專利名稱：具有分隔的波長轉(zhuǎn)換材料的半導(dǎo)體光發(fā)射器件及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光發(fā)射器件以及制造半導(dǎo)體光發(fā)射器件的方法，并且更具體 地，涉及包括波長轉(zhuǎn)換材料的半導(dǎo)體光發(fā)射器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
光發(fā)射二極管和激光二極管是公知的固態(tài)電子器件，其在被施加足夠的電壓時(shí)能 夠產(chǎn)生光。光發(fā)射二極管和激光二極管通?？梢员环Q為光發(fā)射器件(LED)。光發(fā)射器件通 常包括在諸如藍(lán)寶石、硅、碳化硅、砷化鎵等基板上生長的外延層中形成的p-n結(jié)。LED生成 的光的波長分布通常取決于制造P-n結(jié)的材料和構(gòu)成器件的有源區(qū)的薄外延層的結(jié)構(gòu)。典型地，LED芯片包括基板、在基板上形成的η型外延區(qū)和在η型外延區(qū)上形成的 P型外延區(qū)(或者反之亦然)。為了易于將電壓施加到器件，在器件的P型區(qū)(典型地，暴 露的P型外延層)上形成陽極歐姆接觸并且在器件的η型區(qū)(諸如基板或者暴露的η型外 延層)上形成陰極歐姆接觸。為了在電路中使用LED芯片，已知的是，將LED芯片裝入封裝中以提供環(huán)境和/或 機(jī)械保護(hù)、色彩選擇、聚焦等。LED封裝還包括電氣引線、用于將LED封裝電氣連接到外部電 路的接觸或者走線。在圖1中圖示的典型的LED封裝10中，LED芯片12借助于焊接接合 或者傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂被安裝在反射杯13上。一個(gè)或多個(gè)線接合11將LED芯片12的歐姆接 觸連接到引線15A和/或15B，該引線15A和/或15B可以附連到反射杯13或者與反射杯 13集成在一起。反射杯13可以填充有包含波長轉(zhuǎn)換材料(諸如磷光體顆粒)的封裝材料 16。整個(gè)組件隨后可以被封裝在透明保護(hù)樹脂14中，該透明保護(hù)樹脂14可以被模塑為具 有透鏡的形狀以準(zhǔn)直從LED芯片12發(fā)射的光。術(shù)語“磷光體”在這里用于表示吸收一個(gè)波 長的光并且重新發(fā)射不同波長的光的任何材料，與吸收和重新發(fā)射之間的延遲無關(guān)并且與 所牽涉的波長無關(guān)。因此，術(shù)語“磷光體”在這里用于表示有時(shí)被稱為熒光的和/或磷光的 材料。通常，磷光體顆粒吸收具有低波長的光并且重新發(fā)射具有較長波長的光。典型地，磷光體顆粒隨機(jī)分布在封裝材料的基質(zhì)中。LED芯片12發(fā)射的一些或所 有的第一波長的光可以由磷光體顆粒吸收，作為響應(yīng)，其可以發(fā)射第二波長的光。例如，藍(lán) 色發(fā)射芯片可以通過包括黃色發(fā)射磷光體的封裝劑基質(zhì)進(jìn)行封裝。藍(lán)色光(來自芯片)與黃色光(來自磷光體)的組合可以產(chǎn)生呈現(xiàn)白色的光。一些紅色發(fā)射磷光體顆?？梢员话?括在封裝劑基質(zhì)中以改進(jìn)光的顯色性質(zhì)，也就是使光呈現(xiàn)為更加“溫暖的”。相似地，UV發(fā) 射芯片可以通過包括在UV光激發(fā)下分別發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色光的磷光體顆粒的封裝劑 材料進(jìn)行封裝。得到的光是紅色、綠色和藍(lán)色光的組合，可以呈現(xiàn)白色并且可以具有良好的 顯色性質(zhì)。然而，芯片以不同角度發(fā)射的光線可能遵循通過封裝劑材料的不同的路徑長度， 這可能導(dǎo)致作為發(fā)射角度的函數(shù)的來自磷光體的光的不同水平的發(fā)射。由于依賴于發(fā)射角 度，芯片12可以按不同的強(qiáng)度發(fā)射光，因此封裝10發(fā)射的光可能具有不均勻的色彩分布。 顆粒沉降也可能影響發(fā)射光的色彩均勻性。此外，包圍LED芯片12的封裝劑材料的體積可能趨向于增加光源的有效尺寸，這 可能增加了為封裝設(shè)計(jì)二次光學(xué)的困難。因此，已經(jīng)提出了用于利用磷光體對(duì)LED芯片直接涂覆的一些技術(shù)。例如，在受讓 于本發(fā)明的受讓人的美國專利公開No. 2006/0063289中描述了磷光體涂覆技術(shù)。已經(jīng)提出 了諸如電泳淀積的其他技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體光發(fā)射器件(LED)，被配置為在向其 施加電壓時(shí)發(fā)射具有第一峰值波長的光，以及LED上的第一和第二含磷光體區(qū)域，被配置 為接收LED發(fā)射的光并且將至少一部分接收到的光轉(zhuǎn)換為具有比第一峰值波長更長的波 長的光。第一含磷光體區(qū)域可以位于第二含磷光體區(qū)域和LED之間，從而使LED發(fā)射的光 線在穿過第二含磷光體區(qū)域之前穿過第一含磷光體區(qū)域。第一含磷光體區(qū)域可以被配置為 將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長的光，而第二含磷光體區(qū)域可以被配置為將LED 發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比第二峰值波長短的第三峰值波長的光。第一含磷光體區(qū)域可以包括具有第一激發(fā)區(qū)域的第一磷光體，而第二含磷光體區(qū) 域可以包括具有第二激發(fā)區(qū)域的第二磷光體。第一峰值波長可以在第一和第二激發(fā)區(qū)域 中，而第二峰值波長可以在第二激發(fā)區(qū)域外。第二含磷光體區(qū)域的發(fā)射光譜可以至少部分 地在第一激發(fā)區(qū)域中。第一峰值波長可以包括藍(lán)色或者UV波長。第一磷光體可以包括紅色磷光體，而第 二磷光體可以包括綠色/黃色磷光體。半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括第三含磷光體區(qū)域，其在第二含磷光體區(qū)域上并且遠(yuǎn) 離第一含磷光體區(qū)域。第三含磷光體區(qū)域可以被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第四峰 值波長的光，該第四峰值波長可以比第二峰值波長短并且比第三峰值波長短。第一峰值波長可以包括UV波長，第一磷光體可以包括紅色磷光體，第二磷光體可 以包括綠色/黃色磷光體，而第三磷光體可以包括藍(lán)色磷光體。該半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括第一含磷光體區(qū)域和第二含磷光體區(qū)域之間的中 間層。該中間層可以包括光散射顆粒和/或可以包括透反射層。第一峰值波長可以在400和500nm之間，第二峰值波長可以在580和670nm之間， 而第三峰值波長可以在500和580nm之間?？梢允沟诙坠怏w區(qū)域的與第一含磷光體區(qū)域相對(duì)的表面紋理化以用于光提取。第一含磷光體區(qū)域可以包括LED結(jié)構(gòu)上的多個(gè)離散含磷光體區(qū)域，并且第二含磷 光體區(qū)域可以包括遠(yuǎn)離LED的多個(gè)離散含磷光體區(qū)域上的跨越LED結(jié)構(gòu)延伸的含磷光體基 質(zhì)材料層。含磷光體區(qū)域可以包括LED結(jié)構(gòu)上的含磷光體基質(zhì)材料島和/或LED結(jié)構(gòu)中的 凹陷。根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體光發(fā)射器件(LED)，被配置為在向其 施加電壓時(shí)發(fā)射具有第一峰值波長的光，以及LED上的多個(gè)第一和第二含磷光體區(qū)域，被 配置為接收LED發(fā)射的光并且將至少一部分接收到的光轉(zhuǎn)換為具有比第一峰值波長長的 波長的光。第一和第二含磷光體區(qū)域包括LED結(jié)構(gòu)的表面上的離散含磷光體區(qū)域。第一含 磷光體區(qū)域可以被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長的光，而第二含磷光體 區(qū)域可以被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比第二峰值波長短的第三峰值波長的光。第一和第二離散含磷光體區(qū)域可以在LED結(jié)構(gòu)的表面上彼此隔開。該半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括隔開的第一和第二離散含磷光體區(qū)域中的相鄰的 離散含磷光體區(qū)域之間的中間材料。該中間材料可以具有比第一離散含磷光體區(qū)域低的折 射率。該中間材料可以具有比第二離散含磷光體區(qū)域高的折射率。第一離散含磷光體區(qū)域包括綠色/黃色磷光體，而第二離散含磷光體區(qū)域包括紅 色磷光體。一些實(shí)施例提供了形成如下半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件包括被配置為發(fā)射 光的有源區(qū)以及被配置為透射發(fā)射光的窗口層。這些方法包括在被配置為響應(yīng)于電流而 發(fā)射具有第一峰值波長的光的LED結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)離散含磷光體區(qū)域；以及在包括離散含 磷光體區(qū)域的LED結(jié)構(gòu)上形成覆層。該覆層可以包括與離散含磷光體區(qū)域中的磷光體不同 的磷光體。離散含磷光體區(qū)域可以被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長的 光，并且覆層可以被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比第二峰值波長短的第三峰值波長 的光。離散含磷光體區(qū)域可以包括具有第一激發(fā)區(qū)域的第一磷光體，而覆層可以包括具 有第二激發(fā)區(qū)域的第二磷光體。第一峰值波長可以在第一和第二激發(fā)區(qū)域中，而第二峰值 波長可以在第一激發(fā)區(qū)域外。第二磷光體的發(fā)射光譜可以至少部分地在第一激發(fā)區(qū)域中。這些方法可以進(jìn)一步包括使覆層紋理化以增加來自半導(dǎo)體器件的光提取。形成多個(gè)離散含磷光體區(qū)域可以包括將預(yù)先形成的硅樹脂層粘貼到半導(dǎo)體晶片 上，該預(yù)先形成的硅樹脂層中包括多個(gè)凹陷，以及在這些凹陷中形成離散區(qū)域。形成多個(gè)離散含磷光體區(qū)域可以包括將基質(zhì)材料層淀積在LED結(jié)構(gòu)上，選擇性 地使一部分基質(zhì)材料固化，以及移除基質(zhì)材料的未固化的部分以在LED結(jié)構(gòu)上形成基質(zhì)材 料島。選擇性地使基質(zhì)材料固化可以包括在淀積的基質(zhì)材料層上形成掩模層，對(duì)掩模 層構(gòu)圖以使一部分基質(zhì)材料暴露，以及使基質(zhì)材料的暴露的部分固化。選擇性地使基質(zhì)材料固化可以包括使具有凸脊的加熱板接近基質(zhì)材料，由此使 所選擇的基質(zhì)材料與加熱凸脊相鄰的部分固化。這些方法可以進(jìn)一步包括在LED結(jié)構(gòu)上形成金屬接觸，并且淀積基質(zhì)材料層可以 包括將基質(zhì)材料層淀積在LED結(jié)構(gòu)和金屬接觸上。掩模層可以覆蓋至少一部分金屬接觸。
這些方法可以進(jìn)一步包括在包括基質(zhì)材料島的LED結(jié)構(gòu)上淀積第二基質(zhì)材料， 在第二基質(zhì)材料上形成第二掩模，對(duì)第二掩模構(gòu)圖以使LED結(jié)構(gòu)的其上形成有基質(zhì)材料島 的部分以外的至少一部分基板暴露，利用具有足以使第二基質(zhì)材料的暴露部分固化的波長 的輻射來照射第二基質(zhì)材料的暴露部分，以及移除第二基質(zhì)材料的未暴露的部分以在LED 結(jié)構(gòu)上形成第二基質(zhì)材料島。這些方法可以進(jìn)一步包括在包括基質(zhì)材料島的LED結(jié)構(gòu)上形成覆層。該覆層可以 在形成第一島之前或者之后在LED結(jié)構(gòu)上形成。該LED結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片包括多個(gè)劃片槽，并且掩 模層可以至少在半導(dǎo)體晶片上的多個(gè)劃片槽上形成。
所包括的附圖用于提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的理解并且被并入本申請(qǐng)并構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，附示了本發(fā)明的某些實(shí)施例。在附圖中圖1是圖示傳統(tǒng)的封裝光發(fā)射器件的橫截面?zhèn)纫晥D。圖2A至2C是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的光發(fā)射器件結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖3是圖示LED結(jié)構(gòu)和各種磷光體材料的示例性發(fā)射光譜的曲線圖。圖4A至4B是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的光發(fā)射器件結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖5圖示了根據(jù)一些實(shí)施例的可以在光發(fā)射結(jié)構(gòu)的表面上形成的第一含磷光體 區(qū)域、中間區(qū)域和第二含磷光體區(qū)域的特寫視圖。圖6A至6D是圖示根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的包括離散載磷光體區(qū)域的光發(fā)射 器件結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖7A至7B是圖示根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的包括離散載磷光體區(qū)域的光發(fā)射 器件結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖8A至8D是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的與包括離散載磷光體區(qū)域的光發(fā)射 二極管結(jié)構(gòu)的形成關(guān)聯(lián)的操作以及如此形成的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖9A至9D是圖示根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的與包括離散載磷光體區(qū)域的光發(fā) 射二極管結(jié)構(gòu)的形成關(guān)聯(lián)的操作以及如此形成的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖IOA和IOB是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括離散載磷光體區(qū)域和光散射 區(qū)域的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖IlA和IlB是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括離散載磷光體區(qū)域的光發(fā)射 二極管結(jié)構(gòu)的劃片的橫截面視圖。圖12A至12C是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括離散載磷光體區(qū)域和光散射 區(qū)域的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的操作的流程圖。圖14A至14C是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的光發(fā)射器件結(jié)構(gòu)上的磷光體顆粒 的淀積以及如此形成的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。圖15A至15C是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的光發(fā)射器件結(jié)構(gòu)上的磷光體顆粒 的淀積以及如此形成的光發(fā)射二極管結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本 發(fā)明可以被實(shí)施為許多不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。相反，這些 實(shí)施例被提供以使本公開內(nèi)容是詳盡的和完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá) 本發(fā)明的范圍。在附圖中為了清楚起見，層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸可以被放大。通篇相 同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。將理解，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基板的元件被稱為位于另一元件“上面”時(shí)，其可以直接 位于該另一元件上面或者也可以存在居間的元件。將理解，如果諸如表面的元件的一部分 被稱為“內(nèi)部的”，則其較之元件的其他部分距器件的外部更遠(yuǎn)。而且，諸如“在...之下” 或“在...之上”的術(shù)語在這里可以用于描述如圖中圖示的一個(gè)層或區(qū)域與另一層或區(qū)域 相對(duì)于基板或者基層的關(guān)系。將理解，除了圖中示出的取向之外，這些術(shù)語旨在涵蓋器件的 不同取向。最后，術(shù)語“直接地”意味著不存在居間元件。如這里使用的，術(shù)語“和/或”包 括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任何和所有組合。還將理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”等在這里可以用于描述各種元件、部件、區(qū)域、 層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語 僅用于使一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)域別于另一區(qū)域、層或部分。因此，在不偏離本 發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，以下討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、部 件、區(qū)域、層或部分。這里參照作為本發(fā)明的理想化的實(shí)施例的示意圖的剖面視圖、透視圖和/或平面 視圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例。因此，可以預(yù)見到作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的相 對(duì)于圖示形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于這里圖示的區(qū)域的特定形 狀，而是將包括因例如制造導(dǎo)致的形狀的偏離。例如，被圖示或描述為矩形的區(qū)域?qū)⒌湫偷?因正常制造公差而具有圓形或彎曲的特征。因此，圖中示出的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的并 且其形狀并非旨在圖示器件的區(qū)域的精確形狀并且并非旨在限制本發(fā)明的范圍。除非另外定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明 的所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意義相同的意義。將進(jìn)一步理解，諸如常用詞典中 定義的術(shù)語應(yīng)被解釋為具有與其在相關(guān)領(lǐng)域和本說明書的背景下的意義一致的意義，并且 將不會(huì)在理想化或過度正規(guī)的意義上進(jìn)行解釋，除非這里如此定義。這里將描述用于封裝半導(dǎo)體光發(fā)射器件的本發(fā)明的各種實(shí)施例。如這里使用的， 術(shù)語“半導(dǎo)體光發(fā)射器件”可以包括光發(fā)射二極管、激光二極管和/或包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo) 體層(這些半導(dǎo)體層可以包括硅、碳化硅、氮化鎵和/或其他半導(dǎo)體材料)的其他半導(dǎo)體器 件。光發(fā)射器件可以包括或者不包括諸如藍(lán)寶石、硅、碳化硅的基板和/或其他微電子基 板。光發(fā)射器件可以包括一個(gè)或多個(gè)接觸層，這些接觸層可以包括金屬和/或其他傳導(dǎo)層。 在一些實(shí)施例中，可以提供紫外、藍(lán)色和/或綠色光發(fā)射二極管。還可以提供紅色和/或琥 珀色LED。半導(dǎo)體光發(fā)射器件的設(shè)計(jì)和制造對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的并且這里不需 要詳細(xì)描述。例如，半導(dǎo)體光發(fā)射器件可以是在碳化硅基板上制造的基于氮化鎵的LED或激光 器，諸如由北卡羅來納州的Durham的Gree，Inc.公司制造并銷售的器件。本發(fā)明可以適 于與美國專利 No. 6，201，262 ；6，187，606 ；6，120，600 ；5，912，477 ；5，739，554 ；5，631，190 ；5，604，135 ；5，523，589 ；5，416，342 ；5，393，993 ；5，338，944 ；5，210，051 ；5，027，168 ； 5，027，168 ；4, 966, 862和/或4，918，497中描述的LED和/或激光器一起使用，這些文獻(xiàn) 的整體公開內(nèi)容通過引用合并于此。在2003年1月9日公開的題為“Group III Nitride Based Light Emitting Diode Structures With a Quantum Well and Superlattice, Group III Nitride Based Quantum Well Structures and Group III Nitride Based Superlattice Structures” 的美國專利公開 No. US 2003/0006418A1,以及題為“Light Emitting Diodes Including Modifications for Light Extraction and Manufacturing Methods Therefor”的公開的美國專利公開No. US 2002/0123164A1中描述了其他適 用的 LED 和 / 或激光器。此外，諸如題為 “Phosphor-Coated Light Emitting Diodes Including Tapered Sidewalls and Fabrication Methods Therefor，，的美國專利公開 No. 2004/0056260A1 (其整體公開內(nèi)容通過引用合并于此)中描述的涂覆磷光體的LED也可 以適于在本發(fā)明的實(shí)施例中使用。LED和/或激光器可以被配置為進(jìn)行操作以使得出現(xiàn)通 過基板的光發(fā)射。在這些實(shí)施例中，基板可以被構(gòu)圖為用于增強(qiáng)器件的光輸出，如例如在上 述美國專利公開No. US 2002/0123164A1中描述的。如上文討論的，已提出了一些用于利用磷光體對(duì)LED芯片的表面進(jìn)行涂覆的方 法，例如通過蒸發(fā)和/或電泳淀積。盡管這些方法適用于LED芯片中的單種磷光體材料的 應(yīng)用，但是它們可能不適用于在單個(gè)芯片上淀積兩種或更多種波長轉(zhuǎn)換材料。在某些環(huán)境下所期望的是在LED芯片上淀積不止一種磷光體材料。例如，所期望 的是在藍(lán)色LED芯片上包括紅色磷光體以及黃色磷光體以改進(jìn)該芯片產(chǎn)生的光的顯色特 性。就是說，已知包括藍(lán)色光發(fā)射器件和黃色磷光體的白色發(fā)射器因所發(fā)射的光的二元本 質(zhì)而具有差的顯色特性。為了提供更好的顯色，也可以響應(yīng)于藍(lán)色LED芯片發(fā)射的光的激 勵(lì)而發(fā)射光的紅色磷光體可以向LED芯片發(fā)射的整體的光提供紅色光發(fā)射補(bǔ)充。得到的光 可以具有更溫暖的外觀，這在照明時(shí)可以向?qū)ο筇峁└匀坏耐庥^。然而，紅色磷光體材料 的激發(fā)曲線與黃色發(fā)射磷光體的發(fā)射曲線重疊，意味著黃色磷光體發(fā)射的一些光被紅色磷 光體重新吸收，這可以導(dǎo)致效率損失。本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了方法以及得到的LED結(jié)構(gòu)，這些LED結(jié)構(gòu)包括LED結(jié) 構(gòu)的外層上的離散含磷光體區(qū)域。在離散含磷光體區(qū)域的分隔區(qū)域中可以含有不同類型的 磷光體，這可以提供用于暖白、UV/RGB和其他磷光體應(yīng)用的不同磷光體的改進(jìn)分隔。此外， 不同顏色的磷光體可以按照所期望的模式布置在芯片上以提供所期望的發(fā)射模式。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離散含磷光體區(qū)域可以被提供為包括懸浮在多個(gè)離散 基質(zhì)中的磷光體顆粒。根據(jù)本發(fā)明的一些其他的實(shí)施例，磷光體顆?？梢砸灶w粒級(jí)別布置 在LED結(jié)構(gòu)的表面上，并且不需要在基質(zhì)中提供磷光體顆粒。LED結(jié)構(gòu)通常包括具有PN結(jié)的有源區(qū)，該P(yáng)N結(jié)被配置為當(dāng)跨越該結(jié)施加電壓時(shí)將 少數(shù)載流子注入到一個(gè)或多個(gè)量子阱層中。當(dāng)少數(shù)載流子(典型地是電子)與量子阱層中 的空穴重新復(fù)合時(shí)，從量子阱層可以發(fā)射光。可以通過一個(gè)或多個(gè)窗口層從LED結(jié)構(gòu)提取 有源區(qū)中生成的光。在一些實(shí)施例中，可以使用外延層形成LED芯片，基板已被從LED芯片移除。然而， 在一些實(shí)施例中，不需要從LED芯片移除基板，在該情況中基板對(duì)于光基本上是透明的，諸 如碳化硅和/或藍(lán)寶石。
如果LED結(jié)構(gòu)包括基板，則可以例如通過刻蝕、機(jī)械精研或研磨和拋光來使基板 變薄以減小該結(jié)構(gòu)的整體厚度。在題為“Methods Of Processing Semiconductor Wafer Backsides Having Light Emitting Devices (LEDS) Thereon And LEDS So Formed，，的美國 專利公開No. 2005/0151138中描述了用于使基板變薄的技術(shù)，其整體公開內(nèi)容通過引用合 并于此。此外，可以使用鋸切、激光刻劃或者其他技術(shù)來對(duì)基板進(jìn)行整形或者使其粗糙化， 以引入可以增加光提取的諸如有角度的側(cè)壁的幾何特征。可以使用例如題為“Etching Of Substrates Of Light Emitting Diodes”的美國專利公開No. 2005/0215000 中描述的刻蝕 工藝來對(duì)基板進(jìn)行進(jìn)一步的刻蝕以改進(jìn)光提取，其整體公開內(nèi)容通過引用合并于此。可替選地，通過諸如美國專禾Ij No. 6，559，075,6, 071，795,6, 800，500和/或 6，420，199和/或美國專利公開No. 2002/0068201中教導(dǎo)的技術(shù)的基板移除技術(shù)，可以完全 移除基板，這些文獻(xiàn)的整體公開內(nèi)容通過引用合并于此。圖2A至2C中圖示了一些實(shí)施例，其圖示了 LED結(jié)構(gòu)100，該LED結(jié)構(gòu)100包括其 上的豎直隔開(也就是在離開LED結(jié)構(gòu)100的面的方向上隔開)的各種含磷光體區(qū)域。例 如，圖2A圖示了包括在其上提供第一含磷光體區(qū)域110的LED結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)。在第一含 磷光體區(qū)域110上提供了第二含磷光體區(qū)域120，從而使第一含磷光體區(qū)域110位于LED結(jié) 構(gòu)100和第二含磷光體區(qū)域120之間。LED結(jié)構(gòu)100產(chǎn)生的光穿過第一含磷光體區(qū)域110 并且隨后穿過第二含磷光體區(qū)域120。圖2B圖示了在其上提供第一含磷光體區(qū)域110的LED結(jié)構(gòu)100。在第一含磷光體 區(qū)域110上提供了中間層115。在中間層115上提供了第二含磷光體區(qū)域120，從而第一含 磷光體區(qū)域110位于LED結(jié)構(gòu)100和第二含磷光體區(qū)域120之間，并且中間層115位于第 一含磷光體區(qū)域110和第二含磷光體區(qū)域120之間。中間層115可以是透明的和/或可以 包括例如光散射顆粒，諸如上文所述的TW2和/或SW2顆粒。LED結(jié)構(gòu)100產(chǎn)生的光穿過 第一含磷光體區(qū)域110并且隨后穿過第二含磷光體區(qū)域120。圖2C圖示了在其上提供第一含磷光體區(qū)域110的LED結(jié)構(gòu)100。在第一含磷光體 區(qū)域110上提供了第二含磷光體區(qū)域120，從而第一含磷光體區(qū)域110位于LED結(jié)構(gòu)100和 第二含磷光體區(qū)域120之間。在第二含磷光體區(qū)域120上提供了第三含磷光體區(qū)域130，從 而第二含磷光體區(qū)域120位于LED結(jié)構(gòu)100和第三含磷光體區(qū)域130之間。LED結(jié)構(gòu)100 產(chǎn)生的光穿過第一含磷光體區(qū)域110，隨后穿過第二含磷光體區(qū)域120，并且隨后穿過第三 含磷光體區(qū)域130。LED結(jié)構(gòu)100可以被配置為產(chǎn)生具有例如在可見光譜的藍(lán)色或UV區(qū)域中的第一峰 值波長的光。第一含磷光體區(qū)域Iio被配置為將LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比第一 峰值波長更長的第二峰值波長的光。就是說，第一含磷光體區(qū)域110被配置為吸收LED結(jié) 構(gòu)100發(fā)射的光并且作為響應(yīng)，發(fā)射具有更長波長的光。例如，第一含磷光體區(qū)域110可以 被配置為響應(yīng)于吸收藍(lán)色或UV光而發(fā)射紅色光。第二含磷光體區(qū)域120被配置為吸收LED 結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光并且作為響應(yīng)，發(fā)射具有比(LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光的)第一峰值波長更 長但是比第二峰值波長短的第三峰值波長的光。例如，第二含磷光體區(qū)域120可以被配置 為響應(yīng)于吸收來自LED結(jié)構(gòu)100的藍(lán)色或UV光而發(fā)射黃色、黃色-綠色或者綠色光。如這 里使用的術(shù)語“綠色/黃色”包括黃色、黃色-綠色和/或綠色。適當(dāng)?shù)募t色磷光體包括Sr2Si5N8 = Eu2+和CaAlSiN3:Eu?？梢允褂玫钠渌t色磷光體包括來自Eu2+-SiAlON磷光體族的磷光體，以及CaSm2:Ce3+、CaSiN2:Eu2+和/或來自 (Ca，Si，Ba) SiO4:Eu2+(BOSE)族的磷光體。適當(dāng)?shù)狞S色磷光體包括 Y3Al5O12:Ce3+(Ce: YAG)， CaAlSiN3ICe3+和來自Eu2+-SiAlON族和/或BOSE族的磷光體。適當(dāng)?shù)木G色磷光體包括來自 BOSE族的磷光體以及CaSi2Op2:Eu2+。還可以按照任何適當(dāng)?shù)乃綄?duì)磷光體進(jìn)行摻雜以提 供所期望的波長的光輸出。在一些實(shí)施例中，Ce和/或Eu可以按照約0.1%至約20%的 摻雜劑濃度范圍被摻雜到磷光體中。適當(dāng)?shù)牧坠怏w可以獲得自許多供應(yīng)商，包括日本東京 的 Mitsubishi Chemical Corporation、德國 Breitungen 的 Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH 公司禾口 California Fremont 的 Intematix Company。第三含磷光體區(qū)域130可以被配置為吸收LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光并且作為響應(yīng)， 發(fā)射具有比第三峰值波長或者第二峰值波長短的第四峰值波長的光。例如，參照?qǐng)D2C，在一 些實(shí)施例中，LED結(jié)構(gòu)被配置為發(fā)射UV光，第一含磷光體區(qū)域110包括紅色磷光體，第二含 磷光體區(qū)域120包括綠色磷光體，而第三含磷光體區(qū)域130包括藍(lán)色磷光體。在一些實(shí)施例中，第二含磷光體區(qū)域120可以對(duì)第一含磷光體區(qū)域110發(fā)射的光 不敏感或者無響應(yīng)。就是說，第一含磷光體區(qū)域110發(fā)射的光可以落在第二含磷光體區(qū)域 120中的磷光體的激發(fā)區(qū)域之外。相似地，第三含磷光體區(qū)域130可以對(duì)第一含磷光體區(qū)域 110或第二含磷光體區(qū)域120發(fā)射的光不敏感或者無響應(yīng)。就是說，第一含磷光體區(qū)域110 和第二含磷光體區(qū)域120發(fā)射的光可以落在第三含磷光體區(qū)域130中的磷光體的激發(fā)區(qū)域 之外。例如，圖3是圖示LED結(jié)構(gòu)的示例性發(fā)射光譜以及不同類型的磷光體的發(fā)射光譜 的曲線圖。在圖3的曲線圖中，較短的波長位于左側(cè)，而較長的波長位于右側(cè)。曲線101表 示藍(lán)色或UV LED結(jié)構(gòu)100的示例性發(fā)射光譜。發(fā)射光譜101以落在可見光譜的藍(lán)色或UV 區(qū)域中的峰值波長Pl為中心。曲線111表示第一含磷光體區(qū)域110中的磷光體響應(yīng)于光激 勵(lì)的示例性發(fā)射光譜。發(fā)射光譜111以落在可見光譜的紅色區(qū)域中的峰值波長P2為中心。 曲線121表示表示第二含磷光體區(qū)域120中的磷光體響應(yīng)于光激勵(lì)的示例性發(fā)射光譜。發(fā) 射光譜121以落在可見光譜的綠色至黃色區(qū)域中的峰值波長P3為中心。將意識(shí)到，發(fā)射光譜的峰值波長可以不同于發(fā)射光譜的主波長。因此，發(fā)射光譜不 需要如圖示的那樣嚴(yán)格對(duì)稱。而且，發(fā)射光譜可以比圖示的情況更寬或更窄，并且可以具有 不同的峰值或者多個(gè)峰值。例如，發(fā)射光譜101的峰值可以高于發(fā)射光譜111或121的任 何一個(gè)的峰值。LED結(jié)構(gòu)100的發(fā)射光譜101可以落在產(chǎn)生發(fā)射光譜121的綠色/黃色磷光體的 激發(fā)區(qū)域A中。就是說，發(fā)射具有發(fā)射光譜121的光的磷光體(即綠色/黃色磷光體)可 以響應(yīng)于具有激發(fā)區(qū)域A中的波長的光。LED結(jié)構(gòu)100的發(fā)射光譜101也可以落在產(chǎn)生發(fā) 射光譜111的紅色磷光體的激發(fā)區(qū)域B中。就是說，發(fā)射具有發(fā)射光譜111的光的磷光體 可以響應(yīng)于具有激發(fā)區(qū)域B中的波長的光。將意識(shí)到，圖3中圖示的激發(fā)區(qū)域A和B可以 不具有陡峭的邊界，而是可以在它們的邊緣處逐漸地下降。如這里使用的，如果響應(yīng)于LED 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的或者響應(yīng)于LED結(jié)構(gòu)發(fā)射的光而產(chǎn)生的波長的光的激勵(lì)，光的量在視覺上可感 知由磷光體發(fā)射，則該光的波長位于磷光體的激發(fā)區(qū)域中。通常，當(dāng)能量高于磷光體材料的帶隙的光子穿過磷光體并被吸收時(shí)，磷光體發(fā)射 光。當(dāng)光子被吸收時(shí)，磷光體中的電子載流子從休眠狀態(tài)被激勵(lì)到激發(fā)狀態(tài)。當(dāng)電子載流子衰落回到休眠狀態(tài)時(shí)，磷光體可以發(fā)射光子。然而，所發(fā)射的光子的能量小于所吸收的光 子的能量。因此，所發(fā)射的光子具有比所吸收的光子更長的波長。如圖3中所示，綠色/黃色磷光體的發(fā)射光譜121可以至少部分地落在紅色磷光 體的激發(fā)區(qū)域B中。就是說，綠色/黃色磷光體發(fā)射的一些光可以由紅色磷光體重新吸收。 由于在每個(gè)磷光體吸收/發(fā)射循環(huán)中會(huì)損失一些能量，因此這種重新吸收可能導(dǎo)致?lián)p失。 重新吸收還可能使結(jié)構(gòu)輸出的組合光的色點(diǎn)發(fā)生變化。然而，如圖3中進(jìn)一步圖示的，紅色磷光體的發(fā)射光譜111位于綠色/黃色磷光體 的激發(fā)區(qū)域A外部。因此，紅色磷光體發(fā)射的光基本上未被吸收并且未引起綠色/黃色磷 光體的響應(yīng)發(fā)射。將意識(shí)到，可能存在被轉(zhuǎn)換為熱而非光的綠色/黃色磷光體對(duì)紅色光的 某種不利的吸收。為了減少因所發(fā)射的光子的重新吸收導(dǎo)致的損失和/或提供更加一致的光輸出， 一些實(shí)施例使對(duì)應(yīng)于綠色/黃色磷光體的第二含磷光體區(qū)域120與對(duì)應(yīng)于紅色磷光體的第 一含磷光體區(qū)域110分隔開。例如，第二含磷光體區(qū)域120可以被放置在第一含磷光體區(qū) 域110上，從而來自LED結(jié)構(gòu)100的光首先穿過紅色磷光體。來自LED結(jié)構(gòu)100的未被吸收 的藍(lán)色/UV光和在第一含磷光體區(qū)域110中產(chǎn)生的紅色光隨后穿過第二含磷光體區(qū)域120。 然而，僅有來自LED結(jié)構(gòu)110的藍(lán)色/UV光可以被第二含磷光體區(qū)域中的磷光體吸收并且 由此引起綠色/黃色光的發(fā)射。盡管第二含磷光體區(qū)域120中產(chǎn)生的一些光可以進(jìn)入第一含磷光體區(qū)域110并且 被吸收，但是根據(jù)一些實(shí)施例可以減少這種吸收/重新發(fā)射。參照?qǐng)D2B，可以在第一含磷光體區(qū)域110和第二含磷光體區(qū)域120之間提供透反 射涂層作為中間層115以減少/防止第二含磷光體區(qū)域120中產(chǎn)生的光進(jìn)入其可能被重新 吸收的第一含磷光體區(qū)域110。透反射涂層可以具有約5至20 μ m的厚度。透反射涂層可 以是例如，諸如來自Nippon Paper的可商業(yè)獲得的STR400的珠光顏料或者可得自Teijin 的透反射器材料。圖4A和4B圖示了另外的實(shí)施例，其中含磷光體區(qū)域跨越LED結(jié)構(gòu)100的表面橫向 地隔開而非豎直地隔開。例如，如圖4A中所示，例如使用這里描述的技術(shù)，在LED結(jié)構(gòu)100 上提供多個(gè)第一和第二離散含磷光體區(qū)域150、160。離散含磷光體區(qū)域150、160可以包括 不同類型的磷光體和/或具有不同摻雜水平的磷光體，所述磷光體被配置為在它們各自的 激發(fā)區(qū)域中被光激勵(lì)時(shí)發(fā)射不同顏色的光。第一離散含磷光體區(qū)域150可以被配置為響應(yīng)于LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的藍(lán)色或UV 光而發(fā)射諸如紅色光的波長較長的光，而第二離散含磷光體區(qū)域160可以被配置為響應(yīng)于 LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的藍(lán)色或UV光而發(fā)射諸如綠色/黃色光的波長較短的光。如圖4A和4B中所示，第一和第二離散含磷光體區(qū)域150、160可以按照交替的方 式安置在LED結(jié)構(gòu)100的表面100A上。然而，在一些實(shí)施例中，同一類型的兩個(gè)離散含磷 光體區(qū)域可以被安置為彼此相鄰并且可以鄰接或者如圖4A中所示彼此隔開。如圖4B中所示，中間區(qū)域170可以被安置在離散含磷光體區(qū)域150、160中的相鄰 的離散含磷光體區(qū)域之間。這些中間區(qū)域可以被提供用于減少一個(gè)離散含磷光體區(qū)域發(fā)射 的光進(jìn)入另一離散含磷光體區(qū)域并且在其中被吸收的可能性。在一些實(shí)施例中，中間區(qū)域 170的折射率可以低于第一離散含磷光體區(qū)域150或第二離散含磷光體區(qū)域160。在一些實(shí)施例中，中間區(qū)域170的折射率可以低于第二含磷光體區(qū)域160的折射率然而高于第一 含磷光體區(qū)域150的折射率。具有約1. 3至約1. 55的折射率的硅樹脂聚合物是用于形成 中間區(qū)域170的適當(dāng)?shù)牟牧稀ｋx散含磷光體區(qū)域150和160中的磷光體可以具有約1. 5至 約2. 5的折射率。例如，圖5圖示了第一含磷光體區(qū)域150、中間區(qū)域170和第二含磷光體區(qū)域160 的特寫橫截面視圖。第一含磷光體區(qū)域150響應(yīng)于具有其激發(fā)區(qū)域中的波長的光而發(fā)射紅 色光(參見圖幻。第二含磷光體區(qū)域160響應(yīng)于具有其激發(fā)區(qū)域中的波長的光而發(fā)射綠色 /黃色光。此外，第二含磷光體區(qū)域160發(fā)射的綠色/黃色光可以在第一含磷光體區(qū)域150 中的磷光體(即紅色磷光體)的激發(fā)區(qū)域中。因此，所期望的是減少進(jìn)入第一含磷光體區(qū) 域的綠色/黃色光的量。由于中間區(qū)域170具有比第二含磷光體區(qū)域160低的折射率，因此在第二含磷光 體區(qū)域160中產(chǎn)生的、被導(dǎo)向第一含磷光體區(qū)域的光線可以在第二含磷光體區(qū)域160和 中間部分170之間的界面處被反射(諸如光線Rl)或者被轉(zhuǎn)向?yàn)檫h(yuǎn)離第一含磷光體區(qū)域 150(諸如光線R2)。而且，由于中間區(qū)域170可以具有比第一含磷光體區(qū)域150高的折射率，因此被導(dǎo) 向第一含磷光體區(qū)域150的光線(諸如光線R3)可以在第一含磷光體區(qū)域150和中間區(qū)域 170之間的界面處被反射，或者轉(zhuǎn)向，從而使其穿過少量的第一含磷光體區(qū)域150并且因此 在其中被吸收的機(jī)會(huì)較低。圖6A和6B中圖示了本發(fā)明的另外的實(shí)施例，其中在LED結(jié)構(gòu)100的表面中提供 了多個(gè)凹陷215。LED結(jié)構(gòu)100可以包括如上文所述的有源區(qū)、一個(gè)或多個(gè)窗口層和/或基 板。如上文所述，凹陷215可以經(jīng)由刻蝕、激光燒蝕和/或圖案轉(zhuǎn)印形成。在包括凹陷215 的LED結(jié)構(gòu)100的表面上提供含磷光體的基質(zhì)材料層200。含磷光體基質(zhì)材料200可以包 括例如，嵌入有磷光體顆粒的硅樹脂層，其可以被旋涂到LED結(jié)構(gòu)100的表面上。旋涂的含 磷光體基質(zhì)材料層200可以具有約50至約95 μ m的厚度。含磷光體基質(zhì)材料200可以包 括嵌入在其中的一種或多種類型的磷光體顆粒。參照?qǐng)D6B，在凹陷215之間的含磷光體基質(zhì)材料層200可以被部分地移除以顯露 LED結(jié)構(gòu)100的表面，留下凹陷215中的多個(gè)離散含磷光體區(qū)域210。例如，通過機(jī)械磨蝕 或者拋光含磷光體基質(zhì)材料200的層直至使LED結(jié)構(gòu)100的表面顯露，由此可以部分地移 除含磷光體基質(zhì)材料層200。參照?qǐng)D6C，可以在LED結(jié)構(gòu)100上提供的透明層沈0中的凹陷沈5中提供離散含 磷光體區(qū)域270。例如，透明層260可以包括可光構(gòu)圖的硅樹脂材料，并且如上文所述可以 在層260中提供凹陷沈5。在一些實(shí)施例中，透明層260可以包括被施加到LED結(jié)構(gòu)100的 包括凹陷265的預(yù)形成層。該預(yù)形成層可以包括可獲得自Dow Corning的可光構(gòu)圖的硅樹 脂材料。參照?qǐng)D6D，可以在包括離散含磷光體區(qū)域270的LED結(jié)構(gòu)100上提供覆層140。覆 層140可以包括例如，硅樹脂或者其他封裝材料層，并且在一些實(shí)施例中可以包括含磷光 體材料。在一些實(shí)施例中，覆層140可以包括與離散含磷光體區(qū)域270中包含的磷光體材 料不同的磷光體材料。例如，離散含磷光體區(qū)域270可以包括紅色磷光體，而覆層140可以 包括綠色/黃色磷光體，或者反之亦然。
覆層240可以包括能夠改變LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光的光學(xué)性質(zhì)的其他材料/結(jié)構(gòu)。 例如，覆層240可以包括光漫射/散射顆粒。在一些實(shí)施例中，可以使用硅樹脂凝膠形成覆 層對(duì)0，其可以包括嵌入在其中的用于反射的具有例如小于1 μ m的平均半徑的TW2和/或 SiO2顆粒。特別地，可以使用粉狀和/或氣相SiO2 (fumed SiO2)，其可以是被加工為所期望 的尺寸的SW2玻璃珠/球。因此，覆層240可以有助于提高LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光的色彩 均勻性。如圖6D中所示，可以使覆層240紋理化和/或?qū)ζ錁?gòu)圖以增加來自器件的光提 取。盡管在圖6D中圖示了隨機(jī)紋理M2，但是在一些實(shí)施例中如果期望產(chǎn)生特定的發(fā)射圖 案，則紋理可以是有規(guī)律的(例如，周期性的或者以另外的方式構(gòu)圖)。參照?qǐng)D7A，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如下文所述，可以在LED結(jié)構(gòu)100的表面上 提供離散含磷光體區(qū)域310。特別地，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以在LED結(jié)構(gòu)100的表 面上按照有規(guī)律的和/或無規(guī)律的間隔來提供離散含磷光體區(qū)域310。此外，如下文更詳 細(xì)描述的，可以在LED結(jié)構(gòu)100的表面上提供具有不同類型的磷光體的多個(gè)含磷光體區(qū)域 310。含磷光體區(qū)域310可以彼此鄰接和/或如圖7A中所示的隔開。參照?qǐng)D7B，可以在包括離散含磷光體區(qū)域310的LED結(jié)構(gòu)100上提供覆層M0。覆 層240可以包括例如，硅樹脂或者其他封裝材料的層，并且在一些實(shí)施例中可以包括含磷 光體材料。在一些實(shí)施例中，覆層240可以包括與離散含磷光體區(qū)域310中包含的磷光體 材料不同的磷光體材料。例如，離散含磷光體區(qū)域310可以包括紅色磷光體，而覆層240可 以包括綠色/黃色磷光體，或者反之亦然。覆層240可以包括能夠改變LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光的光學(xué)性質(zhì)的其他材料/結(jié)構(gòu)。 例如，覆層240可以包括光漫射/散射顆粒，和/或可以使覆層140紋理化和/或?qū)ζ錁?gòu)圖 以增加來自器件的光提取?，F(xiàn)在參照?qǐng)D8A至8D，圖示了在LED結(jié)構(gòu)上形成離散含磷光體區(qū)域，諸如圖7A至 7B中示出的離散含磷光體區(qū)域310。特別地，在LED結(jié)構(gòu)100的表面上提供接合焊盤400。 盡管在圖8A至8D中僅示出了單個(gè)接合焊盤400，但是將意識(shí)到，在劃片之前，LED結(jié)構(gòu)100 上可以具有數(shù)百甚或數(shù)千個(gè)這樣的接合焊盤400。如圖8B中所示，將可光構(gòu)圖的含磷光體 基質(zhì)材料的層410淀積在LED結(jié)構(gòu)100的表面上和接合焊盤400上?？晒鈽?gòu)圖的含磷光體 基質(zhì)材料410可以包括來自Dow Corning的札_5150，其可以以液體形式旋涂到LED結(jié)構(gòu) 100上。隨后例如通過加熱到足以使層410穩(wěn)定的溫度，可以使可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材 料410至少部分地固化。接著，如圖8C中所示，在層410上形成掩模420。掩模420可以 覆蓋LED結(jié)構(gòu)100上的將從其移除基質(zhì)材料410的區(qū)域。在題為“Semiconductor Light Emitting Devices Including Patternable Films Comprising Transparent Silicone And Phosphor, And Methods Of Manufacturing Same” 的美國專利公開 No. 2006/0061259 中討論了形成載磷光體材料的一些方法，該申請(qǐng)被受讓于本發(fā)明的受讓人，其公開內(nèi)容通 過引用合并于此。隨后使LED結(jié)構(gòu)100暴露于具有足以使可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料410固化的 波長的光425。如圖8D中所示，將掩模420下方的可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料410的未 固化部分移除，留下LED結(jié)構(gòu)100的表面上的離散含磷光體區(qū)域430?？梢栽诎x散含磷 光體區(qū)域430的LED結(jié)構(gòu)100上提供覆層440。覆層440可以包括例如，硅樹脂或者其他封裝材料的層，并且在一些實(shí)施例中可以包括含磷光體材料。在一些實(shí)施例中，覆層440可以 包括與離散含磷光體區(qū)域430中包含的磷光體材料不同的磷光體材料。例如，離散含磷光 體區(qū)域430可以包括紅色磷光體，而覆層440可以包括綠色/黃色磷光體，或者反之亦然。在圖9A至9D中圖示了形成跨越LED結(jié)構(gòu)的表面橫向隔開的、具有不同類型的磷 光體的離散含磷光體區(qū)域的方法，圖9A至9D是圖示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的操作和得 到的器件的橫截面圖。參照?qǐng)D9A，在LED結(jié)構(gòu)100的表面上提供接合焊盤400，并且將可光構(gòu)圖的含磷光 體基質(zhì)材料的第一層410淀積在LED結(jié)構(gòu)100的表面和接合焊盤400上。第一可光構(gòu)圖的 含磷光體基質(zhì)材料410中可以包括被配置為響應(yīng)于LED結(jié)構(gòu)100中的有源區(qū)發(fā)射的光的激 發(fā)而發(fā)射第一波長的光的磷光體。第一可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料410可以以液體形式 旋涂到LED結(jié)構(gòu)100上，并且隨后例如通過加熱到足以使層410穩(wěn)定的溫度而至少部分地 固化。在層410上提供第一掩模520，并且第一掩模520可以覆蓋LED結(jié)構(gòu)100上的將從其 移除基質(zhì)材料410的區(qū)域。隨后使LED結(jié)構(gòu)100暴露于具有足以使可光構(gòu)圖的含磷光體基 質(zhì)材料410固化的波長的光425。參照?qǐng)D9B，將第一掩模520下方的可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料410的未固化部 分移除，留下LED結(jié)構(gòu)100的表面上的第一離散含磷光體區(qū)域430。參照?qǐng)D9C，將可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料的第二層610淀積在LED結(jié)構(gòu)100的 表面上和接合焊盤400上以及LED結(jié)構(gòu)100的表面上的第一離散含磷光體區(qū)域430上。第 二可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料610中可以包括被配置為響應(yīng)于LED結(jié)構(gòu)100中有源區(qū)發(fā) 射的光的激發(fā)而發(fā)射與第一波長不同的第二波長的光的磷光體。第二可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料610可以以液體形式旋涂到LED結(jié)構(gòu)100上， 并且隨后例如通過加熱到足以使層610穩(wěn)定的溫度而至少部分地固化。在層610上形成第 二掩模620，并且第二掩模620可以覆蓋LED結(jié)構(gòu)100上的將從其移除第二基質(zhì)材料610的 區(qū)域。隨后使LED結(jié)構(gòu)100暴露于具有足以使第二可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料610固化 的波長的光625。參照?qǐng)D9D，將第二掩模620下方的可光構(gòu)圖的含磷光體基質(zhì)材料610的未固化部 分移除，在第一離散含磷光體區(qū)域430旁邊留下LED結(jié)構(gòu)100的表面上的第二離散含磷光 體區(qū)域630。前面的工藝可以重復(fù)期望的次數(shù)以在LED結(jié)構(gòu)100的表面上形成多個(gè)離散含磷光 體區(qū)域430、630。而且，取決于掩模層的形狀，得到的在LED結(jié)構(gòu)100上提供的離散含磷光 體區(qū)域可以具有任何所期望的圖案，諸如點(diǎn)、線、三角形、六邊形等，具有任何所期望的周期 性。此外，在LED結(jié)構(gòu)100上提供的離散含磷光體區(qū)域430、630可以與相鄰的含磷光體區(qū) 域接觸和/或可以與相鄰的含磷光體區(qū)域隔開。例如，在暖白LED應(yīng)用中，可以物理地分隔 紅色和黃色磷光體以減少紅色磷光體對(duì)黃色光的重新吸收。在LED結(jié)構(gòu)100上提供的離散 含磷光體區(qū)域430、630可以保持不同的厚度和/或可以被平整化。在一些實(shí)施例中，在將可光構(gòu)圖的基質(zhì)材料410、610淀積在LED結(jié)構(gòu)100上之前， 或者直到在LED結(jié)構(gòu)100上形成其離散區(qū)域430、630，可以不將磷光體顆粒添加到可光構(gòu) 圖的基質(zhì)材料410、610。例如，在一些實(shí)施例中，如圖9B中所示，可以在LED結(jié)構(gòu)100上形 成諸如硅樹脂的可光構(gòu)圖的基質(zhì)材料的離散區(qū)域430。隨后，例如通過將晶片浸入磷光體懸浮溶液以使用磷光體涂覆離散區(qū)域430，由此可以將磷光體顆粒嵌入在離散區(qū)域430中。 特別地，硅樹脂的粘的本質(zhì)可以使得磷光體顆粒粘附到離散區(qū)域430。還可以將磷光體顆粒 吹到離散區(qū)域430上。圖IOA和IOB中圖示了本發(fā)明的另外的實(shí)施例。如其中所示，可以在離散含磷光 體區(qū)域430、630上提供豎直分隔的層710 (圖10A)，和/或可以在散射層710上提供離散含 磷光體區(qū)域430、630 (圖10B)。豎直分隔層710可以包括被嵌入有光散射元素的可光構(gòu)圖 的硅樹脂層，并且可以旋涂在LED結(jié)構(gòu)100的表面上并且在形成離散含磷光體區(qū)域430、630 之前和/或之后固化。豎直分隔層710可以包括含磷光體材料。在一些實(shí)施例中，豎直分 隔層710可以包括與離散含磷光體區(qū)域430、630中包含的磷光體材料不同的磷光體材料。用于形成豎直分隔層710的硅樹脂凝膠可以包括嵌入在其中用于反射性的具有 例如小于1 μ m的平均半徑的TiA或SiA顆粒。特別地，可以使用粉狀和/或氣相SiO2，其 可以是被加工為所期望的尺寸的SW2玻璃珠/球。豎直分隔層710可以有助于提高LED結(jié) 構(gòu)100發(fā)射的光的色彩均勻性。在圖1IA和1IB中圖示了本發(fā)明的一些另外的實(shí)施例。如這里示出的，晶片350上 包括多個(gè)光發(fā)射器件360。晶片350可以是在其上生長光發(fā)射器件的生長晶片和/或可以 是在其上安裝有光發(fā)射器件的載體晶片。光發(fā)射器件360上包括多個(gè)離散含磷光體區(qū)域， 其由光發(fā)射器件360上的層370示意性地示出。光發(fā)射器件360之間的區(qū)域390 (可對(duì)應(yīng) 于鋸割槽)可以不包括離散含磷光體區(qū)域370。因此，當(dāng)例如使用劃片鋸380對(duì)晶片進(jìn)行劃 片時(shí)，劃片鋸380可以不切穿含磷光體區(qū)域370。由于含磷光體區(qū)域370中的磷光體顆粒是 磨蝕性的，因此切穿諸如離散含磷光體區(qū)域370的含磷光體區(qū)域可能引起對(duì)劃片鋸380的 刀刃的不適當(dāng)?shù)哪p。參照?qǐng)D11B，晶片350可以被劃片以提供其上包括離散含磷光體區(qū)域370的單獨(dú)的 光發(fā)射二極管395。盡管在圖IlB中基板350被示出為保留在二極管395上，但是將意識(shí)到，可以將基 板350從光發(fā)射器件360移除。例如，參照?qǐng)D12A，圖示了包括已從基板移除下來的光發(fā)射 器件360的光發(fā)射二極管495。如圖12B中所示，在離散含磷光體區(qū)域370上可以提供如上 文所述的豎直分隔層710，使得離散含磷光體區(qū)域370位于豎直分隔層710和光發(fā)射器件 360之間。或者，如圖12C中所示，可以在豎直分隔層710上提供離散含磷光體區(qū)域370，使 得豎直分隔層710位于離散含磷光體區(qū)域370和光發(fā)射器件360之間。圖13中圖示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的操作。參照?qǐng)D8A至8D和圖13，例如， 通過在其上形成有源區(qū)和一個(gè)或多個(gè)窗口層來制備LED結(jié)構(gòu)100 (框910)。還可以安裝LED 結(jié)構(gòu)100并且對(duì)其進(jìn)行清洗以準(zhǔn)備在其上形成離散含磷光體區(qū)域。將載有磷光體的光敏層 410 (諸如可光構(gòu)圖的硅樹脂)旋涂到LED結(jié)構(gòu)100上(框920)，并且使光敏層410至少部 分地固化，例如以使該層穩(wěn)定(框930)。含磷光體的光敏層410中包括被配置為將LED結(jié) 構(gòu)100中的有源區(qū)發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為不同的波長的磷光體顆粒。將掩模420施加到穩(wěn)定的載有磷光體的光敏層410(框940)。對(duì)掩模420構(gòu)圖以 使LED結(jié)構(gòu)100的其上將形成離散含磷光體區(qū)域的部分暴露。接著，使包括載有磷光體的光 敏層410的LED結(jié)構(gòu)100暴露于具有足以使載有磷光體的光敏層410固化的波長的光(框 950)。隨后移除掩模420和載有磷光體的光敏層410的未暴露部分(框960)，從而提供離散含磷光體區(qū)域430。隨后對(duì)LED結(jié)構(gòu)100進(jìn)行劃片以提供包括離散含磷光體區(qū)域430的 單獨(dú)的半導(dǎo)體光發(fā)射器件(框970)?？梢允褂闷渌椒ㄒ杂薪M織的方式將磷光體顆粒130施加到LED結(jié)構(gòu)100。例如， 參照?qǐng)D14A，可以以晶片級(jí)(或者管芯級(jí))將微絲網(wǎng)(micro-screen) 190施加到LED結(jié)構(gòu) 100。微絲網(wǎng)190可以包括諸如細(xì)絲織物的材料或者用于對(duì)顆粒材料進(jìn)行過濾的其他材料。 微絲網(wǎng)過濾器在材料過濾領(lǐng)域中是公知的。微絲網(wǎng)190中包括開口 192，該開口 192使LED 結(jié)構(gòu)100暴露并且具有被選擇為允許期望尺寸的磷光體顆粒130A通過其接觸LED結(jié)構(gòu)的 寬度。可以淀積磷光體顆粒130A，并且隨后移除絲網(wǎng)，按所期望的圖案留下LED結(jié)構(gòu)上的磷 光體顆粒。如圖14B中所示，隨后可以淀積額外的顆粒130B，并且可以在先前由絲網(wǎng)占據(jù)的 空間中對(duì)其進(jìn)行組織。額外的磷光體顆粒130B可以具有至少一個(gè)與磷光體顆粒130A不同 的光學(xué)性質(zhì)。例如，額外的磷光體顆粒130B可以將入射光轉(zhuǎn)換為與磷光體顆粒130A不同 的顏色，和/或額外的磷光體顆粒130B可以按與磷光體顆粒130A不同的圖案來散射入射 光。磷光體顆粒130A和磷光體顆粒130B均可以具有約1 μ m至約20 μ m的范圍的直徑。參照?qǐng)D14C，可以在包括有組織的磷光體顆粒130A、130B的LED結(jié)構(gòu)100上提供覆 層140。覆層140可以包括例如，硅樹脂或者其他封裝材料的層，并且在一些實(shí)施例中可以 包括含磷光體材料。在一些實(shí)施例中，覆層140可以包括與有組織的磷光體顆粒130A、130B 中包含的磷光體材料不同的磷光體材料。覆層140可以包括能夠改變LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的 光的光學(xué)性質(zhì)的其他材料/結(jié)構(gòu)。例如，覆層140可以包括光漫射/散射顆粒和/或可以 使覆層140紋理化和/或?qū)ζ錁?gòu)圖以增加來自器件的光提取。一些硅樹脂可以被配制為在固化之后是非常粘的。這些材料典型地被稱為軟凝 膠。該性質(zhì)可以用于通過將粘的硅樹脂粘合在表面上并且將磷光體從載有磷光體的微絲網(wǎng) 嵌入到硅樹脂中來獲得有利效果。在其他實(shí)施例中，可以使用具有低粘性的較硬的硅樹脂， 從而磷光體顆?？梢钥缭奖砻嬉苿?dòng)。在一些實(shí)施例中，可以通過例如使透明層進(jìn)入部分固化狀態(tài)，隨后完成固化以形 成顆粒組織層，由此來提供透明層。例如，參照?qǐng)D15A和15B，可以在LED結(jié)構(gòu)100上提供透 明硅樹脂層194。硅樹脂層194可以包括或不包括嵌入的磷光體130A。例如，可以選擇性地固化諸如硅樹脂的基質(zhì)材料的透明層194的一部分。例如，可 以使具有凸脊198的加熱板196接近硅樹脂層194，使與加熱凸脊相鄰的透明層194的所選 擇部分194A固化。移除透明層194的剩余的未固化部分，留下包括固化部分194A的固化 的磷光體組織層?？梢詫㈩~外的磷光體顆粒130淀積在先前由透明層194的未固化部分占 據(jù)的空間中。參照?qǐng)D15C，可以在包括磷光體顆粒130和固化部分194A的LED結(jié)構(gòu)100上提供 覆層140。覆層140可以包括例如，硅樹脂或者其他封裝材料的層，并且在一些實(shí)施例中可 以包括含磷光體材料。在一些實(shí)施例中，覆層140可以包括與磷光體顆粒130中包含的磷 光體材料不同的磷光體材料。覆層140可以包括能夠改變LED結(jié)構(gòu)100發(fā)射的光的光學(xué)性 質(zhì)的其他材料/結(jié)構(gòu)。例如，覆層140可以包括光漫射/散射顆粒和/或可以使覆層140 紋理化和/或?qū)ζ錁?gòu)圖以增加來自器件的光提取。盡管這里描述了特定的實(shí)施例，但是這里描述的結(jié)構(gòu)的組合和子組合也在考慮范 圍內(nèi)并且對(duì)于具有本公開內(nèi)容的知識(shí)的本領(lǐng)域的技術(shù)人員是明顯的。
前文是對(duì)本發(fā)明的說明并且不應(yīng)被解釋為其限制。盡管描述了本發(fā)明的數(shù)個(gè)示例 性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地意識(shí)到，在實(shí)質(zhì)上不偏離本發(fā)明的新型的教導(dǎo) 和優(yōu)點(diǎn)的情況下，許多修改是可能的。因此，所有這些修改應(yīng)涵蓋于如權(quán)利要求中限定的本 發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，將理解，前文是對(duì)本發(fā)明的說明并且不應(yīng)被解釋為限于所公開的特定 實(shí)施例，并且對(duì)所公開的實(shí)施例的修改以及其他實(shí)施例應(yīng)涵蓋于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。 本發(fā)明由所附權(quán)利要求以及其中將包括的權(quán)利要求的等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體光發(fā)射器件LED，被配置為在向其施加電壓時(shí)發(fā)射具有第一峰值波長的光；以及所述LED上的第一和第二含磷光體區(qū)域，被配置為接收所述LED發(fā)射的光并且將至少 一部分接收到的光轉(zhuǎn)換為波長比所述第一峰值波長更長的光；其中，所述第一含磷光體區(qū)域位于所述第二含磷光體區(qū)域和所述LED之間，從而使所 述LED發(fā)射的光線在穿過所述第二含磷光體區(qū)域之前穿過所述第一含磷光體區(qū)域；以及其中，所述第一含磷光體區(qū)域被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長 的光，而所述第二含磷光體區(qū)域被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比所述第二峰值 波長更短的第三峰值波長的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一含磷光體區(qū)域包括具有第一激 發(fā)區(qū)域的第一磷光體，而所述第二含磷光體區(qū)域包括具有第二激發(fā)區(qū)域的第二磷光體，其 中，所述第一峰值波長位于所述第一和第二激發(fā)區(qū)域內(nèi)，以及其中，所述第二峰值波長位于 所述第二激發(fā)區(qū)域之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二含磷光體區(qū)域的發(fā)射光譜至少 部分地位于所述第一激發(fā)區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一峰值波長包括藍(lán)色或者UV波長， 所述第一磷光體包括紅色磷光體，而所述第二磷光體包括綠色/黃色磷光體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括第三含磷光體區(qū)域，其位于所述第 二含磷光體區(qū)域上并且遠(yuǎn)離所述第一含磷光體區(qū)域，其中，所述第三含磷光體區(qū)域被配置 為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第四峰值波長的光，所述第四峰值波長比所述第二峰值 波長短并且比所述第三峰值波長短。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一峰值波長包括UV波長，所述第一 磷光體包括紅色磷光體，所述第二磷光體包括綠色/黃色磷光體，而所述第三磷光體包括 藍(lán)色磷光體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括所述第一含磷光體區(qū)域和所述第二 含磷光體區(qū)域之間的中間層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層包括光散射顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述中間層包括透反射層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一峰值波長在400和500nm之間， 所述第二峰值波長在580和670nm之間，而所述第三峰值波長在500和580nm之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，使所述第二含磷光體區(qū)域的與所述第一 含磷光體區(qū)域相反的表面紋理化以用于光提取。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一含磷光體區(qū)域包括所述LED結(jié) 構(gòu)上的多個(gè)離散含磷光體區(qū)域，以及其中，所述第二含磷光體區(qū)域包括含磷光體基質(zhì)材料 層，所述含磷光體基質(zhì)材料層跨越所述LED結(jié)構(gòu)延伸以及位于遠(yuǎn)離所述LED的所述多個(gè)離 散含磷光體區(qū)域上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述含磷光體區(qū)域包括所述LED結(jié)構(gòu)上 的含磷光體基質(zhì)材料島。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述含磷光體區(qū)域包括所述LED結(jié)構(gòu)中 的凹陷。
15.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體光發(fā)射器件LED，被配置為在向其施加電壓時(shí)發(fā)射具有第一峰值波長的光；以及位于所述LED上的多個(gè)第一和第二含磷光體區(qū)域，被配置為接收所述LED發(fā)射的光并 且將至少一部分接收到的光轉(zhuǎn)換為波長比所述第一峰值波長更長的光；其中，所述第一和第二含磷光體區(qū)域包括所述LED結(jié)構(gòu)表面上的離散含磷光體區(qū)域;以及其中，所述第一含磷光體區(qū)域被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長 的光，而所述第二含磷光體區(qū)域被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比所述第二峰值 波長短的第三峰值波長的光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一和第二離散含磷光體區(qū)域在 所述LED結(jié)構(gòu)表面上彼此隔開。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括隔開的第一和第二離散含磷光體 區(qū)域中的相鄰的離散含磷光體區(qū)域之間的中間材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述中間材料具有比所述第一離散含 磷光體區(qū)域低的折射率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述中間材料具有比所述第二離散含 磷光體區(qū)域高的折射率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一離散含磷光體區(qū)域包括綠色/ 黃色磷光體，而所述第二離散含磷光體區(qū)域包括紅色磷光體。
21.—種形成半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括被配置為發(fā)射光的有源區(qū)以及 被配置為透射所發(fā)射的光的窗口層，所述方法包括在被配置為響應(yīng)于電流而發(fā)射具有第一峰值波長的光的光發(fā)射器件LED結(jié)構(gòu)上形成 多個(gè)離散含磷光體區(qū)域；以及在包括所述離散含磷光體區(qū)域的所述LED結(jié)構(gòu)上形成覆層，其中，所述覆層包括與所 述離散含磷光體區(qū)域中的磷光體不同的磷光體；其中，所述離散含磷光體區(qū)域被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長 的光，并且所述覆層被配置為將所述LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比所述第二峰值波長短的第 三峰值波長的光。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述離散含磷光體區(qū)域包括具有第一激發(fā)區(qū) 域的第一磷光體，而所述覆層包括具有第二激發(fā)區(qū)域的第二磷光體，其中，所述第一峰值波 長位于所述第一和第二激發(fā)區(qū)域內(nèi)，以及其中，所述第二峰值波長位于所述第一激發(fā)區(qū)域 之外。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述第二磷光體的發(fā)射光譜至少部分地位于 所述第一激發(fā)區(qū)域內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中，進(jìn)一步包括使所述覆層紋理化以增加來自所 述半導(dǎo)體器件的光提取。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，形成所述多個(gè)離散含磷光體區(qū)域包括將預(yù)先 形成的硅樹脂層粘貼到半導(dǎo)體晶片上，所述預(yù)先形成的硅樹脂層中包括多個(gè)凹陷，以及在 所述凹陷中形成所述離散區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，形成所述多個(gè)離散含磷光體區(qū)域包括 將基質(zhì)材料層淀積在所述LED結(jié)構(gòu)上；選擇性地使一部分所述基質(zhì)材料固化；以及移除所述基質(zhì)材料的未固化部分以在所述LED結(jié)構(gòu)上形成基質(zhì)材料島。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中，所述選擇性地使所述基質(zhì)材料固化包括 在淀積的基質(zhì)材料層上形成掩模層；對(duì)所述掩模層構(gòu)圖以使一部分所述基質(zhì)材料暴露；以及 使所述基質(zhì)材料的暴露部分固化。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其中，選擇性地使所述基質(zhì)材料固化包括使具有凸 脊的加熱板接近所述基質(zhì)材料，由此使所選擇的所述基質(zhì)材料與所述加熱凸脊相鄰的部分 固化。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括 在所述LED結(jié)構(gòu)上形成金屬接觸；其中，淀積基質(zhì)材料層包括將所述基質(zhì)材料層淀積在所述LED結(jié)構(gòu)和所述金屬接觸 上；以及其中，所述掩模層覆蓋至少一部分所述金屬接觸。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，進(jìn)一步包括在包括所述基質(zhì)材料島的所述LED結(jié)構(gòu)上淀積第二基質(zhì)材料； 在所述第二基質(zhì)材料上形成第二掩模；對(duì)所述第二掩模構(gòu)圖以使所述LED結(jié)構(gòu)的其上形成有所述基質(zhì)材料島的部分以外的 至少一部分基板暴露；利用具有足以使所述第二基質(zhì)材料的暴露部分固化的波長的輻射來照射所述第二基 質(zhì)材料的暴露部分；以及移除所述第二基質(zhì)材料的未暴露部分以在所述LED結(jié)構(gòu)上形成第二基質(zhì)材料島。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，進(jìn)一步包括在包括所述基質(zhì)材料島的所述LED結(jié)構(gòu)上形成覆層。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，在形成所述第一島之前在所述LED結(jié)構(gòu)上形成 所述覆層。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，在形成所述第一島之后在所述LED結(jié)構(gòu)上形成 所述覆層。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述LED結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括半導(dǎo)體晶片，所述半 導(dǎo)體晶片包括多個(gè)劃片槽，以及其中，至少在所述半導(dǎo)體晶片上的所述多個(gè)劃片槽上形成 所述掩模層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體光發(fā)射器件(LED)，其在向其施加電壓時(shí)發(fā)射具有第一峰值波長的光，以及LED上的第一和第二含磷光體區(qū)域，其接收光并且將至少一部分光轉(zhuǎn)換為具有更長的波長的光。第一含磷光體區(qū)域位于第二含磷光體區(qū)域和LED之間，從而使LED發(fā)射的光線在穿過第二含磷光體區(qū)域之前穿過第一含磷光體區(qū)域。第一含磷光體區(qū)域被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有第二峰值波長的光，而第二含磷光體區(qū)域被配置為將LED發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為具有比第二峰值波長短的第三峰值波長的光。
文檔編號(hào)H01L33/50GK102057507SQ200980121269
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者P·S·安德魯斯, R·P·雷特奎恩 申請(qǐng)人:克里公司