发光元件及其制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发光元件及其制作方法，其包括半导体发光单元以及透光基板。透光基板包括具有二长边以及二短边的上表面以及侧面，且半导体发光单元配置于上表面。侧面包括二第一表面、二第二表面以及粗糙微结构。每个第一表面连接上表面的其中的一长边，每个第二表面连接上表面的其中的一短边。粗糙微结构形成于第一表面及第二表面，粗糙微结构在每个第一表面的覆盖率大于或等于粗糙微结构在每个第二表面的覆盖率。本发明提供的发光元件具有良好的出光效率，发光元件的制作方法可以有效率地制作出具有高出光效率的发光元件。
【专利说明】
发光元件及其制作方法
技术领域
[0001] 本发明是涉及一种光学装置及其制作方法，尤其涉及一种发光元件及其制作方 法。
【背景技术】
[0002] 现有的光学元件中，发光二极管这种能够发光的半导体电子元件由于已经发展至 可以发出可见光、红外光、紫外光及白光等各种波段的光束。同时，随着发光二极管的亮度 的提升，发光二极管也已经广泛得应用在例如是照明、显示或指示灯等领域。发光二极管由 于具有效率高、寿命长、反应速度快等优点，因此已经逐渐在上述的应用领域取代了传统光 源。
[0003] 在发光二极管的发展过程中，发光二极管的出光效率、发光角度、光型等也一直都 是主要改良的项目之一。现有的发光二极管都具有用以承载半导体层的基板，而为了改善 上述的光学效果，往往还会对基板额外的加工来让自半导体层进入到基板的光束可以自基 板发出。然而，上述的加工也往往容易伤及基板上的半导体层，额外的加工除了增加制作成 本外，更降低了整体发光二极管的制作良率。
【发明内容】
[0004] 本发明的实施例提供一种发光元件，其具有良好的出光效率。
[0005] 本发明的实施例提供一种发光元件的制作方法，其可以有效率地制作出具有高出 光效率的发光元件。
[0006] 本发明的实施例的发光元件包括半导体发光单元以及透光基板。透光基板包括具 有二长边以及二短边的上表面以及侧面，且半导体发光单元配置于上表面。侧面包括二第 一表面、二第二表面以及粗糙微结构。每个第一表面连接上表面的其中之一长边，每个第二 表面连接上表面的其中之一短边。粗糙微结构形成于第一表面及第二表面，粗糙微结构在 每个第一表面的覆盖率大于或等于粗糙微结构在每个第二表面的覆盖率。
[0007] 本发明的实施例的发光元件的制作方法包括提供晶圆，且晶圆包括平边；以切割 光束沿着第一方向切割晶圆，第一方向实质上垂直或近似垂直于平边；以切割光束沿着第 二方向切割晶圆，进而形成多个发光元件，且第二方向实质上平行或近似平行于平边。上述 的发光元件包括半导体发光单元以及透光基板。透光基板包括上表面以及侧面，且半导体 发光单元配置于上表面。上表面具有二长边以及二短边，长边平行于第二方向，短边平行于 第二方向，侧面包括二第一表面、二第二表面以及粗糙微结构。每个第一表面连接其中之一 长边，每个第二表面连接其中之一短边。粗糙微结构由切割光束形成于第一表面以及第二 表面，且粗糙微结构在每个第一表面的覆盖率大于或等于粗糙微结构在每个第二表面的覆 盖率。
[0008] 在本发明的一实施例中，上述的每个第一表面包括至少一第一带状区域，每个第 二表面包括至少一第二带状区域，第一带状区域沿着一第一方向延伸，第二带状区域沿着 一第二方向延伸，第一方向与第二方向平行于上表面，且粗糙微结构配置于第一带状区域 以及第二带状区域。
[0009] 在本发明的一实施例中，上述的每个第一表面的第一带状区域在垂直于第一方向 上具有一第一宽度，每个第二表面的第二带状区域在垂直于第二方向上具有一第二宽度， 且第一宽度大于或等于第二宽度，其中每个第一表面的第一带状区域的面积大于每个第二 表面的第二带状区域的面积。
[0010] 在本发明的一实施例中，上述的每个第一表面上包括多个第一带状区域，且每个 第一表面上的第一带状区域的数量大于每个第二表面上的第二带状区域的数量。
[0011] 在本发明的一实施例中，上述的每个第一表面上的这些第一带状区域之间具有至 少一间隔区域，间隔区域在第一表面上的覆盖率落在0.4至0.8的范围内。
[0012] 在本发明的一实施例中，上述的每个第一表面的至少其中之一第一带状区域与其 中之一第二表面的第二带状区域连接。
[0013] 在本发明的一实施例中，上述的透光基板符合：
Ri为粗糙微结构在每 个第一表面上的覆盖率，办为粗糙微结构在每个第二表面上的覆盖率。
[0014] 在本发明的一实施例中，上述的透光基板符合
，d1B为每个第 一表面中的粗糙微结构与上表面之间在一垂直方向上的最短距离，d2B为每个第二表面中的 粗糙微结构与上表面之间在垂直方向上的最短距离，d为透光基板在垂直方向上的厚度，垂 直方向平行于上表面的法向量。
[0015] 在本发明的一实施例中，上述的每个长边的长度与每个短边的长度的比值落在1 至20的范围内。
[0016] 在本发明的一实施例中，上述的每个发光元件中，切割光束在每个第一表面上形 成至少一第一带状区，切割光束在每个第二表面上形成至少一第二带状区。
[0017] 在本发明的一实施例中，上述的切割光束以一第一宽度沿着第一方向切割晶圆， 切割光束以一第二宽度沿着第二方向切割晶圆，且第一宽度大于或等于第二宽度。
[0018] 在本发明的一实施例中，上述的切割光束在第一方向上切割晶圆的次数高于切割 光束在第二方向上切割晶圆的次数。
[0019] 在本发明的一实施例中，上述的切割光束在切割晶圆的位置的最小深度不超过透 光基板在一垂直方向上的厚度的三分之一，垂直方向平行于上表面的法向量。
[0020] 在本发明的一实施例中，上述的透光基板由一结晶材质形成，结晶材质包括一第 一结晶面以及一第二结晶面。长边垂直于第一结晶面的法向量，上表面平行于第二结晶面， 第一结晶面的法向量与第二结晶面的法向量的夹角大于90度。
[0021] 在本发明的一实施例中，上述的结晶材质还包括一第三结晶面。第三结晶面的法 向量与第二结晶面的法向量垂直。
[0022] 在本发明的一实施例中，上述的第一结晶面为（1012)结晶面，第二结晶面为 (0001)结晶面。
[0023] 在本发明的一实施例中，上述的结晶材料为蓝宝石。
[0024] 基于上述，本发明的实施例的发光元件的基板具有粗糙微结构，且粗糙微结构在 第一表面的覆盖率大于或等于粗糙微结构在第二表面的覆盖率，因此发光元件可以具有良 好的出光效率。本发明的实施例的发光元件的制作方法可以在切割发光元件的同时形成粗 糙微结构于适当的位置，且整体上切割光束在第一方向上的切割晶圆的面积会大于切割光 束在第二方向上切割晶圆的面积，因此可以形成具有良好出光效率的发光元件。
[0025] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
【附图说明】
[0026]图1是依照本发明的第一实施例的一种发光元件的示意图；
[0027]图2是依照本发明的第二实施例的一种发光元件的示意图；
[0028]图3是依照本发明的第三实施例的一种发光元件的示意图；
[0029]图4A是依照本发明的第四实施例的发光元件以及晶圆的俯视示意图；
[0030]图4B是依照本发明的第四实施例的发光元件的制作方法的流程示意图；
[0031] 图5A是依照本发明的第四实施例的发光元件的制作方法中切割光束沿着第一方 向切割晶圆的剖面示意图；
[0032] 图5B是依照本发明的第四实施例的发光元件的制作方法中切割光束沿着第二方 向切割晶圆的剖面示意图；
[0033]图6是依照本发明的其他实施例中的发光元件的制作方法中切割光束沿着第一方 向切割晶圆的剖面示意图。
[0034] 附图标记说明：
[0035] A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、L、M、a:区域；
[0036] di、d2:方向；
[0037] diB、d2B、d3B、cUb :足巨尚；
[0038] d:厚度；
[0039] 111、112、113、114、11 5、11{；:宽度；
[0040] U、L2:光束；
[0041] Si:长边；
[0042] S2:短边；
[0043] Sn、S12、S13:步马聚；
[0044] 51:聚焦区域；
[0045] 52:光学元件；
[0046] 60、1α、1?:路径；
[0047] 100、100Α、100Β:发光元件；
[0048] 110:半导体发光单元；
[0049] 120、120Α:透光基板；
[0050] 122、122Α、122Β:粗糙微结构；
[0051] 123:侧面；
[0052] 124:上表面；
[0053] 125、125A、125B:第一表面；
[0054] 127、127B:第二表面；
[0055] 300:晶圆；
[0056] 310:透光基板；
[0057] 311:表面；
[0058] 313:边缘；
[0059] 315:平边。
【具体实施方式】
[0060] 图1是依照本发明的第一实施例的一种发光元件的示意图。本发明的实施例所提 供的发光元件适于发出光束，请参照图1，在本发明的第一实施例中，发光元件100包括半导 体发光单元110以及透光基板120。透光基板120包括侧面123以及具有二长以及二短边 S2的上表面124,且半导体发光单元110配置于上表面124。换句话说，本实施例的透光基板 120的上表面124的形状例如是平行四边形或矩形，其具有一组互相平行且长度相对较长的 as:以及一组互相平行且长度相对较短的边S2,且这些边51与52与侧面123互向连接，但本 发明并不限于上述的形状及大小。
[0061 ]请参照图1，本发明的第一实施例的侧面123包括二第一表面125、二第二表面127 以及粗糙微结构122。这二个第一表面125各自与上表面124的二个长边S!连接，这二个第二 表面127各自与上表面124的二个短边S 2连接。换句话说，在本实施例环绕透光基板120的侧 面123以大小不同的平面连接上表面124的长边Si与短边S 2*，其中连接长边5:的第一表面 125的面积较连接短边&的第二表面127的面积大。
[0062]在本实施例中，粗糙微结构122形成于第一表面125及第二表面127,且粗糙微结构 122在每个第一表面125的覆盖率大于或等于粗糙微结构122在每个第二表面127的覆盖率。 详细来说，粗糙微结构122形成于部分的侧面123上，且二个第一表面125和二个第二表面 127都各自有形成粗糙微结构122，其中在第一表面125上的粗糙微结构122的覆盖面积在第 一表面125的总面积中所占的百分比较第二表面127上的粗糙微结构122的覆盖面积在第二 表面127的总面积中所占的百分比高，且在第一表面125上的粗糙微结构122的覆盖面积大 于在第二表面127上的粗糙微结构122的覆盖面积。
[0063]因此，由于在本实施例的发光元件100中，环绕透光基板120的侧面123具有粗糙微 结构122,因此当半导体发光单元110发出光束至透光基板120中时，环绕透光基板120的粗 糙微结构122可以让上述的光束有效率地自透光基板120中发出。另一方面，本实施例的粗 糙微结构122在面积较大的第一表面125具有较高的覆盖率及覆盖面积，因此透光基板120 中传递至第一表面125的光束可以更轻易地自第一表面125发出，进而进一步改善整体发光 元件100的发光光型及出光角度。
[0064]具体来说，在本实施例中，粗糙微结构122配置于侧面123上的带状区域A、B、C上。 详细来说，本实施例的第一表面125包括第一带状区域A、B，第二表面127包括第二带状区域 C，第一带状区域A、B沿着第一方向cb延伸，第二带状区域C沿着第二方向d2延伸，第一方向cU 与第二方向d2平行于上表面124,且粗糙微结构122配置于第一带状区域A、B以及第二带状 区域C上。换句话说，粗糙微结构122各自沿着垂直于上表面124的法向量的方向cU及方向d 2 配置于第一表面125以及第二表面127,而且环绕透光基板120的这些第一带状区域A、B和第 二带状区域C上的粗糙微结构122可以一致地改善发光元件100在各角度上的出光效率，进 而增加发光元件100的发光角度。
[0065]更具体来说，本实施例的透光基板120的粗糙微结构122在第一表面125和第二表 面127的覆盖率的比值范围符合
见为粗糙微结构122在每个第一表面125上的 覆盖率，R2为粗糙微结构122在每个第二表面127上的覆盖率。因此，本发明的实施例的发光 元件100在各方向上都具有良好的出光效率。
[0066]另一方面，本实施例的每个第一表面125上包括二个第一带状区域A、B，且每个第 一表面125上的第一带状区域A、B的数量大于每个第二表面127上的第二带状区域C的数量。 换句话说，本实施例通过在第一表面125上形成多个第一带状区域A、B来增加粗糙微结构 122在第一表面125上的覆盖率，进而使粗糙微结构122在第一表面125的覆盖率可以大于粗 糙微结构122在第二表面127的覆盖率，且粗糙微结构122在第一表面125上的覆盖面积大于 粗糙微结构122在第二表面127上的覆盖面积。
[0067] 由于第一带状区域A、B是沿着与长边51平行的第一方向cU延伸，第二带状区域C是 沿着与短边S2平行的第二方向山延伸，因此粗糙微结构122所配置的第一带状区域A、B在第 一表面125上的总宽度可以定义粗糙微结构122在第一表面125的覆盖率，粗糙微结构122所 配置的第二带状区域C在第二表面127上的总宽度可以定义粗糙微结构122在第二表面127 的覆盖率。因此，本实施例的透光基板120会符合(hi+hd^hs，其中hi为第一带状区域A在垂 直于第一方向cU上的宽度，1! 2为第一带状区域B在垂直于第一方向cU上的宽度，h3为第二带 状区域C在垂直于第二方向d 2上的宽度。
[0068] 另一方面，本实施例的第一表面125上的第一带状区域A和第一带状区域B之间具 有间隔区域D，间隔区域D在第一表面125上的覆盖率落在0.4至0.8的范围内。在本发明的较 佳的实施例中，间隔区域D在第一表面上的覆盖率落在0.5至0.7的范围内。更具体来说，在 本发明的第一实施例中，在垂直于第一方向cU的方向上，间隔区域D的宽度h g落在小于或等 于200微米的范围内。因此，发光元件100的透光基板120可以通过这些第一表面125上的第 一带状区域A、第二带状区域B以及间隔区域D来适度分配粗糙微结构122在侧面123上的位 置，进而改善发光元件100的整体出光效率。
[0069] 在本实施例中，透光基板120符合
其中距离d1B为每个第一表 面125中的粗糙微结构122与上表面124之间在垂直方向上的最短距离，距离d2B为每个第二 表面127中的粗糙微结构122与上表面124之间在垂直方向上的最短距离，厚度d为透光基板 120在垂直方向上的厚度，垂直方向平行于上表面124的法向量。因此，本实施例的粗糙微结 构122在透光基板120上与用以配置半导体发光单元110的上表面124之间有保持适当的间 隔距离，进而让上表面124及半导体发光单元110都不会因粗糙微结构122的形成而受损。换 句话说，本实施例的透光基板120的侧面123因为具有粗糙微结构122，因此透光基板120的 侧面123具有良好的取光效率，同时粗糙微结构122和上表面124之间的间隔可以让发光元 件100的发光功能不会因粗糙微结构122的形成而丧失。
[0070]另一方面，本实施例的透光基板120是由一结晶材质形成，且结晶材质包括第一结 晶面以及第二结晶面。上表面124的长边Si垂直于第一结晶面的法向量，且上表面124平行 于第二结晶面，其中第一结晶面与第二结晶面的法向量的夹角大于90度。也就是说，本实施 例的透光基板120的上表面124实质上主要是由结晶材质的第二结晶面形成，进而半导体发 光单元110可以成长其上，而第一结晶面与第二结晶面所夹的角度为钝角。因此当连接于长 边&的第一表面125实质上主要是由结晶材质的第一结晶面形成时，至少部分第一表面125 会和水平的上表面124夹一钝角，进而让第一表面125可以有更好的光提取效果。
[0071 ]具体来说，本实施例的结晶材质例如是蓝宝石，但本发明不限于此，在其他实施例 中，结晶材质还可以是其他适于成长或配置半导体的透光材质，且所述透光材质包括二结 晶面，此二结晶面的法向量的夹角为钝角。
[0072]以下将以米勒指数(Miller index)来进一步说明本发明的实施例的发光元件的 技术特征。本实施例的透光基板120的材质例如是蓝宝石，第一结晶面例如是蓝宝石的 (1012)结晶面，亦即蓝宝石的R平面(R-plane)，第二结晶面例如是蓝宝石的（0001)结晶面， 亦即蓝宝石的c平面(c-plane)。因此当发光元件100的第一表面125大致沿着R平面（1012) 形成时，第一表面125可以提升发光元件100的整体出光角度。
[0073]进一步来说，本发明的实施例的结晶材质还包括第三结晶面，且第三结晶面的法 向量与第二结晶面的法向量垂直。因此，在本实施例中，第二方向山例如垂直于第三结晶面 的法向量，且第三结晶面的法向量亦垂直于第一结晶面的法向量，因此第一方向cU垂直于 第二方向山，但本发明不限于此。在其他实施例中，第二方向还可以依照其他结晶材质的结 晶面的方向来改变，进而得到最佳的切割效果。
[0074]具体来说，上述实施例的第三结晶面例如是蓝宝石的（1120)结晶面，亦即蓝宝石 的a平面(a-plane)，但本发明不限于此。
[0075]以下将列举其他实施例以作为说明。下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部 分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。 关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
[0076]图2是依照本发明的第二实施例的一种发光元件的示意图。请参考图2,发光元件 100A与发光元件100大致相似，惟二者主要差异之处在于:在本发明的第二实施例中，每个 第一表面125A的第一带状区域E在垂直于第一方向cU上具有第一宽度h4,每个第二表面127 的第二带状区域C在垂直于第二方向办上具有第二宽度h 3,且第一宽度h4大于第二宽度h3。 每个第一表面125A中，第一带状区域E在第一表面125A的覆盖面积大于每个第二表面127中 的第二带状区域C的覆盖面积。
[0077]换句话说，在本发明的实施例的发光元件并不限于上述第一实施例中具有多个第 一带状区域A、B的配置方式，在第二实施例的发光元件100A中，透光基板120A的这二个第一 表面125A上的第一带状区域E的宽度较第二表面127上的第二带状区域C的宽度大。因此当 粗糙微结构122A形成在这些第一带状区域E和第二带状区域C时粗糙微结构122A在第一表 面125A的覆盖率可以高于粗糙微结构122A在第二表面127的覆盖率，进而使发光元件100A 可以具有良好地出光效率。
[0078]另一方面，第一表面125A可以大致由透光基板120A的结晶材质的第一结晶面形 成，而供半导体发光单元110所配置的表面可以大致是由结晶材质的第二结晶面形成，因此 倾斜的第一表面125A可以提供良好的光提取效果。
[0079]图3是依照本发明的第三实施例的一种发光元件的示意图。请参考图3,发光元件 100B与发光元件100大致相似，惟二者主要差异之处在于:在本发明的第三实施例中，每个 第一表面125B具有第一带状区域G及第一带状区域H，且第一带状区域G与第二表面127B的 第二带状区域F连接。换句话说，本实施例的第一带状区域G和第二带状区域F形成在相同的 高度上，且每个第一表面125B上还具有第一带状区域H，因此当粗糙微结构122B形成在这些 第一带状区域G、H及第二带状区域F上时，粗糙微结构122B在第一表面125B上的覆盖率可以 高于粗糙微结构122B在第二表面127B上的覆盖率，进而使发光元件100B的出光效率提升。 [0080]另一方面，第一表面125B可以大致由透光基板120B的结晶材质的第一结晶面形 成，而供半导体发光单元110所配置的表面可以大致是由结晶材质的第二结晶面形成，因此 倾斜的第一表面125B可以提供良好的光提取效果。
[0081 ]在本发明的上述实施例中，上述的透光基板120、120A、120B的每个长边Si的长度 与每个短边S2的长度的比值落在1至20的范围内。在本发明的较佳实施例中，透光基板的每 个长边的长度与短边的长度的比值落在1至10的范围内，因此上述实施例中的粗糙微结构 可以良好的改善发光元件的出光效率，而第一表面还可以改善整体发光元件的发光效果。 [0082]以下将再以几个实施例说明本发明的上述实施例或其他实施例的发光元件的制 作方法。图4A是依照本发明的第四实施例的发光元件以及晶圆的俯视示意图。图4B是依照 本发明的第四实施例的发光元件的制作方法的流程示意图。请参照图4A及图4B，在本发明 的第四实施例中的发光元件的制作方法先包括提供包括一平边315的晶圆300(步骤Sn)。举 例来说，本实施例的晶圆300例如是一透光基板310以及多个半导体发光单元，这些半导体 发光单元成长于透光基板310的一表面311上，而透光基板310的边缘313包括一平边315。 [0083]本实施例的制作方法在提供晶圆300后以切割光束沿着第一方向cU切割晶圆300， 也就是沿着路径1^切割晶圆300。第一方向cU大致垂直于平边315,也就是这些路径匕垂直或 大致垂直于平边315。
[0084]具体来说，图5A是依照本发明的第四实施例的发光元件的制作方法中切割光束沿 着第一方向cU切割晶圆300的剖面示意图。请一并参照图4B及图5A，晶圆300具有透光基板 310以及多个半导体发光单元110成长于透光基板310的表面311上。因此，当本实施例的制 作方法在提供晶圆300(步骤Sn)后便以切割光束1^沿着第一方向cU切割晶圆300(步骤S 12)， 藉以使粗糙微结构122C可以在切割光束1^的路径上形成。
[0085]由于第一方向cU大致垂直于平边315,因此当透光基板310的结晶材质的第二结晶 面平行于表面311时，第一方向cU也会垂直于透光基板310的结晶材质的第一结晶面的法向 量。
[0086] 本实施例所述的切割光束L!例如是一种匿迹切割激光(Stealth Dicing Laser)， 其通过光学元件52将激光光束聚焦于晶圆300内部来切割晶圆300内部的部份区域。在本实 施例中，切割光束Li的聚焦区域51沿着第一方向cb在第一带状区域I及第一带状区域J照射， 进而在这些区域中形成粗糙微结构122C，且第一带状区域I和第一带状区域J之间还具有间 隔区域L。
[0087]请再一并参照图1，本发明第四实施例的制作方法中所用的切割光束。可以沿着 第一方向cU切割出类似于第一实施例的发光元件100的第一表面125上的第一带状区域A、B 中的粗糙微结构122。换句话说，本发明的第四实施例的步骤S12形成了沿着第一方向cU延 伸的粗糙微结构122C，进而使沿着第一方向di延伸的第一表面125C可以形成。
[0088]具体来说，图5B是依照本发明的第四实施例的发光元件的制作方法中切割光束沿 着第二方向切割晶圆的剖面示意图。请一并参照图4及图5B，当本实施例的制作方法在以切 害恍束L!沿着第一方向cU切割晶圆300(步骤S 12)后，便以切割光束1^沿着第二方向d2切割晶 圆300,且第二方向山大致平行于平边315,藉以使粗糙微结构122C可以在切割光束1^的路径 上形成，并形成多个发光元件(步骤S 13)。
[0089]换句话说，通过切割光束1^沿着第一方向cU以及第二方向d2切割来使例如是区域α 中的部分晶圆300可以分离，进而形成发光元件，且由于切割光束U在第一方向cU上沿着路 径匕切割，其间隔奶可以定义后续形成的发光元件的短边长度，而切割光束U在第二方向d 2 上沿着路径k2切割，其间隔《2可以定义后续形成的发光原件的长边长度。
[0090] 在本实施例中，切割光束U的聚焦区域51沿着第二方向办在第二带状区域Μ照射， 进而在区域中形成粗糙微结构122C。详细来说，切割光束U沿着第一方向cU切割晶圆300的 这些路径60之间的间隔较短，因此本实施例的步骤S 12所切割的是发光元件的透光基板的第 一表面125C上的粗糙微结构，而步骤S13所切割的是发光元件的透光基板的第二表面127C上 的粗糙微结构。
[0091] 请再一并参照图1，本发明第四实施例的制作方法中所用的切割光束。可以沿着 第二方向山切割出类似于第一实施例的发光元件100的第二表面127上的第一带状区域C中 的粗糙微结构122。换句话说，本发明的第四实施例的步骤S 13形成了沿着第二方向cU延伸的 粗糙微结构122C，且在步骤S13形成的发光元件中，粗糙微结构122C在每个第一表面125C的 覆盖率大于或等于粗糙微结构122C在每个第二表面127C的覆盖率，且粗糙微结构122C在每 个第一表面125C的覆盖面积大于粗糙微结构122C在每个第二表面127C的覆盖面积。
[0092] 因此，本发明的第四实施例的发光元件的制作方法可以在切割晶圆300的同时在 路径上形成适当的粗糙微结构122C，同时通过切割光束U的聚焦区域51及其照射路径的调 整来使形成的发光单元的透光基板的粗糙微结构122C在透光基板的第一表面的覆盖率大 于在透光基板的第二表面的覆盖率。由于本实施例的制作方法切割并形成发光元件后就不 用再额外对发光元件作加工，因此大幅增加了制作具有高出光效率的发光元件的制作效 率、良率，同时也降低了整体的制作成本。
[0093]另一方面，在本发明上述的实施例中，上述的切割光束1^在沿着第一方向cb切割晶 圆300的位置(亦即聚焦区域51的位置）的最小深度d3B不超过透光基板310在垂直方向上的 厚度d的三分之一，切割光束1^在沿着第二方向山切割晶圆300的位置(亦即聚焦区域51的位 置）的最小深度cUb不超过透光基板310在垂直方向上的厚度d的三分之一，垂直方向平行于 上表面的法向量。因此，切割光束U在切割晶圆300时并不会伤害到基板310的上表面311及 半导体发光单元110。
[0094]详细来说，请参照图5A，在本实施例的制作方法中，切割光束U沿着第一方向cU移 动，并且在第一方向cU沿着第一带状区域G切割晶圆300后再沿着第一方向cU沿着第一带状 区域Η切割晶圆300,亦即切割光束U在第一方向cU上的切割次数高于切割光束。在第二方 向山上的切割次数。简单来说，本实施例通过增加切割光束1^在第一方向cU上的切割次数来 增加粗糙微结构122C在第一表面125C上的覆盖率，但本发明不限于此。
[0095]另一方面，本发明在其他实施例的发光元件的制作方法中还可以让切割光束1^在 第一方向cU上及第二方向d2上的切割高度相同，接着再增加切割光束1^在第一方向上以不 同高度切割的切割次数来增加粗糙微结构在第一表面上的覆盖率。
[0096]图6是依照本发明的其他实施例中的发光元件的制作方法中切割光束沿着第一方 向切割晶圆的剖面示意图。请参照图6,在本发明的第6实施例中，切割光束L2可以以比第二 宽度大的第一宽度h 5沿着第一方向cU切割晶圆300A，其中切割光束L2以第二宽度沿着第二 方向切割晶圆300A。换句话说，本发明的其他实施例还可以通过调整切割光束。的聚焦区 域51A的宽度h 5来让来让本实施例的制作方法所制作出的发光元件的透光基板的粗糙微结 构在第一表面的覆盖率大于粗糙微结构在第二表面的覆盖率。
[0097] 综上所述，本发明的实施例的发光元件的透光基板具有第二表面以及面积大于第 二表面的第一表面以及粗糙微结构，且粗糙微结构形成于第一表面和第二表面上，因此透 光基板内的光束更容易自第一表面和第二表面穿出，进而提升这些表面的出光效率。同时， 粗糙微结构在第一表面的覆盖率大于或等于粗糙微结构在第二表面的覆盖率，因此透光基 板的侧面因为包括有这些第一表面和第二表面，所以可以让发光元件的光束可以以更佳的 出光角度发出。本发明的实施例的发光元件的制作方法可以在切割发光元件的同时形成粗 糙微结构于适当的位置，且整体上切割光束在第一方向上的切割晶圆的面积会大于切割光 束在第二方向上切割晶圆的面积，因此可以有效率地形成具有良好出光效率的发光元件。
[0098] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种发光元件，其特征在于，包括： 半导体发光单元；以及 透光基板，包括： 上表面，具有二长边以及二短边，所述半导体发光单元配置于所述上表面；以及 侧面，包括二第一表面、二第二表面以及粗糙微结构，每个所述第一表面连接所述二长 边的其中之一，每个所述第二表面连接所述二短边的其中之一，粗糙微结构形成于所述二 第一表面及所述二第二表面，其中所述粗糙微结构在每个所述第一表面的覆盖率大于或等 于所述粗糙微结构在每个所述第二表面的覆盖率。2. 根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，每个所述第一表面包括至少一第一带 状区域，每个所述第二表面包括至少一第二带状区域，所述第一带状区域沿着一第一方向 延伸，所述第二带状区域沿着一第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向平行于所述 上表面，且所述粗糙微结构配置于所述第一带状区域以及所述第二带状区域。3. 根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，每个所述第一表面的第一带状区域在 垂直于所述第一方向的方向上具有一第一宽度，每个所述第二表面的第二带状区域在垂直 于所述第二方向的方向上具有一第二宽度，所述第一宽度大于或等于所述第二宽度。4. 根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，每个所述第一表面上包括多个所述第 一带状区域，且每个所述第一表面上的第一带状区域的数量大于每个所述第二表面上的第 二带状区域的数量。5. 根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，每个所述第一表面上的该些第一带状 区域之间具有至少一间隔区域，所述间隔区域在所述第一表面上的覆盖率落在0.4至0.8的 范围内。6. -种发光元件的制作方法，其特征在于，包括： 提供晶圆，所述晶圆包括平边； 以切割光束沿着第一方向切割所述晶圆，所述第一方向实质上垂直或近似垂直于所述 平边；以及 以所述切割光束沿着第二方向切割所述晶圆，进而形成多个发光元件，所述第二方向 实质上平行或近似平行于所述平边，其中每个所述发光元件包括： 半导体发光单元；以及 透光基板，包括： 上表面，具有二长边以及二短边，所述二长边平行于所述第一方向，所述二短边平行于 所述第二方向，所述半导体发光单元配置于所述上表面；以及 侧面，包括二第一表面、二第二表面以及粗糙微结构，每个所述第一表面连接所述二长 边的其中之一，每个所述第二表面连接所述二短边的其中之一，粗糙微结构由所述切割光 束形成于所述二第一表面及所述二第二表面，其中所述粗糙微结构在每个所述第一表面的 覆盖率大于或等于所述粗糙微结构在每个所述第二表面的覆盖率。7. 根据权利要求6所述的发光元件的制作方法，其特征在于，在每个所述发光元件中， 所述切割光束在每个所述第一表面上形成至少一第一带状区，所述切割光束在每个所述第 二表面上形成至少一第二带状区。8. 根据权利要求7所述的发光元件的制作方法，其特征在于，所述切割光束以一第一宽 度沿着所述第一方向切割所述晶圆，所述切割光束以一第二宽度沿着所述第二方向切割所 述晶圆，且所述第一宽度大于或等于所述第二宽度。9. 根据权利要求7所述的发光元件的制作方法，其特征在于，所述切割光束在所述第一 方向上切割所述晶圆的次数高于所述切割光束在所述第二方向上切割所述晶圆的次数。10. 根据权利要求9所述的发光元件的制作方法，其特征在于，每个所述第一表面上的 该些第一带状区域之间具有至少一间隔区域，所述间隔区域在所述第一表面上的覆盖率落 在0.4至0.8的范围内。
【文档编号】H01L33/00GK105895766SQ201610089448
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月17日
【发明人】黄靖恩, 康凯舜, 郭祐祯, 吕飞龙, 赖腾宪
【申请人】新世纪光电股份有限公司