发光装置的制造方法_2

文档序号:8474211阅读:来源:国知局
1范围设计为介于0.15毫米至0.3毫米之间,而其宽度W1的较佳范围分别介于0.15毫米至0.5毫米之间,如此即可满足结构强度的需求。此外,由于第一载条21、第二载条22的间隔距离S1须配合发光二极管晶粒23的电极之间的间距,因此本实施例将该间隔距离S1的较佳实施范围设定为介于0.1毫米至I毫米之间。但要特别说明的是,第一载条21、第二载条22的具体尺寸规格(厚度T1、宽度W1)以及两者之间的间距距离S1当可视实际需要而对应调整,不以此处公开的范围为限。
[0027]另一方面,本实施例发光二极管单元2的发光二极管晶粒23的设计适合进行覆晶接合,其具有一可透光的基板231、一以半导体发光材料制成的发光体232、一第一电极233及一第二电极234。
[0028]基板231为发光二极管晶粒23的磊晶基材Epitaxial substrate),例如可以是蓝宝石玻璃基板(sapphire substrate),但不以此为限。一般来说,过去发光二极管晶粒的基材为了后续进行晶粒的激光切割(laser cutting)制程及散热需要,通常会将基板依照发光二极管晶粒的尺寸而适当减薄其厚度。例如,一片直径约50毫米的圆形蓝宝石玻璃基板,其厚度通常是0.43毫米。若将该基板上的各个发光二极管晶粒的尺寸设计为边长大于I毫米,则基板的厚度会减薄至0.15毫米左右;而当发光二极管晶粒的边长小于I毫米,则基板的厚度会进一步减薄至0.12毫米以下。但上述对基板的减薄处理,会影响整体的结构强度。
[0029]而在本实施例中,发光二极管晶粒23是作为覆晶晶粒使用,且发光二极管晶粒23是悬空横跨于第一载条21、第二载条22上,因此需将基板231的厚度T2配合发光二极管晶粒23的尺寸L,设计为较厚的厚度T2,以提供较佳的结构强度。例如,针对一个功耗0.5瓦特(W)且尺寸为0.5毫米X I毫米的长方形发光二极管晶粒23,基板231的较佳厚度T2范围介于0.15毫米至0.43毫米之间;针对一个功耗0.2瓦特(W)且尺寸为0.4毫米X 0.8毫米的发光二极管晶粒23,基板231的较佳厚度T2范围介于0.12毫米至0.35毫米之间;又或者是针对一个功耗0.05瓦特(W)且尺寸为0.15毫米X0.3毫米的发光二极管晶粒23,基板231的较佳厚度T2范围介于0.1毫米至0.13毫米之间。因此,根据不同尺寸的发光二极管晶粒23,基板231都有其较佳的对应厚度,较佳地,该基板231的厚度不小于0.1毫米。但要说明的是,上述实施范围仅为本实施例的说明参考,不应以此限制本发明关于基板231的具体实施态样。
[0030]关于发光体232部分,发光二极管晶粒23的发光体232以磊晶技术制作于基板231上,并可发出光线,由基板231开始依序形成具有一第一半导体层235、一主发光层236及一第二半导体层237的堆叠结构。其中,第一半导体层235通常是负型(N型)半导体材料,第二半导体层237通常是正型(P型)半导体材料,主发光层236则为多层正型、负型半导体材料形成的多重量子讲(multi quantum well)结构,其为发光二极管晶粒23最主要的发光区域。
[0031]关于第一电极233、第二电极234部分,发光二极管晶粒23的第一电极233、第二电极234以各式金属或合金材质制成,其分别设置于发光体232上,且位于发光体232的相反于基板231的另一侧,也就是说本实施例的发光二极管晶粒23属于水平式发光二极管晶粒(lateral LED die)的设计。详细来说,本实施例是将第一电极233、第二电极234设计为呈指叉状交错分布,其分别设置于第一半导体层235与第二半导体层237上,分别用作于发光二极管晶粒23的负电极与正电极。据此,第一电极233、第二电极234于对应第一载条21、第二载条22的部分,可分别通过超音波焊接(ultrasonic welding)、焊料固接等方式设置于第一载条21、第二载条22上,使发光二极管晶粒23以其基板231朝远离第一载条21与第二载条22的方向悬空横跨地设置于第一载条21与第二载条22上,而形成覆晶连接。要特别说明的是,本实施例对第一电极233、第二电极234的配置型态可根据需要而调整,不以前述的指叉式配置为限。
[0032]发光二极管晶粒23以覆晶方式设置于第一载条21、第二载条22上后,可进一步通过模造技术在对应各个发光二极管晶粒23处以荧光胶体或透明胶体制作封装体24。封装体24具有透光性,其分别将各个发光二极管晶粒23及该处的部分第一电极233、部分第二电极234包覆于内,为保护发光二极管晶粒23及改变发光颜色,也能通过其形状、结构、尺寸设计而调整发光二极管单元2的光学特性。例如,若要让封装体24具备光线颜色调整功效,则可让封装体24内含可受光激发而产生特定颜色光线的荧光材料,该荧光材料产生的荧光与发光二极管晶粒23发出的光线混光后,可呈现相对应的光线颜色。或者是,若通过透明胶体制作封装体24,则封装体24不具备光线颜色调整功效,因此发光二极管晶粒23的发光颜色会直接呈现于外。
[0033]本实施例中,封装体24是设计为呈现圆球状,其直径R须配合发光二极管晶粒23的尺寸(或长度)L设计,且各个封装体24彼此会间隔一特定距离,以便于进行裁切。关于封装体24的形状与尺寸规格,由于本实施例的发光二极管晶粒23未设置反射镜(mirror)结构,发光二极管晶粒23的出光方向为朝四面八方的全周性发光,呈现点光源特性,非为一般设置反射镜的发光二极管晶粒的半周性发光,因此本实施例将封装体24设计为圆球型,并将其直径R规格设计为界于发光二极管晶粒23的尺寸L的2倍至3倍之间,因而能配合发光二极管晶粒23的全周性发光特性,并达成良好的取光效果。此外,为便于对发光装置I上的第一载条21、第二载条22、连接体3、框架4等金属导线架进行裁切,本实施例需让封装体24间隔一特定距离,例如将两相邻封装体24的球心之间的间距S2设计为不小于3毫米,并/或将两相邻封装体24的表面之间的间距S3设计为不小于1.2毫米,如此即能符合实际生产制程的要求,提升制造良率与便利性。
[0034]参阅图2,根据前述对第一载条21、第二载条22、发光二极管晶粒23的说明可知,本实施例通过对第一载条21、第二载条22、发光二极管晶粒23的结构设计、尺寸设计与连接关系设计,使得由第一载条21、第二载条22、发光二极管晶粒23构成的发光二极管单元
2可作为发光装置I中最基本且可独立运作的发光单元使用。若使用者对第一载条21、第二载条22进行裁剪而使发光二极管单兀2仅具有一个发光二极管晶粒23时,第一载条21、第二载条22可视为该单一发光二极管晶粒23的负电极、正电极的延伸。若用户将发光二极管单元2裁剪为包含多个发光二极管晶粒23时,第一载条21、第二载条22除了可视为电极的延伸,还可让发光二极管晶粒23之间形成并联连接,使发光二极管单元2可作为并联型态的灯条、灯芯使用。
[0035]参阅图1、图6、图7,进一步来说,除了上述有关于单一个发光二极管单元2的实施态样之外,本实施例的发光装置I还有其他类型的实施态样。例如,图1中未裁切前的发光装置I是由多条具有导电性的金属连接体3分别连接于各个发光二极管单元2之间,让两相邻发光二极管单元2以其中一发光二极管单元2的第一载条21连接于连接体3的一端,而另一发光二极管单
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