專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，特別是涉及一種具有熒光材料結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光元件，諸如發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)、有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode)以及激光二極管(Laser Diode)等，具有體積小、發(fā)光效率佳、壽命長、反應(yīng)速度快、可靠性高及單色性佳等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于各類電子裝置、汽車工業(yè)、廣告看板及交通顯示號志上，其中，發(fā)光二極管(LED；Light Emitting Diode)更由于近年來全彩技術(shù)的突破，而有逐漸取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢。
傳統(tǒng)上，為了形成白光多使用藍光發(fā)光二極管晶粒及熒光材料(如熒光粉體等)的組合，藉由藍光激發(fā)熒光材料以產(chǎn)生黃光或綠光及紅光，再由藍光、黃光或綠光及紅光混合以形成白光?，F(xiàn)今的白光發(fā)光二極管一般使用藍寶石(sapphire；Al2O3)、SiC或其它透明基板作為基板，由于光線會從透明基板向外射出，為了使所有光線均可以經(jīng)由熒光材料(如熒光粉體)的轉(zhuǎn)換而形成所需要的色彩，熒光材料必須在發(fā)光二極管晶片(Wafer)切割(Dicing)為晶粒(Chip)后，再于封裝(Package)工藝時覆蓋于整個發(fā)光二極管晶粒上，以避免未經(jīng)熒光材料轉(zhuǎn)換的光線經(jīng)由透明基板射出而影響整體發(fā)光二極管所發(fā)出光線的色彩。
此外，當(dāng)基板為透明時，熒光材料除需要覆蓋于透明基板或發(fā)光二極管晶粒的上方外尚需要覆蓋于透明基板或發(fā)光二極管晶粒的四周，然而要使得熒光材料均勻地覆蓋于透明基板或發(fā)光二極管晶粒的四周并不容易，往往造成透明基板或發(fā)光二極管晶粒上方及四周的熒光材料的厚度分布不均，當(dāng)發(fā)光二極管所產(chǎn)生的光線通過厚度不均的熒光材料時，厚度較厚處會吸收較多的光線，厚度較薄處則會吸收較少的光線，且經(jīng)由不同厚度的熒光材料所轉(zhuǎn)換的光線色彩亦將不同，因此造成發(fā)光二極管所產(chǎn)生的光線于不同方向上有不同的色彩。如美國專利第6,642,652號所揭示者為一種具有熒光材料結(jié)構(gòu)的覆晶式(Flip-Chip)半導(dǎo)體發(fā)光元件，為使得熒光材料可以均勻地覆蓋于半導(dǎo)體發(fā)光元件的上方及四周，而使用復(fù)雜的制造方法，如電泳法(electrophoresis)等，然而藉由復(fù)雜的制造方法往往造成制造成本的增加以及成品率下降，并不能有效且簡單地解決熒光材料厚度不均的問題。
檢視以上的問題點，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法，可以于晶粒封裝前即可以于晶片上形成熒光材料層，且可以避免光線自透明基板射出以及因熒光材料覆蓋不均所造成的色彩差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件包括有一不透光基板；一結(jié)合結(jié)構(gòu)；至少一個半導(dǎo)體發(fā)光疊層，藉由結(jié)合結(jié)構(gòu)而與不透光基板結(jié)合，并可以發(fā)出一原始光線，且半導(dǎo)體發(fā)光疊層分離自一原始成長基板；及一熒光材料結(jié)構(gòu)，設(shè)置于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方并大體上符合半導(dǎo)體發(fā)光疊層的形狀，且熒光材料結(jié)構(gòu)包括一熒光材料，熒光材料可以吸收原始光線并產(chǎn)生一轉(zhuǎn)換后光線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的結(jié)合結(jié)構(gòu)構(gòu)包括有一第一中介層、一粘結(jié)層及/或第二中介層，利用上述結(jié)構(gòu)可以提高半導(dǎo)體發(fā)光疊層與不透光基板間的結(jié)合力，或者使半導(dǎo)體發(fā)光疊層與不透光基板間形成電連接。
本發(fā)明的熒光材料結(jié)構(gòu)中包括有熒光材料，此熒光材料可以直接形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上，或利用一膠合劑而形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上，并且此熒光材料可以吸收由半導(dǎo)體發(fā)光疊層所產(chǎn)生的原始光線并將其轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換后光線。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括有分離一半導(dǎo)體發(fā)光疊層自一原始成長基板；結(jié)合半導(dǎo)體發(fā)光疊層至一不透光基板上；及形成一熒光材料結(jié)構(gòu)于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方。


圖1a～1c為顯示一本發(fā)明的優(yōu)選實施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；及圖2a及2b為顯示一本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的半導(dǎo)體發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
簡單符號說明10～半導(dǎo)體發(fā)光元件；11～不透光基板；12～結(jié)合結(jié)構(gòu)；1201～第一中介層；1202～粘結(jié)層；1203～第二中介層；13～半導(dǎo)體發(fā)光疊層；1301～電接點；1302～溝槽；14～熒光材料結(jié)構(gòu)；1401～熒光材料；15～保護結(jié)構(gòu)；1501～光學(xué)層；1502～光學(xué)層；及16～反射層。
具體實施例方式
為使貴審查委員更了解本發(fā)明的特點，以下列舉數(shù)個優(yōu)選實施例，配合圖式，詳述如下第一實施例圖1a～1c為顯示本發(fā)明一優(yōu)選實施例中半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所揭示的半導(dǎo)體發(fā)光元件10包括有不透光基板11、結(jié)合結(jié)構(gòu)12、半導(dǎo)體發(fā)光疊層13以及熒光材料結(jié)構(gòu)14。其中半導(dǎo)體發(fā)光疊層13可以產(chǎn)生原始光線，且因為原始光線不會穿透不透光基板11而使得半導(dǎo)體發(fā)光元件10的出光區(qū)大都集中于不透光基板11的相反側(cè)，亦即半導(dǎo)體發(fā)光元件10形成有熒光材料結(jié)構(gòu)14之側(cè)。當(dāng)原始光線射入熒光材料結(jié)構(gòu)14時，熒光材料結(jié)構(gòu)14中的熒光材料1401將吸收原始光線并產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后光線，優(yōu)選地，原始光線與轉(zhuǎn)換后光線混合后可以產(chǎn)生白光。此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光疊層13可以為垂直結(jié)構(gòu)(電接點位于相異側(cè))亦可以為水平結(jié)構(gòu)(電接點位于同一側(cè))。
不透光基板11的材料可以為半導(dǎo)體基板、金屬基板、上述材料的組合或其它不透光材料，優(yōu)選地，不透光基板11的材料可以為Si、GaN/Si、GaAs或其組合，此外，如圖1b所示，不透光基板11可以為一晶片(Wafer)，而晶片11上可以形成溝槽1302以分隔出二個以上的半導(dǎo)體發(fā)光疊層13，優(yōu)選地，半導(dǎo)體發(fā)光疊層13可以于熒光材料結(jié)構(gòu)14形成后再進行晶粒切割(chipdicing)的步驟。
如第1c圖所示，不透光基板11亦可以為包括有透明基板1101及反射層16。利用反射層16反射射向透明基板1101的光線使得原始光線或/及轉(zhuǎn)換后光線皆能朝向熒光材料14的方向前進，并且避免原始光線或/及轉(zhuǎn)換后光線由透明基板1101處射出。其中，透明基板1101的材料可以為GaP、SiC、ZnO、GaAsP、AlGaAs、Al2O3、玻璃、上述材料的組合或其它可替代材料。
結(jié)合結(jié)構(gòu)12用以結(jié)合不透明基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13。結(jié)合結(jié)構(gòu)12可以為金屬，使金屬于一適當(dāng)溫度下與不透光基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13產(chǎn)生鍵結(jié)，且可以利用金屬的物理性質(zhì)形成一鏡面以反射射向不透光基板的光線，或于不透光基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13間形成一歐姆接觸層而使得不透光基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13間電連接。
此外，結(jié)合結(jié)構(gòu)12亦可以由不透光基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13直接鍵結(jié)而形成，利用一較高溫度，如1000℃并施加適當(dāng)?shù)膲毫κ共煌腹饣?1及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13的接觸面產(chǎn)生鍵結(jié)而結(jié)合。
優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)12以膠合方式結(jié)合不透明基板11及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13，此方法可以于較低溫度下進行而降低了半導(dǎo)體發(fā)光疊層13于高溫下受損的機率，并可以達到適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)效果。結(jié)合結(jié)構(gòu)12的材料可以為聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烯(PFCB)或其它的有機粘結(jié)材料。此外，結(jié)合結(jié)構(gòu)12的材料可以為透明，如上所述的苯并環(huán)丁烯(BCB)即為一例，當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)12為透明時，可以與下述的反射層相配合將多數(shù)半導(dǎo)體發(fā)光元件10的出射光皆導(dǎo)引至相同的方向。
當(dāng)不透光基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13可以形成電連接時，半導(dǎo)體發(fā)光疊層13便可以于垂直方向形成一電通路而成為一垂直結(jié)構(gòu)型式的半導(dǎo)體發(fā)光元件10，此時，半導(dǎo)體發(fā)光元件10的一個電接點1301可以設(shè)置于垂直方向上，而不透光基板11本身亦成為另一個電接點，或于不透光基板11上另形成一個電接點。
熒光材料結(jié)構(gòu)14中可以包括有一種或多種熒光材料1401，且熒光材料1401可以吸收來自半導(dǎo)體發(fā)光疊層13所產(chǎn)生的原始光線并產(chǎn)生轉(zhuǎn)換后光線，此轉(zhuǎn)換后光線泛指不同于原始光線者，而非僅指定一種光線，亦可以配合二種以上的熒光材料1401而產(chǎn)生多種的轉(zhuǎn)換后光線，并且，于本發(fā)明中熒光材料結(jié)構(gòu)14形成于半導(dǎo)體發(fā)光元件10上并大體上符合半導(dǎo)體發(fā)光疊層13的形狀，因此，可以簡化后續(xù)的封裝工藝。其中，熒光材料1401可以利用膠合劑(Binder；未顯示)而固定于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之上，此膠合劑可以與熒光材料1401預(yù)先混合后再形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之上，或可以將膠合劑先形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之上，再利用此膠合劑將熒光材料1401固定于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之上，再者亦可以于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上先形成其它種結(jié)構(gòu)(未顯示)用以承載、充填或固定熒光材料1401。
此外，優(yōu)選地，熒光材料結(jié)構(gòu)14可以僅包括熒光材料1401，或為一種非膠結(jié)熒光材料結(jié)構(gòu)(non-glued fluorescent material structure)，所謂非膠結(jié)熒光材料結(jié)構(gòu)指非經(jīng)由膠合劑或其它環(huán)氧樹脂及其它具有膠結(jié)功能的材料而聚合成塊狀的熒光材料，因此熒光材料1401可以直接聚合成塊而覆蓋于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上。將熒光材料1401直接聚合的方法可以使用如沉積法(Sedimentation)、或其它的薄膜沉積法等，并經(jīng)由適當(dāng)?shù)木酆铣绦?如加壓、加熱等)加強熒光材料1401間的聚合力，使熒光材料1401緊密地接合成塊而覆蓋于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上。由于熒光材料結(jié)構(gòu)13藉由熒光材料1401直接地聚合成塊，因此，可以避免膠合劑或環(huán)氧樹脂等膠合材料不當(dāng)?shù)匚舛峁└训墓廪D(zhuǎn)換效率及色彩表現(xiàn)。
如上所例示的熒光材料結(jié)構(gòu)14雖形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上，然而其并不需要與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13直接接觸，亦可以于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上形成其它結(jié)構(gòu)(如保護層、光學(xué)層等)后再形成熒光材料結(jié)構(gòu)14。此外，熒光材料1401可以為一種粉體，優(yōu)選地可以為一種硫化物粉體，為獲得優(yōu)選的光轉(zhuǎn)換效率此粉體的直徑可以介于約0.1～100μm之間。
第二實施例圖2a～2b顯示本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中半導(dǎo)體發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，與第一實施例相同的元件將使用相同的標(biāo)號且不再贅述，合先陳明。
如上例所述結(jié)合結(jié)構(gòu)12用以結(jié)合不透明基板11與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13，本實施例中結(jié)合結(jié)構(gòu)12還可以包括有第一中介層1201、粘結(jié)層1202及第二中介層1203。第一中介層1201及第二中介層1203可以分別形成于不透光基板11及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之上，再于第一中介層1201及第二中介層1203間形成粘結(jié)層1202以粘結(jié)第一中介層1201及第二中介層1203，利用第一中介層1201及第二中介層1203可以增加粘結(jié)層1202與不透光基板11及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13間的結(jié)合力。
結(jié)合結(jié)構(gòu)12中的粘結(jié)層1202的材料可以為聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烯(PFCB)或其它的有機粘結(jié)材料。第一中介層1201與第二中介層1203的材料可以為SiNx、Ti、Cr或其它可以增加粘結(jié)層1202與不透光基板11及/或半導(dǎo)體發(fā)光疊層13間的結(jié)合力的材料。
仍參照圖2a及2b所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件10還可以具有保護結(jié)構(gòu)15，其設(shè)置于熒光材料結(jié)構(gòu)14之上，可以用來保護熒光材料結(jié)構(gòu)14或其下的其它結(jié)構(gòu)。保護結(jié)構(gòu)15的材料可以為Su8、苯并環(huán)丁烯(BCB)、環(huán)氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環(huán)烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、硅膠(Silicone)、玻璃、上述材料的組合及其它可以透光的材料。
保護結(jié)構(gòu)15內(nèi)還可以包括有多個光學(xué)層1501、1502，此多個光學(xué)層1501、1502更具有不等的厚度，優(yōu)選地，多個光學(xué)層1501、1502的厚度分別隨遠離半導(dǎo)體發(fā)光疊層13的距離而增加，亦即外層厚度大于內(nèi)層厚度，即光學(xué)層1502的厚度大于光學(xué)層1501，藉由此漸增的厚度分布而使得因半導(dǎo)體發(fā)光元件12動作時產(chǎn)生的高溫于保護結(jié)構(gòu)15上所引起的熱應(yīng)力(Thermal Stress)可以獲得紓解，而避免保護結(jié)構(gòu)15因熱應(yīng)力產(chǎn)生龜裂。此外，此多個光學(xué)層1501、1502中可以為散光層(diffuser)、聚光層或其它可以調(diào)整半導(dǎo)體發(fā)光元件10出光性質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
此外，半導(dǎo)體發(fā)光元件10還可以設(shè)置反射層16以反射射向不透光基板11的光線，使得多數(shù)光線均朝向熒光材料結(jié)構(gòu)14的方向前進。反射層16可以設(shè)置于結(jié)合結(jié)構(gòu)12及不透光基板11之間，此時結(jié)合結(jié)構(gòu)12為透明，如圖2a所示。或者反射層16可以設(shè)置于結(jié)合結(jié)構(gòu)12及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之間，如圖2b所示。亦或者反射層16可以設(shè)置于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13中(未顯示)，如布拉格反射層(Bragg Reflector)等。
其中，反射層16的材料可以為金屬、氧化物、其組合或其它可以反射光線的材料。優(yōu)選地，反射層16的材料可以為In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Ge、Cu、Ni、AuBe、AuGe、AuZn、PbSn、SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2、MgO或上述材料的組合。
本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光疊層13中還可以包括有一透明導(dǎo)電層(未顯示)以提高電流分散的效果，或與其它疊層形成優(yōu)選的歐姆接觸。此透明導(dǎo)電層的材料可以為氧化銦錫(ITO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、Ni/Au、NiO/Au、TiWN、透光金屬層、上述材料的組合或其它可代替材料。
第三實施例參照圖1a～1c及2a～2b，本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件10的制造方法可以包括有分離半導(dǎo)體發(fā)光疊層13自一原始成長基板(未顯示)；結(jié)合半導(dǎo)體發(fā)光疊層13至不透光基板11上；及形成熒光材料結(jié)構(gòu)14于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上方。其中結(jié)合步驟可以將半導(dǎo)體發(fā)光疊層13與不透光基板11于一適當(dāng)溫度及壓力下直接結(jié)合；或者可以于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13及不透光基板11間形成結(jié)合結(jié)構(gòu)12，結(jié)合結(jié)構(gòu)12可以為一粘結(jié)層(未顯示)以膠合半導(dǎo)體發(fā)光疊層13及不透光基板11；或者結(jié)合結(jié)構(gòu)12可以為金屬(未顯示)，于一適當(dāng)溫度及壓力下使此金屬與半導(dǎo)體發(fā)光疊層13及不透光基板11產(chǎn)生鍵結(jié)，并且亦可以于金屬上形成一鏡面(未顯示)以反射光線使其朝向熒光材料結(jié)構(gòu)14的方向。
優(yōu)選地，結(jié)合步驟包括有形成第一中介層1201于不透光基板11上；形成第二中介層1203于半導(dǎo)體疊層13上；及藉由粘結(jié)層1202以膠合不透明載體11及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13，并使粘結(jié)層1202位于第一中介層1201及第二中介層1203之間，利用第一中介層1201及第二中介層1203可以加強粘結(jié)層1202與不透明載體11及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13間的結(jié)合力。
本發(fā)明方法中熒光材料結(jié)構(gòu)14優(yōu)選地可以藉由直接沉積(Sedimentation)熒光材料1401而形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上方，或者熒光材料結(jié)構(gòu)14可以藉由將熒光材料1401與一膠合劑(Binder；未顯示)混合后再形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上方。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還可以設(shè)置保護結(jié)構(gòu)15于熒光材料結(jié)構(gòu)14上方，且保護結(jié)構(gòu)15可以包括有多層結(jié)構(gòu)1501及1502，藉由保護結(jié)構(gòu)15可以保護其下的其它結(jié)構(gòu)或紓解高溫所造成的熱應(yīng)力。
再者，亦可以形成反射層16于不透光基板11及結(jié)合結(jié)構(gòu)12之間，或形成反射層16于結(jié)合結(jié)構(gòu)12及半導(dǎo)體發(fā)光疊層13之間，亦可以將反射層16，如布拉格反射層等，直接形成于半導(dǎo)體發(fā)光疊層12中以反射光線使其朝向熒光材料結(jié)構(gòu)14的方向此外，本發(fā)明的方法可以于晶片或晶粒上形成熒光材料結(jié)構(gòu)14，若熒光材料結(jié)構(gòu)14是形成于晶片上，可以于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上先形成溝槽1302，再于半導(dǎo)體發(fā)光疊層13上形成熒光材料結(jié)構(gòu)14，此外于熒光材料結(jié)構(gòu)14或保護結(jié)構(gòu)15完成后進行晶片切割以形成半導(dǎo)體發(fā)光元件10的晶粒。
雖然本發(fā)明已以具體的實施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，皆不脫如附權(quán)利要求所欲保護者。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，包括一不透光基板；一結(jié)合結(jié)構(gòu)；至少一個半導(dǎo)體發(fā)光疊層，藉由該結(jié)合結(jié)構(gòu)而與該不透光基板結(jié)合，并可以發(fā)出一原始光線，且該半導(dǎo)體發(fā)光疊層分離自一原始成長基板；及一熒光材料結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方并大體上符合該半導(dǎo)體發(fā)光疊層的形狀，且該熒光材料結(jié)構(gòu)包括一熒光材料，該熒光材料可以吸收該原始光線并產(chǎn)生一轉(zhuǎn)換后光線。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該不透光基板擇自由半導(dǎo)體基板、金屬基板、上述材料的組合或其它不透光材料所構(gòu)成的族群。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該不透光基板為一晶片。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該不透光基板擇自由Si、GaN/Si、GaAs、上述材料的組合或其它可替代材料所構(gòu)成的族群。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該不透光基板可以反射光線。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該不透光基板包括一透明基板；及一反射層。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該透明基板擇自由GaP、SiC、ZnO、GaAsP、AlGaAs、Al2O3、玻璃、上述材料的組合或其它可替代材料所構(gòu)成的族群。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)為透明。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)可以于該不透光基板及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層間形成電連接。
10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)可以反射光線。
11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)包括金屬。
12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)的一材料擇自由聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烯(PFCB)或其它的有機粘結(jié)材料所構(gòu)成的族群。
13.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)由該不透光基板及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層于一既定溫度及一既定壓力下直接鍵結(jié)而形成。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該結(jié)合結(jié)構(gòu)包括一第一中介層；一粘結(jié)層；及一第二中介層。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該第一中介層擇自由SiNx、Ti、Cr或其它可替代材料所構(gòu)成的族群。
16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該第二中介層擇自由SiNx、Ti、Cr或其它可替代材料所構(gòu)成的族群。
17.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該粘結(jié)層的一材料擇自由聚酰亞胺(PI)、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烯(PFCB)或其它的有機粘結(jié)材料所構(gòu)成的族群。
18.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該熒光材料結(jié)構(gòu)還包括一膠合劑。
19.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該熒光材料結(jié)構(gòu)為一非膠結(jié)熒光材料結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該熒光材料結(jié)構(gòu)大體上僅包括該熒光材料。
21.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該熒光材料為一粉體。
22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該粉體的一直徑大體上為0.1～100μm。
23.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該熒光材料為一硫化物粉體。
24.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，還包括一保護結(jié)構(gòu)，形成于該熒光材料結(jié)構(gòu)上方。
25.如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該保護結(jié)構(gòu)為透明。
26.如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該保護結(jié)構(gòu)包括多個光學(xué)層。
27.如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該多個光學(xué)層的厚度分別隨遠離該半導(dǎo)體發(fā)光疊層的一距離而增加。
28.如權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該保護結(jié)構(gòu)的一材料擇自由Su8、苯并環(huán)丁烯(BCB)、過氟環(huán)丁烯(PFCB)、環(huán)氧樹脂(Epoxy)、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、環(huán)烯烴聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、硅膠(Silicone)、玻璃、上述材料的組合及其它可以透光的材料所構(gòu)成的族群。
29.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，還包括一反射層，設(shè)置于該不透光基板及該結(jié)合結(jié)構(gòu)之間。
30.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，還包括一反射層，設(shè)置于該結(jié)合結(jié)構(gòu)及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層之間。
31.如權(quán)利要求29或30所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該反射層的一材料擇自由金屬、氧化物、其組合或可以反射光線材料所構(gòu)成的族群。
32.如權(quán)利要求29或30所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該反射層的一材料擇自由In、Sn、Al、Au、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Ge、Cu、Ni、AuBe、AuGe、AuZn、PbSn、SiNx、SiO2、Al2O3、TiO2、MgO、上述材料的組合或其它可以反射光線材料所構(gòu)成的族群。
33.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該半導(dǎo)體發(fā)光疊層包括一反射層。
34.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該半導(dǎo)體發(fā)光疊層包括一布拉格反射層(Bragg Reflector)。
35.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該半導(dǎo)體發(fā)光疊層包括一透明導(dǎo)電層。
36.如權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該透明導(dǎo)電層的一材料擇自由氧化銦錫(ITO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫、氧化鋅、氧化鋅錫、Ni/Au、NiO/Au、TiWN、透光金屬層、上述材料的組合或其它可代替材料所構(gòu)成的族群。
37.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中該原始光線及該轉(zhuǎn)換后光線混合以產(chǎn)生白光。
38.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法，包括分離一半導(dǎo)體發(fā)光疊層自一原始成長基板；結(jié)合該半導(dǎo)體發(fā)光疊層至一不透光基板上；及形成一熒光材料結(jié)構(gòu)于該半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方。
39.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該結(jié)合步驟包括藉由一粘結(jié)層以膠合該半導(dǎo)體發(fā)光疊層及該不透光基板。
40.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該結(jié)合步驟包括藉由一金屬以結(jié)合該半導(dǎo)體發(fā)光疊層及該不透光基板。
41.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該結(jié)合步驟包括藉由一金屬以結(jié)合該半導(dǎo)體發(fā)光疊層及該不透光基板，并使該金屬形成一鏡面。
42.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該結(jié)合步驟包括使該不透光基板及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層于一既定溫度及一既定壓力下直接鍵結(jié)。
43.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該結(jié)合步驟包括形成一第一中介層于該不透光基板上；形成一第二中介層于該半導(dǎo)體疊層上；及藉由一粘結(jié)層以膠合該不透明載體及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層，并使該粘結(jié)層位于該第一中介層及該第二中介層之間。
44.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該熒光材料結(jié)構(gòu)藉由直接沉積一熒光材料而形成于該半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方。
45.如權(quán)利要求38所述的制造方法，其中該熒光材料結(jié)構(gòu)藉由將一熒光材料與一膠合劑混合后再形成于該半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方。
46.如權(quán)利要求38所述的制造方法，還包括形成一溝槽于該半導(dǎo)體發(fā)光疊層上。
47.如權(quán)利要求38所述的制造方法，還包括分割該半導(dǎo)體發(fā)光疊層以形成該半導(dǎo)體發(fā)光元件。
48.如權(quán)利要求38所述的制造方法，還包括設(shè)置一保護結(jié)構(gòu)于該熒光材料結(jié)構(gòu)上方。
49.如權(quán)利要求39所述的制造方法，還包括形成一反射層于該不透光基板及該粘結(jié)層之間。
50.如權(quán)利要求39所述的制造方法，還包括形成一反射層于該粘結(jié)層及該半導(dǎo)體發(fā)光疊層之間。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法，此半導(dǎo)體發(fā)光元件具有一不透光基板、形成于此不透光基板上的一結(jié)合結(jié)構(gòu)、形成于此結(jié)合結(jié)構(gòu)上的一半導(dǎo)體發(fā)光疊層、以及形成于此半導(dǎo)體發(fā)光疊層上的一熒光材料結(jié)構(gòu)，且此半導(dǎo)體發(fā)光疊層是分離自一原始成長基板。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括有分離一半導(dǎo)體發(fā)光疊層自一原始成長基板、結(jié)合半導(dǎo)體發(fā)光疊層至一不透光基板上、及形成一熒光材料結(jié)構(gòu)于半導(dǎo)體發(fā)光疊層上方。
文檔編號H01S5/00GK1747190SQ20041007705
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者謝明勛, 蔡嘉芬 申請人:晶元光電股份有限公司