制造發(fā)光裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種制造發(fā)光裝置的方法。該制造發(fā)光裝置的方法包含形成一第一光學(xué)元件于一第一載體之上，其中第一光學(xué)元件具有一開口；形成一發(fā)光元件于開口中；形成一第二載體于第一光學(xué)元件之上；在形成第二載體于第一光學(xué)元件之上后，移除第一載體；以及形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)于第一光學(xué)元件之下。
【專利說明】制造發(fā)光裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造發(fā)光裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光電裝置,例如發(fā)光二極管(Light-emitting Diode ；LED)封裝，目前已經(jīng)廣泛地使用在光學(xué)顯示裝置、交通號志、數(shù)據(jù)存儲裝置、通訊裝置、照明裝置與醫(yī)療器材上。上述的LED可與其他元件組合連接以形成一發(fā)光裝置。圖1為現(xiàn)有的發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一發(fā)光裝置I包含具有一電路14的一次載體(submount) 12 ;—焊料16 (solder)位于上述次載體12上，通過此焊料16將LEDll固定于次載體12上并使LEDll與次載體12上的電路14形成電連接；以及一電連接結(jié)構(gòu)18，以電連接LEDll的電極15與次載體12上的電路14 ;其中，上述的次載體12可以是導(dǎo)線架(lead frame)或大尺寸鑲嵌基底(mountingsubstrate)。與商業(yè)電子產(chǎn)品走向輕薄短小的趨勢類似,光電裝置的發(fā)展也進(jìn)入微封裝的時代，半導(dǎo)體與光電元件具有前景的封裝設(shè)計是管芯級封裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種制造發(fā)光裝置的方法包含形成一第一光學(xué)元件于一第一載體之上，其中第一光學(xué)元件具有一開口 ；形成一發(fā)光元件于開口中；形成一第二載體于第一光學(xué)兀件之上；在形成第二載體于第一光學(xué)兀件之上后，移除第一載體；以及形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)于第一光學(xué)元件之下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1為現(xiàn)有發(fā)光裝置的剖面示意圖；
[0005]圖2A?圖2D為本申請案一實施例的發(fā)光裝置的制造流程圖；
[0006]圖3為本申請案另一實施例的發(fā)光裝置的剖面示意圖；
[0007]圖4為本申請案另一實施例的發(fā)光裝置的剖面示意圖；
[0008]圖5為本申請案另一實施例的發(fā)光裝置的剖面示意圖；
[0009]圖6為本申請案一實施例的光源產(chǎn)生裝置的示意圖；
[0010]圖7為本申請案一實施例的背光模塊的示意圖。
[0011]符號說明
[0012]1、2、3、4、5 發(fā)光裝置
[0013]11 LED
[0014]12 次載體
[0015]13 基板
[0016]14 電路
[0017]15 電極
[0018]16 焊料[0019]18電連接結(jié)構(gòu)
[0020]20第一載體
[0021]21粘結(jié)層
[0022]22 第一光學(xué)元件
[0023]222開口
[0024]23第二載體
[0025]24發(fā)光元件
[0026]25導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
[0027]26、52 波長轉(zhuǎn)換層
[0028]28,30,40 第二光學(xué)元件
[0029]50電子元件
[0030]6:光源產(chǎn)生裝置
[0031]61:光源
[0032]62:電源供應(yīng)系統(tǒng)
[0033]63:控制元件
[0034]7:背光模塊
[0035]71:光學(xué)元件
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明的實施例會被詳細(xì)地描述，并且繪制于附圖中，相同或類似的部分會以相同的號碼在各附圖以及說明出現(xiàn)。
[0037]圖2A~圖2D繪示本申請案一實施例的發(fā)光裝置的制造流程圖。如圖2A所示，一第一光學(xué)兀件22形成于一第一載體20之上,具有一開口 222曝露第一載體20。一發(fā)光兀件24形成第一載體20的曝露部分，一波長轉(zhuǎn)換層26形成于發(fā)光元件24之上，如圖2B所不。另一實施例中，一電子兀件(未顯不)也可形成于第一載體20之上。如圖2C所不,一第二光學(xué)兀件28形成于波長轉(zhuǎn)換層26之上。一粘結(jié)層21形成于一第二載體23之下,且/或形成于第一光學(xué)元件22和第二光學(xué)元件28之上。第二載體23經(jīng)由一粘結(jié)制作工藝粘結(jié)于第二光學(xué)兀件28,然后移除第一載體20。一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25形成于第一光學(xué)兀件22與發(fā)光元件24之下以形成發(fā)光裝置2，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25電連接于發(fā)光元件24。
[0038]第一載體20及/或第二載體23支撐第一光學(xué)元件22、第二光學(xué)元件28與發(fā)光元件24。第一載體20及/或第二載體23具有導(dǎo)電材料,例如類鉆碳薄膜(Diamond LikeCarbon ；DLC)、金屬基復(fù)合材料(Metal Matrix Composite ；MMC)、陶瓷基復(fù)合材料(CeramicMatrix Composite ;CMC)、銅(Cu)、招(Al)、娃(Si)、鑰(Mo)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鎳(Ni)、鈷(Co)、金合金、碳化硅(SiC)、磷化鎵(GaP)、磷砷化鎵(GaAsP)、磷化銦(InP)、鎵酸鋰(LiGaO2)或招酸鋰(LiAlO2);或絕緣材料,例如為高分子復(fù)合材料(Polymer MatrixComposite)、鉆石(Diamond)、玻璃(Glass)、聚合物(Polymer)、環(huán)氧樹酯(Epoxy)、石英(Quartz)、壓克力(Acryl)、氧化招(Al2O3)、氧化鋅(ZnO)、氮化招(AlN)或上述材料的組合。
[0039]第一光學(xué)元件22/或第二光學(xué)元件28可引導(dǎo)或摘出發(fā)光元件24所發(fā)之光至外部環(huán)境以提升發(fā)光裝置2的光摘出效率。第一光學(xué)元件22/或第二光學(xué)元件28的材料可為透明材料，例如環(huán)氧樹脂(Epoxy)、聚亞酰胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烷(PFCB)、Su8、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET )、聚碳酸酯(PC )、聚醚酰亞胺(Po I y e ther imi de )、氟碳聚合物(FluorocarbonPolymer)、玻璃(Glass)、氧化鋁(Al2O3)、SINR、旋涂玻璃(SOG)或上述材料的組合。另一實施例中，第一光學(xué)元件22可為反射鏡，其材料包含金屬材料，例如銅(Cu)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、金合金(Au alloy)或上述材料的組合。另一實施例中，一反射層可形成于第一光學(xué)兀件22的表面以反射發(fā)光兀件24所產(chǎn)生之光,反射層的材料可與上述的金屬材料相同。發(fā)光元件24所發(fā)之光可被第一光學(xué)元件22反射以提升發(fā)光裝置2的光摘出效率。由剖面觀之，第二光學(xué)元件28的形狀包含但不限于三角形、半圓形、四分之一圓形、倒梯形、五角形或四邊形。另一實施例中，一封裝體可形成于第二光學(xué)元件28與發(fā)光元件24之中以提升發(fā)光裝置2的光摘出效率。
[0040]發(fā)光元件24可為發(fā)光二極管(LED)或有機發(fā)光二極管(Organic LED ；0LED)，發(fā)出具有一第一波長的一第一光線。波長轉(zhuǎn)換層26可吸收第一光線并產(chǎn)生具有一第二波長的一第二光線，其中第二波長與第一波長相異。波長轉(zhuǎn)換層26的材料可為熒光粉，例如釔鋁石榴石(YAG)、硅酸鹽、釩酸鹽、堿土金屬硅酸鹽、堿土金屬硫化物、堿土金屬硒化物、堿土金屬鎵硫化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、鎢鑰酸鹽族混合物、氧化物混合物、玻璃熒光粉混合物或上述材料的組合；或半導(dǎo)體材料，其具有一種以上的元素選自鎵(Ga)、鋁(Al)、銦(In)、磷(P)、氮(N)、鋅(Zn)、鎘(Cd)與硒(Se)所構(gòu)成的群組。波長轉(zhuǎn)換層26可置于發(fā)光元件24之上，或沿發(fā)光元件24的輪廓而形成。
[0041]粘結(jié)層21可粘著地連接第一光學(xué)元件22及/或第二光學(xué)元件28與第二載體23，粘結(jié)層21的材料可為透明材料，例如為聚亞酰胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁燒(PFCB)、氧化鎂(MgO)、Su8、環(huán)氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環(huán)烯烴聚合物(C0C)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、玻璃(Glass)、氧化招(Al2O3)、氧化硅(SiOx)、氧化鈦(TiO2)、氮化硅(SiNx)或旋涂玻璃(SOG)等等。粘結(jié)層21也可為UV膠或發(fā)泡膠。
[0042]導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25用以接受外部電壓，可由透明導(dǎo)電材料及/或金屬材料所構(gòu)成。透明導(dǎo)電材料包含但不限于氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鋅(ZnO)、類鉆碳薄膜(DLC)或氧化鎵鋅(GZO)等等。金屬材料包含但不限于銅(Cu)、鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Pt)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈀(Pd)、鍺(Ge)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鈷(Co)、錳(Mn)、銻(Sb)、鉍(Bi)、鎵(Ga)、鎢(W)、鈹(Be)或金合金等等。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25的下表面面積大于發(fā)光元件24的下表面面積，至少可為發(fā)光元件24下表面面積的兩倍。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25可有效地傳導(dǎo)發(fā)光元件24所產(chǎn)生的熱以提升效率。另一實施例中，一光學(xué)層(未顯示)可形成于發(fā)光兀件24與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25之間。光學(xué)層可反射及散射發(fā)光兀件產(chǎn)生之光，以提升發(fā)光裝置2的光摘出效率。光學(xué)層的材料包含但不限于環(huán)氧樹酯(Epoxy)、氧化硅(SiOx)、氧化招(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)、娃膠(Silicone)、樹脂(Resin)或上述材料的組合。又一實施例中，一反射層可形成于發(fā)光單兀24與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25之間，反射發(fā)光單兀24所發(fā)之光。反射層的材料可與上述金屬材料相同。發(fā)光單元24所發(fā)之光可被反射層反射以提升發(fā)光裝置2的光摘出效率。
[0043]圖3繪示另一實施例，一發(fā)光裝置3與發(fā)光裝置2類似，發(fā)光裝置3更具有一第二光學(xué)兀件30。自剖面觀之,第二光學(xué)兀件30的上表面與第一光學(xué)兀件22的上表面等高。由于第二光學(xué)元件30的上表面是平面，所以有利于粘結(jié)制作工藝并能強化發(fā)光裝置3的結(jié)構(gòu)。圖4繪示另一實施例，一發(fā)光裝置4與發(fā)光裝置2類似，發(fā)光裝置4更具有一第二光學(xué)元件40。自剖面觀之，第二光學(xué)元件40的上表面低于第一光學(xué)元件22的上表面，因此其他光學(xué)元件可易于形成于第二光學(xué)元件40之上，依應(yīng)用以調(diào)整光場。
[0044]如圖5所示，一發(fā)光裝置5與發(fā)光裝置2類似，發(fā)光裝置5還具有一電子元件50，例如為整流器、保護(hù)元件、電容或電阻等等，具有多種功能的電子元件50可依應(yīng)用的需求控制發(fā)光元件24的電流。電子元件50可于上述形成發(fā)光元件24的制作工藝中形成于發(fā)光裝置2之中。更佳為電子單元50與發(fā)光元件24的數(shù)量大于2，因此制作工藝步驟可減少，成本可降低。電子單元50與發(fā)光元件24可經(jīng)由導(dǎo)電結(jié)構(gòu)25電連接。發(fā)光裝置5更具有一波長轉(zhuǎn)換層52為于第二光學(xué)兀件28之上。
[0045]圖6是繪示出一光源產(chǎn)生裝置示意圖，一光源產(chǎn)生裝置6包含本發(fā)明任一實施例中的發(fā)光裝置。光源產(chǎn)生裝置6可以是一照明裝置，例如路燈、車燈或室內(nèi)照明光源，也可以是交通號志或一平面顯示器中背光模塊的一背光光源。光源產(chǎn)生裝置6具有前述發(fā)光裝置組成的一光源61、一電源供應(yīng)系統(tǒng)62以供應(yīng)光源61 —電流、以及一控制元件63，用以控制電源供應(yīng)系統(tǒng)62。
[0046]圖7是繪示出一背光模塊剖面示意圖，一背光模塊7包含前述實施例中的光源產(chǎn)生裝置6，以及一光學(xué)元件71。光學(xué)元件71可將由光源產(chǎn)生裝置6發(fā)出的光加以處理，以應(yīng)用于平面顯示器，例如散射光源產(chǎn)生裝置6發(fā)出的光。
[0047]上述實施例僅為例示性說明本申請案的原理及其功效，而非用于限制本申請案。任何本申請案所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者均可在不違背本申請案的技術(shù)原理及精神的情況下，對上述實施例進(jìn)行修改及變化。因此本申請案的權(quán)利保護(hù)范圍如上述的權(quán)利要求所列。
【權(quán)利要求】
1.一種制造發(fā)光裝置的方法，包含: 形成一第一光學(xué)元件于一第一載體之上，其中該第一光學(xué)元件包含一開口 ； 形成一發(fā)光元件于該開口中； 形成一第二載體于該第一光學(xué)兀件之上； 在形成該第二載體于該第一光學(xué)兀件之上后，移除該第一載體；以及 形成一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)于該第一光學(xué)元件之下。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成一波長轉(zhuǎn)換層于該發(fā)光元件之上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包含形成該波長轉(zhuǎn)換層于該發(fā)光元件之上后，形成一第二光學(xué)元件于該發(fā)光元件之上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成一反射層于該第一光學(xué)元件的一表面。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成一光學(xué)層位于該發(fā)光元件與該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成一電子元件于該開口之中，控制該發(fā)光元件的電流。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該電子元件選自由整流器、保護(hù)元件、電容與電阻所構(gòu)成的組合。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含形成一第二光學(xué)元件于該發(fā)光元件之上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包含形成一波長轉(zhuǎn)換層于該第二光學(xué)元件之上。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該第二光學(xué)元件的上表面低于該第一光學(xué)元件的上表面或該第二光學(xué)元件的上表面與該第一光學(xué)元件的上表面等高。
【文檔編號】H01L33/48GK103515513SQ201310242925
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月19日
【發(fā)明者】陳昭興 申請人:晶元光電股份有限公司