一实施例中，透明底层40、42与透光顶层80、82含有脂肪族的硅树脂，例如，聚苯基甲基硅氧烷化合物，并具有较大的延展性，较可以承受发光元件1000产生的热应力。另一实施例中，透明底层40、42与透光顶层80、82含有芳香族的硅树脂，例如，苯基硅氧烷化合物，并具有较大的折射率，可以提高发光元件1000的光萃取效率。

发光单元2可以包含一发光层，发光层内有主动层夹于两个半导体层之间。两个半导体层分别为第一型半导体层(例如为n型半导体层)与第二型半导体层(例如为p型半导体层)而分别具有不同的极性以分别提供电子、空穴，且每一层具有一大于主动层的带隙，由此提高电子、空穴于主动层中结合以发光的机率。第一型半导体层、主动层、及第二型半导体层可包含ⅲ-ⅴ族半导体材料，例如alxinyga(1-x-y)n或alxinyga(1-x-y)p，其中0≤x,y≤1；(x+y)≤1。根据主动层的材料，发光单元2可以发出峰值波长(peakwavelength)或主波长(dominantwavelength)介于610～650nm的红光、峰值波长或主波长介于530～570nm的绿光、峰值波长或主波长介于450～490nm的蓝光，峰值波长或主波长介于400～440nm的紫光、或发出峰值波长介于200～400nm的紫外光。此外，发光单元2还可以包含承载基板，承载基板可用以承载或支撑发光层。在一实施例中，承载基板为可用于外延成长(epitaxialgrowth)的基板，基板的材料例如蓝宝石(sapphire)、氮化镓、硅、氮化硅等，适于在其上形成(例如，外延成长技术)三五族或二六族等可以形成发光层的半导体材料。在另一实施例中，承载基板并非用于直接形成发光层的材料层或成长基板，而用以置换或支撑成长基板的其他支撑构件(支撑构件例如材料、结构、或形状不同于成长基板的结构)。

导电层20、22由金属材料组成，例如钛、镍、金、铂或铝。在一实施例中，导电层是钛/铝/镍/铝/镍/铝/镍/金、钛/铝/钛/铝/镍/金，或钛/铂/铝/镍/铝/镍/金所组成的多层结构，其中最底下的一层是金，用于与金属凸块直接接触。

波长转换层6覆盖在第一透光底层40(或第二透光底层42)之上，并包含有一种或者多种波长转换材料与折射率(n)介于1.4～1.6或者1.5～1.6之间的基质。在一实施例中，如图1所示，由剖视图观之，波长转换层6覆盖发光单元2靠近载板12的一面以及发光单元2的两侧(由上视图观之，波长转换层6会将发光单元2完全覆盖，并会环绕发光单元2的周围)，还直接与导电层20、22相接触。在其他实施例中，波长转换层6覆盖发光单元2靠近载板12的一面，但是不完全或者并未覆盖发光单元2的两侧，也不与导电层20、22直接接触(未显示)。在此所称的覆盖包括了两个物体直接接触以及两个物体在一个方向上虽未直接接触但是彼此重叠的态样，以下同。波长转换层6上覆盖有第一透光顶层80与第二透光顶层82，第一透光顶层80与第二透光顶层82对于发光单元2发出的光线都具有适当的透光性，例如大于60％由发光单元2所发出的光线会穿过透光顶层80、82。在一实施例中，第一透光顶层80的侧边的至少一部分、第二透光顶层82的侧边的至少一部分、与载板12的侧边彼此齐平(或于二维度上呈现共平面)，并且第一透光顶层80更与导电层20、22靠近发光单元2的一侧相接触。第一透光顶层80与第二透光顶层82可以包含有相同或者不同的材料，并且第一透光顶层80与第二透光顶层82之间至少有一不同的物理特性，例如硬度或密度等物理特性。在一实施例中，透光底层40、42、波长转换层6与透光顶层80、82对于发光单元2发出的光线都具有适当的透光性，例如大于60％由发光单元(light-emittingunit)2所发出的光线可以穿过这些层。这些层还可以包含相同或者不同的材料，其内还可以加入扩散粉，例如二氧化钛、二氧化硅等，由此改变光行进的方向、或匀化光线、或降低炫光。在其他实施例中，还可以在这些层内加入颜料改变发光元件1000的颜色，以达到不同的视觉效果。在一实施例中，在透光顶层80、82或载板12中加入一种与波长转换层6内的波长转换材料色泽相异的材料，以改变发光元件1000外显的颜色，例如，在第二透光顶层82加入白色材料，以使得在发光元件(light-emittingelement)1000未发光时，发光元件1000呈现白色的色泽。

波长转换材料吸收发光单元2所发出的第一光线并转换成峰值波长或主波长不同于第一光线的第二光线。波长转换材料包含了量子点材料、黄绿色荧光粉、红色荧光粉或蓝色荧光粉。黄绿色荧光粉包含了yag、tag，硅酸盐，钒酸盐，碱土金属硒化物，或金属氮化物。红色荧光粉包括氟化物(例如k2tif6：mn⁴⁺或k2sif6：mn⁴⁺)、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硫化物、金属氮氧化物、或钨酸盐和钼酸盐的混合物。蓝色荧光粉包括bamgal10o17：eu²⁺。在一实施例中，第一光线与第二光线混成一白光，白光在cie1931色度图中具有一色点坐标(x、y)，其中，0.27≤x≤0.285；0.23≤y≤0.26。在一实施例中，白光具有一色温介于2200～6500k(例如2200k、2400k、2700k、3000k、5700k、6500k)且在cie1931色度图中具有一色点座标(x、y)位于7阶麦克亚当椭圆(macadamellipse)内。在一实施例中，第一光线与第二光线混成一非白光(其中，第一光线可以几乎全部或大多数被转换成第二光线)，例如紫光或者黄光。在一实施例中，波长转换层6的厚度介于100～350μm。当厚度低于100μm时，波长转换层6的强度也许不足以作为发光元件1000的支撑件。若厚度大于350μm时，发光元件1000的整体厚度通常会太厚以无法应用在一密致装置(compactapplication)，例如手表、皮带、衣服、眼镜、或其他穿戴装置等。

第二透光顶层82在远离发光单元2的一侧覆盖有载板12，在一实施例中，载板12对于发光单元2发出的光线具有适当的透光性，例如至少60％从发光单元2所发出的光线会穿过载板12。载板12中也可以加入扩散粉以达到匀化光线(或改善光萃取效率)的效果。在一实施例中，如图1所示，载板12具有长方形或者近似的外型。但是，在其他实施例中，由剖视图观之，载板12可以具有梯形或倒梯形的外型。在另一实施例中，载板12远离发光单元2的一侧可以用模具成型(molding)、喷涂(spraying)或点胶(dispensing)等方式于其上施做一光学层，由此影响光行进的方向，例如，将发光单元2射向载板12的光线导引至发光元件1000侧壁的方向，或者导引至导电层20、22的方向。此外，载板12可以具有平坦或非平坦的表面，不同型态的表面可以产生不同的光场分布，例如，粗糙的表面可以产生较为均匀的色温或光强度分布。虽然在图1中，发光元件1000的侧壁(包含由载板12向下经过透光顶层82、80、波长转换层6与导电层20、22的表面)为一连续无凸起的平面。但是在其他实施例中，这个侧壁也可以有凹凸起伏，例如，透光顶层80、82或者波长转换层6相较于载板12与导电层20、22还为凸出或者凹陷。此外，发光元件1000的侧壁也可以包含有单一种或数种的粗糙度分布。

参考图2，发光元件2000包含一个发光单元2、导电层20、22、透光底层40、42、一波长转换层6、一透光顶层84与载板12。为了简洁的因素，与发光元件1000中雷同或者类似的结构与特性就不再重复。在这个实施例中，波长转换层6包含第一波长转换层60与第二波长转换层62，这两个层包含有不同的材料，例如第一波长转换层60包含有第二波长转换层62中没有的波长转换材料。波长转换层6覆盖发光单元2并向左右两侧延伸直到与其上方或下方结构大致齐平。第一波长转换层60与第二波长转换层62有一大致相同的轮廓。在本实施例中，波长转换层6为一薄片(sheet)可弯曲以贴合在其下方的结构之上，并具有一定的厚度(例如200μm)，与发光单元2的厚度(例如150μm、170μm等介于100～200μm之间的厚度)接近，并比载板12的厚度(例如250μm、300μm、500μm等介于200～600μm之间的厚度)薄。在其他实施例中，波长转换层6的厚度也可以比载板12的厚度(例如110μm、130μm、170μm等介于100-200μm之间的厚度)厚。透光底层40、42除了覆盖发光单元2的侧壁与上表面之外，还可以配合波长转换层6的可挠性(flexibility)调整厚度与轮廓，由此增加透光底层40、42与波长转换层6之间的结合强度。透光顶层84、80、以及82，皆具有良好的光穿透率，例如，超过80％由发光单元2发出的光线都能穿过透光顶层。在一实施例中，透光顶层84与第二波长转换层62包含有相同的材料，例如硅胶；但是透光顶层84与第二波长转换层62具有至少一种不同的物理性质，例如透光顶层84的硬度大于第二波长转换层62的硬度，或透光顶层84的折射率小于第二波长转换层62的折射率。在图1～图2中，波长转换层6并未与发光单元2直接接触，但是在其他实施例中，波长转换层6也可以与发光单元2的表面及/或转角直接接触。

图3a～图3f与图3c’～图3f’为根据本发明的实施例的发光元件制造流程示意图。如图3a～图3b所示，将多个发光单元2排列于暂时载板14之上。此多个发光单元2可以先预先经过筛选分类并具有相近光电特性(例如阀值电压、功率、发光效率、色温以及发光强度)。又或者，此多个发光单元2是直接取用自晶片上产出且尚未经过筛选分类的产品。在暂时载板14上依序覆盖第一透光底层40与第二在某些区域可能不连续，例如，第二透光底层42不会覆盖或仅覆盖暂时载板14与发光单元2重叠的区域。由于第二透光底层42为软性材料，因此覆盖在暂时载板14上时会随着发光单元2所在的位置而有上下起伏。

接着如图3c所示，利用喷涂或者印刷的方式覆盖波长转换层6到第二透光底层42之上，波长转换层6可以包含有一种或多种波长转换材料，多种波长转换材料的颗粒大小可以相同或者相异，又或者落在同一个范围内。除了波长转换材料外，波长转换层6的内部还可以包括散射材料的颗粒(未绘示于图中)，例如二氧化钛。

接着如图3d所示，在波长转换层6上覆盖一第一透光顶层80，并提供一载板12与覆盖在载板12一侧的第二透光顶层82。其中，第一透光顶层80与第二透光顶层82可以包含同样的材料，并且都对发光单元2所发出的光线具有良好的穿透率，例如超过80％由发光单元2发出的光线都能穿过透光顶层80、82。第二透光顶层82覆盖在载板12之后，形成如图3e的结构。接着将图3e中的载板12与第二透光顶层82一起加热，使得第二透光顶层82硬化。但是波长转换层6上的第一透光顶层80并不经加热硬化的步骤，使得后续将载板12通过第二透光顶层82连接到第一透光顶层80的时候，较第二透光顶层82为软的第一透光顶层80可以分散结合时的应力(例如从载板12侧向透光顶层80加压的应力)。第一透光顶层80还可以填入第二透光顶层82表面凹陷的部分以提高第一透光顶层80与第二透光顶层82间的结合力。接着再移除暂时载板14(未绘示于图中)并形成导电层(未绘示于图中)，经过切割步骤(未绘示于图中)，就可以形成如图第3f所示的结构。虽然在图3f的结构中，一个发光元件1000仅包含一个载板12与一个发光单元2。然而，一个发光元件1000中也可以包含一个载板12底与多个发光单元2，并且这些发光单元2可以发出同一色光、不同色光或者不可见光。

在上述图3a～图3f中的实施例，发光单元2可以通过发泡胶与暂时载板14相黏。暂时载板14可以是硬质材料，例如蓝宝石或者玻璃。在其他实施例中，可以使用用于外延成长的成长基板取代暂时载板14以进行前述的制造流程。图3d中，第一透光顶层80与第二透光顶层82可以通过喷涂、印刷或者点胶的方式分别形成在波长转换层6与载板12之上。

图3c’～图3f’中的实施例类似图3a～图3f的实施例，为了简洁的原因，与图3a～图3f的实施例的制造步骤相似的图3a～图3b中的制造步骤就不再描述。如图3c’所示，覆盖在发光单元2上的波长转换层6包括了第一波长转换层60与第二波长转换层62。波长转换层6是通过贴合方式覆盖在发光单元2之上，亦即，波长转换层6与发光单元2通过透光底层42相结合。第一波长转换层60与第二波长转换层62是预先结合再一起以形成波长转换层6，而第一波长转换层60相对于第二波长转换层62具有较多的波长转换材料(例如荧光粉)，例如波长转换层6内的所有波长转换材料的粒子总数的80％以上都在第一波长转换层60内，例如以电子显微镜方式量测剖视图下波长转换颗粒的密度，以得到在特定的面积下(例如，100×100微米平方)波长转换颗粒的总数目或总面积，再通过比较第一波长转换层60内与第二波长转换层62内的颗数以得到上述的比例。因此，来自于发光单元2的光线会先激发第一波长转换层60内的波长转换材料并产生放射光线。放射光线及/或来自于发光单元2的光线会再进入第二波长转换层62并产生又一种光线。波长转换层6较佳地为软性材质，因此沿着下方的发光单元2及/或透光底层40、42的轮廓紧密贴合。所以，波长转换层6远离发光单元2的表面通常不会是平整的表面。接着再如图3d’所示，在载板12的一侧覆盖一透光顶层84，透光顶层84更经过烘烤的步骤让透光顶层84固化。接着如图3e’所示，将载板12及透光顶层84形成的叠层与波长转换层6相结合。在另一实施例中，在与载板12及透光顶层84贴合之前，波长转换层6上的全部或者部分区域可以覆盖(例如，涂布、喷涂)一粘着层(未绘示于图上)，例如硅胶，以增加与透光顶层84的接合强度。

接着移除暂时载板14并形成导电层20、22后，经过切割步骤以形成如图3f’所示的结构。同样的，在图3f’的结构中，一个载板12也可以覆盖有多个发光单元2，发出同样的色光、不同色光或者不可见光。

在图3c’～图3f’的实施例中，波长转换层6为一预先形成的双层结构。以图3c’的结构为例，透光底层40、42与多个发光单元2形成一大致圆滑且连续的弧形，这个连续的弧形的弯曲程度可以配合波长转换层6可挠性(flexibility)，以避免波长转换层6过度弯曲而断裂或者在透光底层40与波长转换层6之间形成空隙使得光线被局限其中而降低光萃取效率。波长转换层6与透光底层40之间大致上紧密结合。波长转换层6弯曲后的厚度可能会全面或局部产生变化，亦即厚度会全面变薄，或局部区域厚度减薄，或局部区域厚度减薄的程度大于他处。例如波长转换层6与发光单元2重叠处的厚度会小于波长转换层6没有与发光单元2重叠处的厚度，其厚度差异可达波长转换层6与发光单元2重叠处的最大厚度的10％。波长转换层6位于发光单元2侧壁的厚度小于波长转换层6位于发光单元2正上方的厚度，其厚度差可达波长转换层6于发光单元2正上方的最大厚度的10％。而在其他实施例中，透光底层40与波长转换层6之间并未紧密接合，而存在有空隙。波长转换层6中的第二波长转换层62大致上不包含有波长转换材料，而会与固化后的透光顶层84相接，由于第二波长转换层62为一软性材料，因此在相接的过程中可以当作承受较多的应力，当作应力释放层使用而避免波长转换层6受到载板12的压迫而破损的情况。第二波长转换层62更可以包括扩散材料，可以改变发光装置的光场分布。

上述的制造流程中，图3b中的第二透光底层42以一连续的弧形轮廓覆盖暂时载板14、第一透光底层40、及发光单元2。在别的实施例中，第二透光底层42主要覆盖发光单元2与第一透光底层40，而暂时载板14上并未设置发光单元2或第一透光底层40的区域由于制作工艺上的瑕疵可能会形成一些不连续分布的第二透光结构层42。这些不连续分布的第二透光结构层42具有相近或不同的厚度。第二透光结构层42中也可能残留一些气泡。由于，第一透光底层40及/或第二透光底层42并未连续且完全地覆盖整个暂时载板14的上表面。因此，在暂时载板14的上表面上，至少有一部分并未被发光单元2、第一透光底层40或者第二透光底层42所覆盖，而被暴露出来。暂时载板14与发光单元2之间更可以形成一粘着层。通过加热或者加压等方式，可以降低粘着层的粘性而分开暂时载板14与发光单元2。暂时载板14的材料可以是硬质材料，例如玻璃或者蓝宝石，在分离暂时载板14与发光单元2后更可以将暂时载板14回收再利用。

前述实施例中，可以用图3c～图3f中的方式覆盖荧光粉，或者是依照图3c’～图3f’中的方式覆盖预先制作好的片状的波长转换层6。若采用如图3c～图3f中覆盖荧光粉的方式，其中荧光粉的比例与配方是通过经过几次反复调整后确定，而确定比例与配方的荧光粉再用来覆盖到各个发光单元2之上。而使用图3c’～图3f’中覆盖预先制作的波长转换层6的方式时，波长转换层6的本身可以先进行光学检测。例如先在整片未经过裁切的波长转换层6上面选择多个量测点，接着在各个量测点底下设置光源，然后量测光源产生的光线经过波长转换层6之后所形成的光线的色坐标，就可以得到如图4a的结果。如图4a所示，各个量测点所量测到的色坐标介相近的范围内，色坐标cx介于0.408～0.42之间，而色坐标cy介于0.356～0.363之间。

除了从图4a中的色坐标分布可以得知波长转换层6的特性之外，波长转换层6与发光单元2结合之后的整体光学特性也是评估波长转换层6好坏的重要参数。参考图4b，x轴表示视角，0°对应于垂直于发光元件1000的方向，90°及-90°分别为平行于发光元件1000的上表面的两个相对的方向。y轴的△u’v’表示色坐标上任一点与一基准点(u0’，v0’)的距离。换言之，△u’v’越大表示两点在色坐标上距离越远，也就表示第一光线与第二光线混光的比例有较大的不同。其中，△u’v’＝(△u’2+△v’2)1/2，u’及v’分别表示cie1976表色系统下的色坐标，△u’为u’-u0’，△v’为v’-v0’，基准值(u0’，v0’)定义为所有角度下色坐标的平均值。△u’v’的变异越小表示于不同视角下的色彩分布的均匀度越好

图4b所显示的是图2、图3f’中发光元件1000分别于入射图面的第一方向与平行图面的第二方向进行量测的光学特性结果。在第一方向上所取得与角度0°的色坐标差异δu’v’在+90°～-90°之间介于0～0.03之间，各角度量测后的平均值约略小于0.004；而在第二方向上所取得与角度0°的色坐标差异δu’v’在+90°～-90°之间介于0～0.01之间，各角度量测后的平均值约略小于0.004。由这个结果可以得知，发光元件1000具有良好的光学特性，在第一方向上与第二方向上在+90°～-90°之间的色坐标差异δu’v’大致相同(在第一方向上的0～0.03之间与在第二方向上的0～0.01之间)，并且两个方向上各角度量测后的平均值都小于0.01。

图5a～图5d为根据本发明的实施例的发光元件，图5a中的发光元件3000包含透光顶层80、82、波长转换层6、透光底层40、42发光单元2以及保护层100、101。保护层100、101分别位于波长转换层6的两侧，还同时与波长转换层6以及第二透光底层42直接接触。在本实施例中，保护层100、101直接与透光顶层80相接触。在其他实施例中，保护层100、101跟透光顶层80之间存在有部分的波长转换层6。图5b中的发光元件4000中，保护层100、101分别位于波长转换层6的两侧，更同时与波长转换层6以及第二透光底层42直接接触，其中保护层100、101并未直接接触透光顶层84，而是从第二透光底层42向载板12延伸到波长转换层62内。图5c中的发光元件5000中，保护层100、101是覆盖第二透光底层42、波长转换层60、62、透光顶层84与载板12的侧壁。在一实施例中，保护层100、101覆盖载板12的侧壁。保护层100、101的上表面与载板12远离发光单元2的上表面(也就是发光元件5000的出光面)齐平。在其他实施例中，保护层100、101的上表面并未齐平于上表面，而是介于载板12的上表面与下表面(与透光顶层84相接的面)之间。又或者保护层100、101的上表面更低于载板12的下表面，使得保护层100、101的上表面位于透光顶层84的上下表面之间。图5d中的发光元件6000类似图5b，但是发光元件6000不包含载板12，而绝缘层104、106位于第二透光底层42的侧壁，并且连接到导电层20、22，而保护层100、101则是覆盖波长转换层60、62的侧壁。保护层100与绝缘层104相接的界面以及保护层101与绝缘层106相接的界面可以等高或者不等高。并且这些界面可以具有平滑或者粗糙的接合面。绝缘层104与导电层20的界面、以及绝缘层106与导电层22的界面也可以具有平滑或者粗糙的接合面

上述实施例中保护层100、101可以防止水气、氧气或者颗粒在制造过程中进入波长转换层6以及第二透光底层42，可以提升发光元件3000的可靠度。保护层100、101与绝缘层104、106可以是透光的材料，例如，至少50％以上由发光单元2发出的光线可以穿过。保护层100、101与绝缘层104、106也可以是反射性的材料，可以反射光线。例如，发光单元2于所发出光线中大于70％的比例都往垂直发光单元2的上表面的方向。保护层100、101的宽度可以不一致，可以由导电层20、22往载板12的方向变窄，也可以是往载板12的方向变宽。保护层100、101的侧边、上表面以及下表面(靠近导电层20、22的表面)可以是平滑，或者粗糙的表面。

参考图6a，发光元件7000包含一个发光单元2、导电层20、22、绝缘层104、106、108、第一透光底层40、第二透光底层42、第一波长转换层60、第二波长转换层62、透光顶层84与载板12。发光单元2的一侧与导电层20、22相连接，并通过导电层20、22与外部电连接。绝缘层104、106分别位于发光单元2的两侧，而绝缘层108则位于发光单元2的下方并隔绝导电层20、22。绝缘层104、106、108还可以选择性地具有反射的功能，可以将发光单元2所发出的光线的至少一部分反射至载板12的方向。第一波长转换层60、第二波长转换层62与透光顶层84的侧壁形成一弧状曲线剖面，而不与载板12的侧壁齐平(在三维度上是共平面)。

参考图6b，载板12与第一波长转换层60之间，(由第一波长转换层60往载板12的方向)依序堆叠着第二波长转换层62与透光顶层84。在一实施例中，第二波长转换层62与透光顶层84的材料可以相同，但是仍存在介面608。参考图6c，在绝缘层106与第一波长转换层60之间存在第一透光底层40与第二透光底层42，并在这两个底层之间存在有介面402。

图7a为根据本发明一实施例的发光元件7000的剖面示意图(沿图7b中x-x’线的剖面)。发光元件7000包含发光单元2、绝缘层104(参考图7b)的第一部分1040与第二部分1042、波长转换层6与滤光层16。发光单元2的侧表面204、206与第一部分1040、第二部分1042相接。覆盖在发光单元2的上表面202的波长转换层6覆盖第一部分1040与第二部分1042的部分上表面。发光单元2的下方设置有电极(图未示)用于与外部电路电连接。波长转换层6的下表面与发光单元2相接，波长转换层6的上表面与侧面则被滤光层16所覆盖，其中滤光层16的边缘下方还与第一部分1040、第二部分1042相接。在一实施例中，波长转换层6与发光单元2、第一部分1040、第二部分1042直接接触，并且第一部分1040、第二部分1042的上表面与发光单元2的上表面202大致共平面(例如，高度差小于发光单元2总高度的5％)。在另一实施例中，波长转换层6下方可以设置一粘结层(图未示)，用以强化波长转换层6与发光单元2、第一部分1040及第二部分1042间的接着强度。绝缘层104(第一部分1040、第二部分1042)可以反射及/或散射来自侧表面204、206的光线，并将其导向上表面202的方向。绝缘层104(第一部分1040、第二部分1042)也可以反射及/或散射来自波长转换层6的光线，将其导引向上。

波长转换层6包含基材与波长转换材料，波长转换材料的材料可以是荧光粉或者量子点材料。荧光粉例如yag、tag，硅酸盐，钒酸盐，碱土金属硒化物、金属氮化物、氟化物、硅酸盐、钒酸盐、碱土金属硫化物、金属氮氧化物、钨酸盐和钼酸盐的混合物。量子点材料例如硒化物、硫化物、磷化物或碲化物。基材的材料则可以是树脂。树脂例如环氧树脂(epoxyresin)、硅树脂(siliconeresin)、或是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；pmma)树脂。在一实施例中，发光单元2发出的光线(例如蓝光或者紫外光)被波长转换层6内的波长转换材料(例如绿色量子点材料、红色量子点材料、蓝色量子点材料、黄绿色荧光粉、红色荧光粉或蓝色荧光粉)转换以产生红、绿、蓝三种颜色。滤光层16用于阻挡或过滤发光单元2发出但未被波长转换层6吸收的光线。例如，发光单元2发出的uva、uvb、uvc、或蓝色光仅有一部分被波长转换层6吸收后并产生出红光，其余未被吸收的光线便可以通过滤光层16加以阻挡或吸收。滤光层16包含吸收剂，例如包含可以吸收蓝光的黄色颜料或者可以吸收紫外光的苯并三唑(benzotriazole)。

量子点材料与荧光粉材料之间的一个差异在于，在相同的激发波长之下，量子点材料被激发出的光线相较于荧光粉材料所发出的光线具有较窄的半高宽。具有较窄半高宽的光线可以有较高的比例通过彩色滤光片，可以减少被滤除掉的光线比例，提高光线的利用率。此外，量子点材料所发出的光通常有较窄的波长分布。因此，当其作为lcd显示器或lcd电视荧幕的光源(红光、绿光、及/或蓝光)时可以提高单一种颜色的出光量以及色纯度，也可提供更广的色域(highcolorgamut)。

量子点材料可以由核心(core)与外壳(shell)所组成。核心与外壳可以分别由不同的半导体材料组成，其中外壳的材料相较于核心的材料具有较高的能量障壁，可以减少核心的材料在反复放出光线的过程中逸散过多的电子，由此可以减少量子点材料的亮度衰减。具体而言，核心与外壳的组成可以是(核心/外壳)硒化镉/硫化锌、磷化铟/硫化锌、硒化铅/硫化铅、硒化镉/硫化镉、碲化镉/硫化镉或硒化镉/硫化锌。

图7b为根据本发明的实施例的发光元件7000的上视图，滤光层16依序覆盖整个波长转换层6、位于波长转换层6之下的整个发光单元2、以及绝缘层1040，其中，绝缘层1040环绕着发光单元2，并且部分的绝缘层1040直接位于波长转换层6之下。

图7c为根据本发明的实施例的发光元件7002的剖面示意图。图7c中的发光元件7002包含发光单元2、绝缘层104的第一部分1040与第二部分1042、与波长转换层6。发光元件7002中与发光元件7000具有相同标号的元件在此不另赘述。在发光元件7002中，发光单元2包含一上表面202及多个侧面204、206，且波长转换层6覆盖发光单元2的上表面202、第一部分1040与第二部分1042的上表面。如图所示，波长转换层6与绝缘层104的最外侧表面大致共平面。更具体而言，在发光元件7002中，波长转换层6与第一部分1040的最外侧表面(远离发光单元2的侧表面)大致共平面，并且波长转换层6也跟第二部分1042的最外侧表面(远离发光单元2的侧表面)大致共平面。

图7d为根据本发明的实施例的发光元件7004的剖面示意图。图7d中的发光元件7004包含发光单元2、绝缘层104的第一部分1040与第二部分1042、波长转换层6与滤光层16。发光元件7004中与发光元件7000具有相同标号的元件在此不再赘述。如图7d所示，波长转换层6与滤光层16同样地延伸到绝缘层104两最外侧表面，也就是说滤光层16、波长转换层6、与发光元件7004的最外侧表面(其中，波长转换层6的最外侧表面标示为70040、70042)大致共平面。

相较于发光元件7000，波长转换层6的侧表面并未被滤光层16所覆盖，因此由发光元件7004中由发光单元2发出的光线有较多的部分并未被滤光层16阻挡。举例来说，发光单元2发出一峰值波长或主波长介于450～490nm的蓝光，而波长转换层6吸收发光单元2的蓝光以发出峰值波长或主波长介于610～650nm的红光。靠近波长转换层6外侧可能会见到微弱的蓝光，这个蓝光通常来自于未被波长转换层6完全转换也未未被滤光层16滤除的发光单元2发出的光线。在另一实施例中，也可以在侧表面70040、70042上覆盖遮光层(未显示)以阻挡或者吸收未被波长转换层6完全转换的光线，遮光层可以覆盖绝缘层104、波长转换层6及滤光层16三者的侧表面、或者可以仅覆盖波长转换层6及滤光层16的侧表面、或者可以仅覆盖波长转换层6的侧表面。换言之，遮光层的高度可以小于或等于单一层的厚度、或等同于发光元件7004的厚度。

图7e为根据本发明的实施例的发光元件7006的剖面示意图。发光元件7006包含发光单元2、绝缘层104、波长转换层6以及导电层20、22。在一实施例中，发光单元2包含一承载基板201以及一发光层203。导电层20、22分别与发光单元2中的发光层203电性连结。此外，发光单元2包含一上表面202、一下表面208及多个侧面204、206(发光单元2的上视图若为多边形，将至少具有三个面，但图中仅显示两个面)，侧面204、206位于顶面202及底面208之间。发光元件7006与发光元件7000具有相同标号的元件在此不另赘述。在发光元件7006中，波长转换层6覆盖发光单元2的上表面202。在一实施例中，波长转换层6与发光单元2的宽度大致相同。具体而言，波长转换层6的侧壁604与发光单元2的侧表面204大致共平面，以及波长转换层6的侧壁606与发光单元2的侧表面206大致共平面。在又一实施例中，波长转换层6的宽度大于发光单元2的宽度。例如，波长转换层6的宽度比发光单元2的宽度大了1微米(μm)至50微米。绝缘层104包含第一部分1040与第二部分1042。如图所示，第一部分1040由发光单元2的侧表面204旁，向上延伸至波长转换层6的侧壁604旁。相似地，第二部分1042由发光单元2的侧表面206旁，向上延伸至波长转换层6的侧壁606旁。第一部分1040与第二部分1042的高度可以近似、相等、或不同。当绝缘层104具有均匀的厚度时，第一部分1040与第二部分1042的高度会近似或相等；当绝缘层104具有不均匀的厚度(例如，渐变或凹凸)时，第一部分1040与第二部分1042的高度可能不同或相同。在一实施例中，波长转换层6的顶表面602、第一部分1040、及第二部分1042的上表面共平面。在一实施例中，波长转换层6的厚度在2微米(μm)至300微米之间。

在一实施例中，波长转换层6包含量子点材料，且量子点材料分散于基质中。在一实施例中，量子点材料相对于波长转换层6的重量百分比在2％至30％之间。

在一实施例中，发光单元2为发出峰值小于425nm波长的光，波长转换层6在吸收发光单元2的光后转换为不小于425nm波长(主波长或峰值波长)之光，例如：主波长或峰值波长介于440nm至470nm之间的蓝光、主波长或峰值波长介于500nm至550nm之间的绿光、或主波长或峰值波长介于600nm至670nm之间的红光。绝缘层104则可反射发光单元2及/或波长转换层6发出的光。此外，绝缘层104对发光单元2发出的光的吸收率大于对波长转换层6发出的光的吸收率。如此，可吸收部分发光单元2所发出的光，以避免发光单元2的光线从发光元件7006的侧向或正向直接射出(未被波长转换层6转换)。在一实施例中，未被波长转换层6转换的发光单元2所发出光的强度相对于波长转换层6发出的光强度小于10％。在一实施例中，绝缘层104中包含树脂以及分散于树脂内的氧化钛(titaniumoxide)，氧化钛对短波长的光线的吸收率大于长波长的光线的吸收率，特别是对小于425nm波长光的吸收率明显增加。在一实施例中，氧化钛相对于绝缘层104的重量百分比不小于60％，在另一实施例中，氧化钛相对于绝缘层104的重量百分比在20％至60％之间。在一实施例中，绝缘层104的厚度t在10微米(μm)至50微米之间。

图7f为根据本发明的实施例的发光元件7008的剖面示意图。发光元件7006包含发光单元2、防渗层102、绝缘层104、波长转换层6以及导电层20、22。发光单元2包含一承载基板201以及一发光层203。发光元件7008与发光单元7006具有相同标号的元件在此不另赘述。在一实施例中，防渗层102覆盖波长转换层6的顶表面602及侧壁604、606。如图7f所示，防渗层102包含第一部分1020、第二部分1022及第三部分1024。第一部分1020覆盖波长转换层6的顶表面602以及侧壁604、606。第二部分1022及第三部分1024分别沿着侧壁604、606向下延伸并于越过发光单元2后(也可以在越过发光单元2之前)朝左右两侧弯折并穿过绝缘层104。在另一实施例中，防渗层102也可仅覆盖波长转换层6的顶表面602(图未示)或是覆盖波长转换层6的顶表面602以及绝缘层104的侧壁的外侧壁(图未示)。防渗层102可以避免环境中的湿气及氧气劣化波长转换层6中的量子点材或荧光粉材料。在一实施例中，防渗层102的厚度在1微米(μm)至150微米之间。

在一实施例中，防渗层102包含一层或多层的氧化物、氮化物、高分子或其组合，例如：氧化硅、氧化铝、氮化硅或聚对二甲苯(parylene)，可阻隔外界的湿气及氧气。在另一实施例中，防渗层102还包含一承载基板(图未示)用以支撑氧化层。

图7g为根据本发明的实施例的发光元件7010的剖面示意图。发光元件7010包含多个发光单元2a、2b、2c，绝缘层104、多个波长转换层64、66、导电层20a、22a、20b、22b、20c、22c、透明覆盖层32、以及透光层86。在一实施例中，发光元件7010中包含三个发光单元2a、2b、2c，e各个发光单元2a、2b、2c皆被绝缘层104环绕。在一实施例中，三个发光单元2a、2b、2c排成一列(由上视图观之)，但并不以此为限，亦可以排列成三角形、圆形、l型等形状(由上视图观之)。发光单元2a、2b、2c的排列顺序也可彼此交换，例如：2b、2a、2c或2a、2c、2b。此外，如图7g所示，绝缘层104包含第一部分1040、第二部分1042、第三部分1044及第四部分1046。第一部分1040位于发光单元2a的左侧边，第二部分1042位于发光单元2a及发光单元2b之间，第三部分1044位于发光单元2b及发光单元2c之间，第四部分1046位于发光单元2c的右侧边。于一实施例中，发光单元2a与发光单元2b、2c所发出波长的峰值不同。例如，发光单元2a发出的波长的峰值大于发光单元2b、2c发出波长的峰值。或者，发光单元2a发出的波长的峰值在440nm至470nm之间，而发光单元2b、2c发出波长的峰值在390nm至420nm(或位于uva波段内)之间。在另一实施例中，发光单元2a发出的波长的峰值大于发光单元2b、2c发出波长的峰值且发光单元2b与发光单元2c的波长的峰值也不相同。在另一实施例中，发光单元2a与发光单元2b、2c所发出波长的峰值皆相同，例如：波长的峰值皆在440nm至470nm、或390nm至420nm(或位于uva波段内)。

在一实施例中，透明覆盖层32覆盖发光单元2a，波长转换层64覆盖发光单元2b，以及波长转换层66覆盖发光单元2c。发光单元2a发出的光可通过透明覆盖层32可以直接向外射出、或被绝缘层104反射后再从透明覆盖层32射出。填入发光单元2a与绝缘层104之间的透明覆盖层32可以有助于让更多来自发光单元2a的光线自发光单元2a的侧边射出，进而提高发光单元2a的光萃取效率(lightextractionefficiency)。发光单元2b上被覆盖波长转换层64，发光单元2c上被覆盖波长转换层66。波长转换层64、66分别将发光单元2b、2c发出的光转换成另一波长的光。在一实施例中，发光单元2a发出波长的峰值在440nm至470nm之间，发光单元2b及2c与发光单元2a发出波长的峰值可相同或接近。波长转换层64及66发出波长的峰值则分别在500nm至550nm之间的绿光以及介于600nm至670nm之间的红光。在另一实施例中，发光单元2a发出波长的峰值在440nm至470nm之间，发光单元2b及2c则在390nm至420nm(或位于uva波段内)之间。波长转换层64及66发出波长的峰值则分别在500nm至550nm之间的绿光以及介于600nm至670nm之间的红光。

在另一实施例中，覆盖发光单元2a是短波波长转换层(图未示，相较于波长转换层64及66发出的波长)。发光单元2a、2b、及2c发出波长的峰值皆介于390nm至420nm(或位于uva波段内)之间，短波波长转换层发出的波长的峰值在440nm至470nm之间。波长转换层64发出峰值位于500nm至550nm之间的绿光。波长转换层66发出峰值位于600nm至670nm之间的红光。

在一实施例中，发光元件7010的透光层86覆盖绝缘层104、透明覆盖层32、波长转换层64以及波长转换层66。透光层86可避免环境中的湿气及氧气影响波长转换层64、66中的量子点材或荧光粉材料。此外，透光层86可被发光单元2a、2b、及2c所发出的光线所穿透。在一实施中，透光层86对发光元件7010发出光线的穿透度大于50％。透光层86的材料可以是环氧树脂。

图8a是图7a中发光元件7000的光学特性图，图8b图是图7c中发光元件7002的光学特性图。根据一实施例，图8a及图8b在以下条件下获得，发光元件7000及发光元件7002的长度约为1.4毫米(mm)，宽度约为0.9毫米(mm)。此外，发光元件7000及发光元件7002内的发光单元2的长度皆约为0.3毫米，宽度约为0.15毫米。发光元件7000及发光元件7002内的波长转换层6的厚度约为0.2毫米，且波长转换层6包含可发红光的量子点材料，量子点材料相对于波长转换层6的重量百分比约5％。再者，发光元件7000中的滤光层16的厚度约为0.125毫米。如图8a所示，波长范围大致介于425nm与525nm之间，峰值波长约为450nm，其峰值(spectralflux)强度大致为2.5μw/nm。如图8b所示，波长范围大致介于400nm与490nm之间，峰值波长约为455nm，其峰值强度大致为18μw/nm。从图8a与图8b中可以得知，发光元件7000所发出的大部分的蓝光都被滤光层16阻挡，光谱中波长450nm～490nm的部分强度大幅下降，而峰值强度也从18μw/nm降到2.5μw/nm(相较于发光元件7002所发出的光线)。除此之外，在cie1931色度坐标图上这两个发光元件也位于可以明显区别的位置。发光元件7000所发出的光线因为蓝光的成分较少，坐标点会落在发光元件7002所发出的光线所在位置的右上方。此外，滤光层16也可以选择适于吸收波长转换层6产生的光线、或可以同时吸收发光单元2与波长转换层6产生的光线。而图8c～图8d例示三种滤光层16的光学特性图。参考图8c，滤光层16的穿透率对于波长470nm以下的光几乎为0％，而对于波长480nm以上的光就有至少80％的穿透率。若搭配具有图8c特性的滤光层16，发光元件(light-emittingelement)7000所发出的光线中波长范围介于450～470nm的部分就会被阻挡或者吸收。参考图8d，曲线l1代表滤光层16的穿透率对于波长420nm以下的光几乎为0％，但对于波长440nm以上的光就有至少80％的穿透率。若搭配具有图8d中l1曲线特性的滤光层16，发光元件(light-emittingelement)7000所发出的光线中波长范围介于200～400nm的部分就会被阻挡或者吸收。曲线l2代表滤光层16的穿透率对于波长450nm以下的光几乎为0％，但对于波长470nm以上的光就有至少80％的穿透率。若搭配具有图8d中l2曲线特性的滤光层16，发光元件(light-emittingelement)7000所发出的光线中450nm以下的部分就会被阻挡或者吸收。

图9a～图9f为图7a中发光元件7000的制造流程图。如图9a所示，将多个发光单元2利用粘着等方式设置于暂时载板140之上，并以一定间隔设置这些发光单元。其中，暂时载板140上可以选择性地设置一粘着层142，例如一离型膜(thermalreleasetape)，加热后就失去粘性，也有助于后续分离发光单元2与暂时载板140。接着如图9b所示，在暂时载板140上设置绝缘层104。绝缘层104的高度大致与发光单元2的厚度相同，也就是绝缘层104的上表面与发光单元2的上表面大致共平面。在一实施例中，先覆盖一绝缘层材料于多个发光单元2的表面，再移除部分的绝缘层材料以形成绝缘层104。绝缘层104的高度可以通过机械式的磨平、湿式去胶法或两者的组合，让绝缘层的上表面与发光单元的上表面大致共平面。湿式去胶法包含了水刀去胶法(waterjetdeflash)或湿式喷砂去胶法(wetblastingdeflash)。水刀去胶法的原理是利用喷嘴将液体，例如水，喷出后利用喷出后压力将绝缘层材料移除。湿式喷砂去胶法则在液体中添加特定的粒子，同时以液体的压力以及粒子碰撞绝缘层材料的表面来移除绝缘层材料。参考图9c与图9d，覆盖波长转换层6于绝缘层104以及多个发光单元2之上后，再移除部分波长转换层6，使得每个覆盖着发光单元2的波长转换层6的宽度大于发光单元2的宽度。更具体而言，移除部分波长转换层6之后，发光单元2的宽度t1略小于相对应的波长转换层6的宽度t2。在一实施例中，一粘着层(图未示)可选择性地设置于发光单元2及/或绝缘层104之上，由此将波长转换层6贴合至发光单元2及/或绝缘层104之上。接着再覆盖滤光层16于波长转换层6的上表面与侧表面。滤光层16也可以与绝缘层104直接接触，如图9e所示。其中，绝缘层104与滤光层16的最外侧面大致共平面，但是都不会超过暂时载板140的最外侧面。参考图9f，移除发光单元2之间部分的滤光层16、波长转换层6以及绝缘层104(包括第一部分1040及第二部分1042)以露出暂时基板140的表面。移除暂时载板140之后就能形成多个发光元件7000，如图9f所示。此外，滤光层16的最大宽度t3与绝缘层104的最大宽度t4相同或近似(例如，宽度差异小于t3或t4的5％)，但是滤光层16的最大宽度t3大于波长转换层6的最大宽度t5。

图9a～图9c、图9g～图9i为图7d中发光元件的制造流程图。图9a～图9c中的步骤已如前述，在此省略述。参考图9g，完成绝缘层104的设置之后，再依序覆盖波长转换层6与滤光层16。其中，波长转换层6与滤光层16的宽度大致相同，并且也都并未超出暂时载板140的边缘。参考图9h，移除发光单元2之间部分的滤光层16、波长转换层6以及绝缘层104以露出暂时基板140的表面。移除暂时载板140后就形成多个发光元件7004，如图9i所示。此外，滤光层16最大宽度t6与波长转换层6的最大宽度t5相同或近似(例如，宽度差异小于t5的5％)。

上述流程中，波长转换层6与滤光层16可以是一薄膜，并选择性地利用粘着层(图未示)贴附于发光单元2之上。波长转换层6与滤光层16也可以是胶状物质，得以利用涂布或者喷涂等方式设置于发光单元2之上。其中的粘着层可以是热固化树脂，热固化树脂可为环氧树脂或硅树脂。其中，硅树脂的组成可根据所需的物理性质或光学性质的需求做调整，例如有脂肪族的硅树脂，例如甲基硅氧烷化合物，具有较大的延展性，可以承受应力；又或者是硅树脂包含有芳香族，例如苯基硅氧烷化合物，由于芳香族的硅树脂相对于脂肪族的硅树脂具有较大的折射率，通过减少粘着层与发光单元2的折射率差，因此可以提高光萃取效率。在一实施例中，发光单元2在可见光波长下的折射率约为1.75至2.60，芳香族的硅树脂在可见光波长下的折射率约为1.45至1.60。绝缘层104除了绝缘功能之外，也可以用以反射发光单元2的光线，导引大部分的光线穿过波长转换层6。更具体而言，绝缘层104包含一基质与多个散布在基质中的反射粒子(未绘示于图中)，基质为具有硅基底的材料(silicone-basedmaterial)或者是具有环氧树脂基底的材料(epoxy-basedmaterial)，并具有介于1.4～1.6或者1.5～1.6之间的折射率(n)。反射粒子包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锌，或二氧化锆。在一实施例中，当发光单元发射的光线撞击到反射绝缘层时，光线会被反射并且至少部分反射为漫反射(diffusereflection)。绝缘层104可以具有0.5～1000pa·s的黏度(例如0.5、1、2、10、30、100、500、1000)且完全固化后具有一介于40～90之间的硬度(shored)。或者，绝缘层104具有100～1000pa·s的黏度(例如100、300、500、1000、5000、10000)且完全固化后具有一介于30～60之间的硬度(shored)。

图10a～图10f为图7e中发光元件7006的制造流程图。图10a、图10b及图10c的详细说明可以参考图9a、图9b及图9c相关段落。其中，绝缘层104’为绝缘层104的一部分(参考图10f)。

参考图10d，分离波长转换层6’以形成多个波长转换层6，并使得覆盖发光单元2的波长转换层6的宽度大致等于发光单元2的宽度(至少发光单元2与波长转换层6两者彼此相接处的宽度要大致相同)。分离的方式包含以切割工具31切割波长转换层6’。为使切割工具31完全切穿波长转换层6’，切割工具31通常会触碰到绝缘层104’并移除绝缘层104’的一部分。切割工具31通常具有弧形的尖端，因此会在发光单元2之间的绝缘层104’上形成凹陷结构。参考图10e，覆盖绝缘层104”以及绝缘层材料104”’于绝缘层104’以及多个波长转换层6之上。再移除绝缘层材料104”’以暴露出波长转换层6的上表面。移除绝缘层材料104”’的方式可采用与图9b或图10b中相同或类似的方法。在一实施例中，移除绝缘层材料104”’之后，可同时固化绝缘层104’以及绝缘层104”。在一实施例中，绝缘层104’以及绝缘层104”两者由相同或相似的材料所构成，因此固化后两者之间的界面可能不存在。参考图10f，分离绝缘层104’以及绝缘层104”成为绝缘层104，并由此形成数个彼此分离发光元件7006(此时的发光元件7006仍固定于粘着层142及载板140之上)。分离绝缘层104’以及绝缘层104”的方式包含以切割工具31于绝缘层104’以及绝缘层104”上形成切割道。

图10a～图10d以及图10g～图10h为图7f中发光元件7008的制造流程图。参考图10g，在图10d的步骤完成后，将防渗层102’覆盖于波长转换层6以及绝缘层104’的表面。防渗层102’的形成方式可以用贴合一防渗膜或以溅镀方式形成此防渗层102’。参考图10h，分离绝缘层104’、绝缘层104”以及防渗层102’成为绝缘层104及防渗层102，并由此形成多个彼此分离的发光元件7008。分离的方式包含以切割工具31于绝缘层104’、绝缘层104”以及防渗层102’上形成切割道。

在另一实施例中，波长转换层6采用光刻方式形成。若采用光刻制作工艺，图10c的步骤之后是跟随图10i的步骤，而非图10d的步骤。为适用光刻制作工艺，波长转换层6’包含一感光性树脂可以经由曝光显影制作工艺被图案化。图10i的步骤后，如前所述，依不同发光元件的结构分别进行图10e～图10f的步骤或图10g～图10h的步骤。

在另一实施例中，防渗层102也可在图10f的步骤后形成。参考图10j，防渗层102’覆盖在波长转换层6以及绝缘层104的表面。参考图10k，分离防渗层102’成为防渗层102，并形成多个独立的发光元件。

图11a～图11e为图7g中发光元件7010的制造流程图。如图9a所示，将多个发光单元2a、2b、2c利用粘着等方式设置于暂时载板140之上。详细的制作方式可参考图9a及相应段落的说明。其中，发光单元2a、2b、2c可以发出具有相同波长的光线(例如，发光单元2a、2b、2c皆发出蓝光或紫外光)、或具有完全不同波长的光线(例如，发光单元2a、2b、2c分别发出蓝光、绿光、红光)、或具有部分相同波长的光线(例如，发光单元2a发光蓝光、发光单元2b与2c发出紫外光)，可以参考图7g及相应段落的描述。

参考图11b，透明覆盖层32’被覆盖于发光单元2a上，第一波长转换层64’被覆盖于发光单元2b上，第二波长转换层66’被覆盖于发光单元2c上。在一实施例中，透明覆盖层32’是通过将胶体形态的透明覆盖层32’材料，通过点胶方式形成在相应的发光单元2a上，再进行固化以形成透明覆盖层32’。第一波长转换层64以及第二波长转换层66也可采用与形成透明覆盖层32’相同或近似的方式，但覆盖于发光单元2b、2c上的材料换成第一波长转换层64的材料以及第二波长转换层66的材料。在另一实施例中，透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’可被整合于一预形成的单一膜片上，此膜片中包含已经依照发光单元2a、2b、2c的配置方式适当排列的透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’。将此膜片贴到发光单元2a、2b、2c以及粘着层142之上并加以固化，即可以一次性地覆盖透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’于发光单元2a、2b、2c’上。此膜片除透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’外，尚可包含环绕透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’的其他种类材料，例如黑色、白色或其他不透明材料，如：黑色颜料、白色颜料。

参考图11c，分离透明覆盖层32’、第一波长转换层64’以及第二波长转换层66’成为透明覆盖层32、第一波长转换层64以及第二波长转换层66，并形成切割道。参考图11d，形成绝缘层104于透明覆盖层32、第一波长转换层64以及第二波长转换层66之间。形成绝缘层104的方式可参考图10b及相应段落的描述，绝缘层104及绝缘层104’覆盖于发光单元2上后再移除绝缘层104’。参考图11e，透光层86被覆盖于透明覆盖层32、第一波长转换层64、第二波长转换层66以及绝缘层104的表面后以形成发光元件7010(此时，发光元件7010仍固定于暂时载板1405之上)。

图12a为根据本发明的实施例的发光装置示意图。参考图12a，发光装置12001包含发光元件7002、防渗层102、吸光层105、透光层86以及滤光层16。发光元件7002被透光层86所覆盖。具体而言，发光元件7002的上表面与侧表面都跟透光层86直接连接，并且发光元件7002发出的光线的大部分(例如大于80％)可以穿过透光层86而不会被吸收。透光层86远离发光元件7002的侧面则是被吸光层105覆盖。如图所示，透光层86的左右两侧分别与吸光层105的第一部分1050与第二部分1052相连(在图12a中，第一部分1050与第二部分1052为彼此分离的两个部分。但是，在上视图(未绘制)中，第一部分1050与第二部分1052可能为一个单一结构的两个部分、或实质上分离的两个构件)。吸光层105可以吸收从发光元件7002发出的光线(包括发光单元2发出的光线)，因此减少发光装置12001朝侧向发出的光线，增加发光装置12001朝上射出的光线(准直光)。防渗层102覆盖在发光元件7002的上方，具体而言，防渗层102设置于吸光层105以及透光层86的上方，并与吸光层105以及透光层86的最上表面直接接触。滤光层16设置于防渗层102之上以遮挡特定颜色的色光，例如蓝光、紫外光、红光，以滤除不被需要、或有损于人体或其他结构的光线，更详细的说明请参阅后续相关段落。此外，滤光层16与防渗层102的最大宽度大致相同(于侧视图或上视图中)，滤光层16与防渗层102的最外侧面与吸光层105的最外侧面因此大体上共平面。

图12b为根据本发明的实施例的发光装置示意图。参考图12b，发光装置12002包含发光元件7004a、发光元件7004b、发光单元2a/2b/2c、吸光层105、透光层86以及滤光层16。发光装置12002的细节可以参考前述发光装置12001相关段落的描述。其中，发光元件7004a与发光元件7004b可以发出不同的色光。更具体而言，发光装置12002可以作为一显示装置(例如监视器、电视、广告看板)的一像素(pixel)使用，其中，发光单元2a可以发出蓝光，而发光元件7004a、7004b则分别发出红光与绿光。更进一步来说，发光元件7004a包含发光单元2b与波长转换层64，而发光元件7004b则包含发光单元2c与波长转换层66，其中波长转换层64与波长转换层66在分别吸收发光单元2b/2c发出的蓝光之后会发出不同的色光。在一实施例中，波长转换层64可以被蓝光激发而产生红光，而波长转换层66可以被蓝光激发而产生绿光。在另一实施例中，发光元件7004a、7004b内的发光单元2b/2c发出的是不可见光，而波长转换层64与波长转换层66则包含有可吸收不可见光并分别发出红光与绿光的荧光粉粒子或量子点材料。若发光装置12002是作为像素使用，相邻像素发出的光线可能会互相干扰。举例来说，当一个像素发出蓝光时，紧邻着该像素的其他像素所发出的光线颜色可能混入了蓝光。在一实施例中，发光装置12002中设置了吸光层105以吸收射向相邻像素的光线。更具体而言，吸光层105设置于发光装置12002四周(于图12b中，仅例示吸光层105设置于发光装置12002的两侧)以吸收朝侧向射出的光线，进而减少或是避免了相邻间像素彼此干扰的情况。发光装置12001也可以作为次像素(sub-pixel)使用，一个像素中可以包含三或多个次像素。如图12a所示，发光装置12001中的吸光层105可以吸收发光装置12001侧向所发出的光线可以减少或避免相邻的发光装置12001间的串扰(crosstalk)的问题。

图13a为根据本发明的实施例的发光装置13001示意图。参考图13a，发光装置13001包含发光元件7006a、发光元件7006b、发光单元2a/2b/2c、防渗层102、吸光层105以及透光层86。发光装置13001的细节可以参考前述发光装置12002相关段落的描述。其中，防渗层102覆盖透光层86以及吸光层105的上表面。在图13a中，发光元件7006a以及发光元件7006b的结构如图7e中所示的结构。由于发光元件7006a以及发光元件7006b中绝缘层104a/104b的结构围绕波长转换层64、66的侧壁，因此可以避免波长转换层64被来自发光单元2a或发光元件7006b所发出的光线所激发、以及可以避免波长转换层66被来自发光单元2a或发光元件7006a所发出的光线所激发。通过以上设计，可以确保发光元件发出较为纯粹的色光。再者，绝缘层也可吸收发光单元2b以及2c未被完全转换的光线，因此，可改善发光单元2b以及2c漏光的问题。

图13b为根据本发明的实施例的发光装置13002的示意图。参考图13b，与发光装置13001相较，发光装置13002于防渗层102之上更覆盖有滤光层16。如此发光单元2b以及2c发出的光线可以被滤光层16所阻隔或吸收进而避免或减少泄漏到发光装置13002之外。例如，当发光单元2b以及2c发出紫外光时，滤光层16可以将未被转换的紫外光滤除以避免其伤害其他构件或人眼。

图14为根据本发明的实施例的发光装置14001的示意图。发光装置14001包含发光元件7010(虚线部分)、防渗层102以及透光层86。发光装置14001的细节可以参考前述发光装置13001相关段落的描述。其中，发光元件7010的结构如图7g中所示的结构。

发光装置12001、12002、13001、13002、14001中包含的构件，例如发光元件、滤光层以及发光单元，可参阅说明书中相关段落的描述。

发光装置12001、12002、13001、13002、14001中的透光层86，可以是热固性树脂(thermosettingresin)，例如环氧树脂(epoxyresin)、硅树脂(siliconeresin)、酚醛树脂(phenolresin)、不饱和聚酯树脂(unsaturatedpolyesterresin)或聚亚酰胺树脂(polyimideresin)。根据所需的物理性质或光学性质的需求，可以选用适当的材料以形成透光层，例如包含有脂肪族的硅树脂以具有较大的延展性承受发光元件的热应力；或是包含有芳香族的硅树脂以具有较大的折射率。

吸光层105可以包含有双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(bismaleimidetriazineresin，bt)。吸光层105的表面可以涂布可吸收可见光线的材料，例如黑色油墨(bt为淡黄色)。

发光装置12001、12002、13001、13002、14001中的防渗层102可以选用具备适当延展性的膜状物，。更具体而言，膜状物为一聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate；pet)，pet上可以涂布具有阻隔水气功能的有机物、无机物(例如氧化物)或者有机物与氧化物的叠层，由此达到阻止水气的功能。在另一实施例中，防渗层102是一通过沉积的方式，例如原子层沉积技术(atomiclayerdeposition；ald)，形成的一个包含有氧化铝的薄膜。防渗层102可以阻挡水气通过，其水蒸气渗入率(watervaportransmissionrate；wvtr)例如10～100g/m²day或10～100cc/m²day。

发光装置12001、12002、13001、13002、14001中包含一或多颗发光元件，其中发光元件的制作方式可参考相关段落及附图的说明。以发光装置12001为例，发光元件7002先被设置在载板上，并与载板上的线路电连接。吸光层105再接着覆盖发光元件7002的周围。吸光层105大体上具有均一的厚度，例如是50μm。其中，发光元件7002以接合(bonding)手段被设置在载板。接合手段可以采用金属接合(metalbonding)、焊料(solder)或各向异性导电胶(anisotropicconductivepaste；acp)。各向异性导电胶包含有微锡球的胶或超微阵列式各向异性导电胶(ultra-finepitchfixedarrayacp)等导电性胶材。其中含有微锡球的胶可采用积水化学(sekisuichemical)所生产的sap(selfassemblyanisotropicconductivepaste)。超微阵列式各向异性导电胶可使用trillionscienceinc.所生产的产品。在一实施例中，各向异性导电胶的固化温度约为200℃，固化时间为5分钟。吸光层105的固化温度为200℃，固化时间为20分钟。吸光层105的形成步骤完成后，透光层86被填入吸光层105之间。透光层86的最上表面大致与吸光层105的最上表面共平面。透光层86与吸光层105上依序覆盖防渗层102与滤光层16。透光层86的固化温度大约是在70℃下，固化时间大约120分钟。防渗层102的固化温度大约是在70℃，固化时间120分钟。在其他实施例中，发光装置12001也可以先依照前述流程完成于一暂时载板上，其后，发光装置12001再移转至载板上并与载板上的电路电连接。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围。