专利名称：白光发光元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光元件，尤指一种可由两相互为互补色光而产生白色光源的白光发光元件，不仅可达到产生白色光源的目的，亦可有效提高元件生产良率。
背景技术：
发光元件(LEDLight-Emitting Diode)由于具备有寿命长、体积小、发热量低、耗电量小、反应速度快、耐冲撞、不含水银等污染物质的特性，所以不管在电脑周边设备、显示器、仪器仪表上、或在通讯业、资讯业、及消费性电子产品上皆被大量使用及期待，尤其是可产生白色光源的白光发光元件更被视为是绿色照明色光的明日之星。
按，目前白光发光元件的制作不外乎是利用以下三种方法第一种方式多晶片型发光方式，其主要是在同一封装体内同时置入红、蓝、绿三种色光晶粒，利用三种晶粒的混波以产生白色光源，此种制作方法的优点在于发光效率较高。然而，其构造不仅将因为电极、金属引线及打线程序次数过多，而形成制作成本较高及体积较大的缺点，且因为打线程序也容易造成引线脱落、晶粒破损等影响生产良率的憾事发生。
第二种方式多晶片型发光方式，其主要是利用如黄、蓝两相互为互补色光的晶粒设于同一封装体内，由黄、蓝互补光以产生白色光源，此种制作方法的优点在于制作成本较低且体积较小，例如台湾专利公告第484217号[半导体双晶白色LED封装结构]所公开的技术内容。然而，此种制作方法同样需要具有较多次数的电极、金属引线及打线程序，因此，对元件的制作良率同样将造成不良的影响。
第三种方式单晶片型发光方式，其主要是以蓝光或紫外光晶粒为基础，再以蓝光或紫外光去激发其它色光的萤光粉、染料或光转换层，由此以调整产生白色光源，此种制作方法的优点在于制作简易及成本较低，例如美国专利第5,998,925号[Light Emitting Device Having A NitrideCompound Semiconductor And A Phosphor Containing A Garnet FluorescentMaterial]或美国专利第5,962,971号[Led Structure With Ultraviolet-LightEmission Chip And Multilayered Resins To Generate Various Colored Lights]所公开的技术特征。然而，此种产品所产生的光源是为二波段不连续光谱，在照射红色物体时会呈现微弱橙色的偏光现象，光源演色性较差(ColorRendering of Light Source)。另外在产品使用后光度衰减情形严重，萤光物体19在恶劣外在环境下容易产生质变状况，致使元件使用寿命较短、产品产生偏色现象。又，关键技术及专利权掌握于少数几家厂商手中，如日亚化Nichia，所以在产品开发上非常困难。
请参阅图1，为已公开于台湾专利公告第484217号[半导体双晶白色LED封装结构]的构造截面图，其主要是在一第一导线架12的上缘处凿设有一凹室16，该凹室16内可固设有一可发射第一色光(例如黄光)的第一发光晶粒11，而设于第一发光晶粒11底层的第二电极15则可直接触接且电性连接于第一导线架12。又，设于第一发光晶粒11顶端的第一电极13则由一第一引线17穿过第一导线架12的引线通道14而电性连接于第二导线架22。另外，于凹槽16的顶端横设有一透明基板28，且于基板28的表面再固设有一可发射第二色光(例如蓝光)的第二发光晶粒21，第二发光晶粒21的第三电极23、第四电极25则个别由一第三引线27、第四引线29而与第二导线架22、第一导线架12电性连接。
虽然常用白光发光元件可由第一色光与第二色光的互补特性以调整产生白色光源，但，其电极13、23、25与引线17、27、29至少存在有三组，因此，其需要的打线程序次数还是需要经过三次以上，不仅容易造成引线脱离及发光晶粒的损害，且第一发光晶粒11与第二发光晶粒21之间存在有一间隔空间，相对无法有效缩减元件的体积大小，所以并不利于产品轻薄短小的微型化设计。
实用新型内容如何设计出一种可有效解决上述常用构造弊端的白光发光元件，不仅可降低打线程序次数，以有效提升产品良牢，且又可因此而缩减元件体积大小，此即为本实用新型的创作重点。
本实用新型的主要目的，在于提供一种白光发光元件，利用第一发光晶粒与第二发光晶粒可相互作为对方电源供应线路的特性，以有效降低电极、引线及打线程序的次数，由此以大幅提升产品良率。
本实用新型的次要目的，在于提供一种白光发光元件，第二发光晶粒可固设于第一发光晶粒的表面，两者间并不存在多余无用的间隔空间，因此可有效缩减元件的体积大小，而有利于产品轻薄短小的微型化设计。
本实用新型的又一目的，在于提供一种白光发光元件，可利用单一电源供应即完成白色光源的产生，不仅制作流程较为简单，且可相对降低成本支出。
本实用新型的又一目的，在于提供一种白光发光元件，可将两组磊晶片首先予以固定后再切割成复数个已形成固定态样的第一发光晶粒及第二发光晶粒，不仅制程较为简单，也可相对适合于大量制造。
详细地说，本实用新型提供的白光发光元件，主要构造包括有一第二发光晶粒，具有一可产生第二色光的PN介面、及一可由一第四引线而电性连接一供电线路的第四电极；一导电黏固层，设于该第二发光晶粒的部分上表面；及一第一发光晶粒，固设于该导电黏固层上表面，具有一可产生第一色光的PN介面，且在其部分上表面位置设有一可由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
其中还包括有一导电层，设于该第二发光晶粒未被该导电黏固层覆盖的上表面部分区域，该导电层与该导电黏固层是可电性连接。
其中该导电层为一透光材质所制成。
其中该第二发光晶粒的部分上表面还可设有一电流阻隔层，该电流阻隔层的表面再固设该导电黏固层，而部分的导电黏固层可触接且电性连接于该第一发光晶粒及第二发光晶粒。
其中该第一发光晶粒为一直立型发光二极管，而该第二发光晶粒则为一平面型发光二极管。
其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
其中该第一色光为蓝光，而该第二色光为黄光。
其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
本实用新型提供的又一种白光发光元件，主要构造包括有一第一发光晶粒，具有一产生第一色光的PN介面，及一设于底层而可电性连接一供电线路的第二电极；一导电黏固层，固设于该第一发光晶粒的上表面；及一第二发光晶粒，固设于该导电黏固层的上表而，具有一可产生第二色光的PN介面，而且在其上表面的部分位置设有一可由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
其中该导电黏固层是由一透光材质所制成。
其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
其中该导电黏固层存在有至少一个透光凹洞。
其中该透光凹洞内存在有一透光垫。
其中该第一发光晶粒的部分上表面还可设有一电流阻隔层，该电流阻隔层的表面再固设该导电黏固层，而部分导电黏固层可触接且电性连接于该第一发光晶粒及第二发光晶粒。
本实用新型再提供一种白光发光元件，主要构造包括有一第一发光晶粒，具有一可投射出第一色光的PN介面、及一可电性连接一供电线路的第二电极，而该第一发光晶粒的上表面部分位置凹设有一深度超过PN介面的凹槽，并于凹槽的内表面设有一电流阻隔层；一导电黏固层，设于该电流阻隔层上表面，而有部分导电黏固层可触接且电性连接于第一发光晶粒的上表面；及一第二发光晶粒，固设于凹槽内的导电黏固层上表面，具有一可投射出第二色光的PN介面，且在其上表面的部分位置设有一可由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
其中该第一色光为蓝光，而该第二色光为黄光。
其中该第一发光晶粒为一直立型发光二极管，致使该第二电极位于第一发光晶粒的底层。
其中该第一发光晶粒为一平面型发光二极管，致使该第二电极位于第一发光晶粒的侧边上表面。
为对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，以较佳的实施例配合附图说明如后，其中图1常用白光发光元件的构造截面图；图2本实用新型一较佳实施例的构造截面图；图3本实用新型又一实施例的构造截面图；图4本实用新型又一实施例的构造截面图；图5本实用新型又一实施例的构造截面图；及图6本实用新型又一实施例的构造截面图。
具体实施方式
首先，请参阅图2，为本实用新型一较佳实施例的构造截面图；如图所示，本实用新型主要构造包括有一第一发光晶粒41、导电黏固层45及第二发光晶粒31，其中第二发光晶粒31内具有一可投射出第二色光(例如蓝光)的PN介面，且在其部分上表面固设有一具导电特性的导电黏固层45，并在导电黏固层45上再固设第一发光晶粒41，第一发光晶粒41内则具有可投射出第一色光(例如黄光)的PN介面。由于，第一发光晶粒41、导电黏固层45、第二发光晶粒31本身均具有导电特性，因此，第一发光晶粒41及第二发光晶粒31皆可相对作为对方的供电线路。
就第二发光晶粒31而言，其位于侧边上表面的第四电极35将可由第四引线39而与一供电线路(未显示)电性连接，而原本位于上表面的第三电极则将被视为通过导电黏固层45而与设于第一发光晶粒41上表面的第一电极43为同一个，且第一电极43可由一第一引线49而与另一供电线路(未显示)电性连接。反之，就第一发光晶粒41而言，除了位于上表面的第一电极43外，其原本应设于底层的第二电极也可以通过导电黏固层45而与第二发光晶粒31的第四电极35设为同一个。换言之，第一发光晶粒41与第二发光晶粒31成为串联态样，可共用第一电极43及第四电极35。当供电电流作用时，其将依序流经第一电极43、第一发光晶粒41、导电黏固层45、第二发光晶粒31及第四电极35。
又，由于第一发光晶粒41及第二发光晶粒31可个别发射出第一色光(例如黄光)及第二色光(例如蓝光)，由第一色光及第二色光的互补特性，以顺利产生白色光源。
本实用新型由于电极及引线个数已利用构造的变化而缩减为两组以下，因此其相对的打线程序亦可设定为两次以下，所以可有效降低元件因为打线程序所造成的损伤机会，相对亦可大幅提升元件的产出良率。
又，在此实施例中，其第二发光晶粒31为一平面型发光二极管，为了达到可控制供电路径及电流密度均匀分布的目的，因此，在第二发光晶粒31末被导电黏固层45覆盖的上表面部分位置，可设有一与第一发光晶粒41电性连接且由透光材质所制成的导电层46。或，于第二发光晶粒31与导电黏固层45之间设有一电流阻隔层44，该电流阻隔层44的表面再覆盖导电黏固层45，且利用部分的导电黏固层45以分别电性连接于第一发光晶粒41与第二发光晶粒31，如此即可达到有效提高发光亮度的目的。
再者，请参阅图3，为本实用新型又一实施例的构造截面图；如图所示，在此实施例中，其主要是将第一发光晶粒51及第二发光晶粒55皆设计为直立型发光二极管，第一发光晶粒51的底层位置设有可连接一供电线路(未显示)的第二电极53，且在第一发光晶粒51的上表面由一导电黏固层54以固设第二发光晶粒55，而第二发光晶粒55部分上表面再设有一第一电极57，该第一电极57可由第一引线59以连接又一供电线路(未显示)。当供电电流作用时，依序将可通过第一电极57、第二发光晶粒55、导电黏固层54、第一发光晶粒51及第二电极53，如此，第一发光晶粒51的PN介面所产生的第一色光与第二发光晶粒55的PN介面所产生的第二色光将因为互补关系而调整出白色光源(例如黄光及蓝光)。
由于，第一发光晶粒51的第一电极可直接利用第二发光晶粒55的第一电极57，且第二发光晶粒55的第二电极可直接利用第一发光晶粒51的第二电极53，因此，在此实施例中，其引线59仅需要一组，相对其打线程序次数将可降低为一次，因此可有效减少因为打线程序所引起的诸多弊端。
另外，第一发光晶粒51与第二发光晶粒55在末切割形成晶粒前，首先将面积较大的两组磊晶片相互固定，接续再予以切割成复数个体积较小的晶粒构造，以自然形成第一发光晶粒51及第二发光晶粒55的固定态样，因此，不仅制程较为简单，且叉可适合大量制作以节省成本支出。
又，请参阅图4，为本实用新型的又一实施例构造截面图；如图所示，在此实施例中主要是将上述实施例的导电黏固层54设计为点状或线状的黏固垫56，而两两黏固垫56之间存在有一透光凹洞或透光垫58，由此可达到供电电流均匀分布及有效提高发光亮度的功效。
又，请参阅图5，为本实用新型的又一实施例构造截面图；如图所示，在此实施例中，其主要是在第一发光晶粒51部分上表面先设有一电流阻隔层66，再于该电流阻隔层66的周围表面设有导电黏图层64，且部分导电黏固层64可分别与第一发光晶粒51与第二发光晶粒55电性连接，因此，同样可达到控制电流均匀分布、提高发光亮度及有效提升产品良率的功效。
最后，请参阅图6，为本实用新型又一实施例的构造截面图；如图所示，其主要是在第一发光晶粒71的上表面适当位置凿设有一凹槽78，该凹槽78的深度可超越第一发光晶粒71的PN介面所在水平延伸位置，且在凹槽78内设有一电流阻隔层76，于电流阻隔层76上再设有一导电黏固层74，而部分导电黏固层74可触接且电性连接于第一发光晶粒71的上表面，接续在凹槽78内的导电黏固层74上表面固设第二发光晶粒75。如此，第一发光晶粒71与第二发光晶粒75同样可共用第一电极77及第二电极73，且，同样仅需第一引线79及一次打线程序即可完成白光发光元件的制作。
以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，举凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。
权利要求1.一种白光发光元件，其特征在于，主要构造包括有一第二发光晶粒，具有一产生第二色光的PN介面、及一由一第四引线而电性连接一供电线路的第四电极；一导电黏固层，设于该第二发光晶粒的部分上表面；及一第一发光晶粒，固设于该导电黏固层上表面，具有一产生第一色光的PN介面，且在其部分上表面位置设有一由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
2.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，还包括有一导电层，设于该第二发光晶粒未被该导电黏固层覆盖的上表面部分区域，该导电层与该导电黏固层电性连接。
3.如权利要求2所述的白光发光元件，其特征在于，其中该导电层为一透光材质所制成。
4.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第二发光晶粒的部分上表面还设有一电流阻隔层，该电流阻隔层的表面再固设该导电黏固层，而部分导电黏固层可触接且电性连接于该第一发光晶粒及第二发光晶粒。
5.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一发光晶粒为一直立型发光二极管，而该第二发光晶粒则为一平面型发光二极管。
6.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
7.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光为蓝光，而该第二色光为黄光。
8.如权利要求1所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
9.一种白光发光元件，其特征在于，主要构造包括有一第一发光晶粒，具有一产生第一色光的PN介面，及一设于底层而电性连接一供电线路的第二电极；一导电黏固层，固设于该第一发光晶粒的上表面；及一第二发光晶粒，固设于该导电黏固层的上表面，具有一产生第二色光的PN介面，而且在其上表面的部分位置设有一由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
10.如权利要求9所述的白光发光元件，其特征在于，其中该导电黏固层为一透光材质所制成。
11.如权利要求9所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
12.如权利要求9所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
13.如权利要求9所述的白光发光元件，其特征在于，其中该导电黏固层存在有至少一个透光凹洞。
14.如权利要求13所述的白光发光元件，其特征在于，其中该透光凹洞内存在有一透光垫。
15.如权利要求9所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一发光晶粒的部分上表面还设有一电流阻隔层，该电流阻隔层的表面再固设该导电黏固层，而部分导电黏固层触接且电性连接于该第一发光晶粒及第二发光晶粒。
16.一种白光发光元件，其特征在于，主要构造包括有一第一发光晶粒，具有一投射出第一色光的PN介面、及一电性连接一供电线路的第二电极，而该第一发光晶粒的上表面部分位置凹设有一深度超过PN介面的凹槽，并于凹槽的内表面设有一电流阻隔层；一导电黏固层，设于该电流阻隔层上表面，而有部分导电黏固层触接且电性连接于第一发光晶粒的上表面；及一第二发光晶粒，固设于凹槽内的导电黏固层上表面，具有一投射出第二色光的PN介面，且在其上表面的部分位置设有一由一第一引线而电性连接另一供电线路的第一电极。
17.如权利要求16所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光与第二色光相互为一互补光。
18.如权利要求16所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光为黄光，而该第二色光为蓝光。
19.如权利要求16所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一色光为蓝光，而该第二色光为黄光。
20.如权利要求16所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一发光晶粒为一直立型发光二极管，致使该第二电极位于第一发光晶粒的底层。
21.如权利要求16所述的白光发光元件，其特征在于，其中该第一发光晶粒为一平面型发光二极管，致使该第二电极位于第一发光晶粒的侧边上表面。
专利摘要本实用新型是有关于一种发光元件，尤指一种可由两相互为互补色光而产生白色光源的白光发光元件，其主要是在一可投射出第一色光的第一发光晶粒表面固设一可投射出第二色光的第二发光晶粒，由第一色光与第二色光的互补特性以产生白色光源，而第一发光晶粒及第二发光晶粒除了可产生相互为互补特性的色光外，其亦可相互作为对方的电源供应线路，由此大幅降低电极、引线及打线程序的次数，因此可相对减少因为打线程序所可能引起的诸多弊端，进而有效提高元件的生产良率。
文档编号H01L25/075GK2638248SQ0326330
公开日2004年9月1日 申请日期2003年5月23日 优先权日2003年5月23日
发明者林明德, 许荣贵, 马景时, 林三宝 申请人:光磊科技股份有限公司