发光元件及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种发光元件及其制作方法。发光元件包含一发出第一光线的半导体发光叠层，以及形成于半导体发光叠层之上的波长转换装置。波长转换装置吸收第一光线后发出第二光线与第三光线，并与第一光线混成白光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光元件，包含有半导体发光叠层与波长转换装置以发出白光。
技术介绍
从白炽灯以来,发光二极管(Light-emitting d1de ；LED)因为兼具节能、绿色环保、寿命长、体积小等诸多优点而在各种照明应用上逐渐取代传统照明灯具，而其中又以能发出白光的LED为各企业争相发展的重点。 相关的照明技术中，有以蓝光芯片与红光芯片作为光源搭配突光粉激发出黄光或者绿光混合成白光的白光发光二极管(White Light-emitting D1de ;WLED)，或是以蓝光芯片作为光源搭配突光粉后激发出黄光或者绿光以混合成白光而形成的白光发光二极管。两者之间在色温与价格上有所差异，但同样要面对荧光粉涂布的问题。在为了追求高演色性、高输出效率与色彩均匀等特性的前提下，各种不同的涂布方式已被运用来增加白光LED放光的色均匀度或是增进LED的光输出。 在各种不同的涂布方式中，若将两种以上不同波长荧光粉混合涂布，则要面临长波长荧光粉易吸收短波长荧光粉层所放出之光的再吸收作用，这也成为降低白光发光效率的原因之一。 而上述具有荧光粉的发光二极管更可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emitting apparatus);其中，发光装置包含一具有至少一电路的次载体(sub-mount);至少一焊料(solder)位于上述次载体上,通过此焊料将上述发光元件粘结固定于次载体上并使发光元件的基板与次载体上的电路形成电连接；以及，一电连接结构，以电连接发光元件的电极与次载体上的电路；其中，上述的次载体可以是导线架(leadframe)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate),以方便发光装置的电路规划并提高其散热效果。
技术实现思路
为达上述目的，本专利技术提供一发光元件，包含发出第一光线的半导体发光叠层，其中第一光线具有第一色度座标；形成于半导体发光叠层之上的第一波长转换装置，吸收第一光线并发出第二光线；形成于第一波长转换装置之上的第二波长转换装置，吸收第一光线并发出第三光线。其中，第二光线与第一光线混合后形成具有第二色度座标的第四光线，并且第二色度座标位于第一色度座标的右上方，而第四光线与第三光线混合后形成具有第三色度座标的第五光线，并且第三色度座标位于第二色度座标的右上方。 本专利技术公开一种发光元件的制造方法，包含提供发出第一光线的半导体发光叠层，其中第一光线具有第一色度座标；形成第一波长转换装置于半导体发光叠层之上，其中第一波长转换装置吸收第一光线并发出第二光线；以及形成第二波长转换装置于第一波长转换装置之上，其中第二波长转换装置吸收第一光线并发出第三光线；其中，第二光线与第一光线混合后形成一具有第二色度座标的第四光线，而第二色度座标位于第一色度座标的右上方，并且第四光线与第三光线混合后形成具有一第三色度座标的第五光线，并且第三色度座标位于第二色度座标的右上方。 【附图说明】 图1a-图1b为根据本专利技术的一实施例的发光元件示意图； 图2a-图2c为对应本专利技术的一实施例的色度座标图； 图3为根据本专利技术的一实施例的发光元件示意图。 符号说明 2:基板； 4:LED 芯片； 5:波长转换装置； 6:第一光学单兀； 8:发光兀件； 15:波长转换层； 16:第二光学单元； 52:第一荧光粉； 54:第二荧光粉； Al?A8:色度座标； BI?B8:色度座标； Cl?C8:色度座标； Dl?D8:色度座标； LI ?L8:曲线； Rl ?R8:区域； YGl ?YG2、REDl ?RED2:斜线 【具体实施方式】 图1a为根据本专利技术一实施例所公开的一发光兀件,发光兀件8由LED芯片4形成于基板2之上，以及一个第一光学单元6覆盖于LED芯片4与基板2之上所组成。其中，基板2可以包含有电路形成于其上与LED芯片4电性连结。或者，选择具有良好的导热性的材料作为基板，例如金属或是陶瓷等导热系数大于30(W/m°C )的材料，使基板2可以具有良好的导热性，用以提供LED芯片4散热路径。第一光学单元6则是由相对于LED芯片4与波长转换装置5所发出的光为透明的材料所组成，例如是透镜，而可以具有不同的形状来改变发光元件8发出的光场。在LED芯片4与第一光学单元6之间更包含有波长转换装置5，用以转换LED芯片4所发出的光波长，使被转换过的光与LED芯片4所发出的光混合成为白光，其中波长转换装置5包含至少一波长转换材料，例如荧光粉。 图1b为根据本专利技术一实施例所公开的波长转换装置5与LED芯片4的示意图，LED芯片4位于基板2上并由第一荧光粉52与第二荧光粉54所组成的波长转换装置覆盖。第一荧光粉52吸收LED芯片4发出的第一光线发出第二光线，而第二荧光粉54吸收LED芯片4发出的第一光线发出第三光线。第二光线的波长大于第三光线的波长，并且第三光线的波长也大于第一光线的波长。在一实施例中，第一光线的主波长范围落在蓝光波长范围、第二光线的主波长范围落在红光波长范围而第三光线的主波长范围落在绿光波长范围或黄光波长范围；更具体而言，第一光线具有一主波长介于450-490nm之间，而第二光线与第三光线各自具有一主波长分别介于620-650nm之间与500_570nm之间。 参考图1b中依据本专利技术的发光元件的实施例，制作方法包含下列步骤: 1.先分别秤取第一荧光粉52与第二荧光粉54，将两种荧光粉分别与适量胶体混合形成第一混合物与第二混合物； 2.上述第一混合物与第二混合物经适度搅拌使荧光粉在胶体内均匀分散之后，将混有第一突光粉52的第一混合物覆盖于LED芯片4上； 3.烘烤覆盖有第一混合物的LED芯片4，使得覆盖在LED芯片4上的第一混合物固着于LED芯片4之后，再将混有第二荧光粉54的第二混合物覆盖在第一混合物上； 4.烘烤覆盖有第二混合物的LED芯片4，使得第二混合物固着于LED芯片4。 上述步骤中，胶体为相对于LED芯片4发出的光为透明的材料，使得光线尽量不要被胶体所吸收，而被第一突光粉52与第二突光粉54所吸收以产生第二光线与第三光线。上述步骤中，覆盖第一混合物与第二混合物的步骤可以是一次或者多次的步骤，亦即在LED芯片4上覆盖多层第一混合物或是多层第二混合物。在一实施例中，胶体的材料可以是硅胶与正庚烷的混合物。而上述的第一混合物与第二混合物通过覆盖的方式形成于LED芯片4上，使得混合物内所包含的第一荧光粉52与第二荧光粉54可以是均匀分布在LED芯片4的周围，也可以较密集的覆盖在LED芯片4上的一部分表面而造成相对于LED芯片4表面上的其他部分具有较高密度的荧光粉，其中第一混合物与第二混合物的涂布方式包括了喷涂与点胶。在本实施例中，第一荧光粉52为红光荧光粉而第二荧光粉54为黄绿光荧光粉，亦即第一突光粉52吸收入射光之后会发出为红光的第二光线,而第二突光粉54吸收入射光之后则是发出为黄绿光的第三光线。具体而言，在本实施例中第一突光粉52为(SrCa)AlSiN3 = Eu,第二荧光粉54为YAG:Ce。经由上述步骤之后，LED芯片4发出的光与第一荧光粉52受激发出的红光与第二荧光粉54受激发出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一发光元件，包含：半导体发光叠层，发出一第一光线，具有第一色度座标；第一波长转换材料，位于该半导体发光叠层之上，吸收该第一光线并发出一第二光线；以及第二波长转换材料，位于该第一波长转换材料之上，吸收该第一光线并发出一第三光线；其中，该第二光线与该第一光线混合后形成一具有一第二色度座标的第四光线，其中该第二色度座标位于该第一色度座标的右上方，并且该第四光线与该第三光线混合后形成一具有一第三色度座标的第五光线，并且该第三色度座标位于该第二色度座标的右上方。

【技术特征摘要】
1.一发光元件，包含: 半导体发光叠层，发出一第一光线，具有第一色度座标； 第一波长转换材料，位于该半导体发光叠层之上，吸收该第一光线并发出一第二光线；以及 第二波长转换材料，位于该第一波长转换材料之上，吸收该第一光线并发出一第三光线.其中，该第二光线与该第一光线混合后形成一具有一第二色度座标的第四光线，其中该第二色度座标位于该第一色度座标的右上方，并且该第四光线与该第三光线混合后形成一具有一第三色度座标的第五光线，并且该第三色度座标位于该第二色度座标的右上方。2.如权利要求1所述的发光兀件，其中该第二色度座标落在一第一范围为(汕土吣。/。，￠0 + (10%)，并且(￡10, 60，。0，(10) = (0.31，32，0.14，57)。3.如权利要求1所述的发光元件，其中该第三色度座标落在一第二范围为^±6%，。土孤)，并且(￡1,13, 0, (1) = (0.39，24,0.37，19)。4.如权利要求1所述的发光兀件，其中该第五光线的色温介于27001(?6500尺。5.如权利要求1所述的发光兀件，其中该第一色度座标与该第二色度座标形成一第一直线，其中该第一直线的斜率介于0.6?0.76之间。6.如权利要求1所述的发光元件，其中该第二色度座标与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶巧雯，陈星兆，简培伦，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71