高出光率的覆晶式发光二极管装置制造方法及图纸

一种高出光率的覆晶式发光二极管装置，其包括覆晶式发光二极管晶粒、波长转换构件，及保护层。该覆晶式发光二极管晶粒包括已移除磊晶基板且具有微米级至纳米级的图案的出光侧。所述波长转换构件填置于该微米级至纳米级的图案内，且所述波长转换构件是选自量子点或尺寸介于微米至纳米间的荧光粉。该保护层由原子层沉积法所制得，且沉积在所述波长转换构件上以覆盖该出光侧的微米级至纳米级的图案与波长转换构件。本发明专利技术覆晶式发光二极管晶粒的出光侧已移除掉该磊晶基板，不存在有业界所诟病的散热阻碍，能在解决散热问题的前提下，也利用该微米级至纳米级的图案与所述波长转换构件降低光子的全反射机率以提升出光率。件降低光子的全反射机率以提升出光率。件降低光子的全反射机率以提升出光率。

【技术实现步骤摘要】
高出光率的覆晶式发光二极管装置


[0001]本技术涉及一种覆晶式发光二极管装置，特别是涉及一种高出光率的覆晶式发光二极管装置。

技术介绍

[0002]相较于冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，简称CCFL)，发光二极管(light emitting diode；以下简称LED)基于其自身所具备的亮度高与省电等特性，因而被液晶显示器相关业者选择作为背光源来使用。此外，LED更于近十年来广泛地应用于照明相关技术产业。LED相关
的技术人员皆知，提升LED的出光率可取决于内部量子效率与外部量子效率。就提升LED的外部量子效率来说，不外乎是对LED的出光面施予表面粗糙化，以借此降低自LED的发光层(active layer)所放射的光子产生全反射的机率并提升光子的出光效果。
[0003]参阅图1，中国台湾技术专利第M491255号(以下称前案1)公开一种现有的覆晶式发光二极管晶片1，其包括一具有多个凹陷101的基板10、一磊制于该基板10上的缓冲层11、一磊制于该缓冲层11上的发光二极管磊晶膜层结构12，及一对接触电极13。该基板10是经由微影蚀刻制程予以图案化，借此在该基板10的一成长表面100处形成有所述凹陷101。该发光二极管磊晶膜层结构12具有一磊制于该缓冲层11上的第一型半导体层121、一磊制于该第一型半导体层121的发光层122，及一磊制于该发光层122上的第二型半导体层123。所述接触电极13是分别设置在该第一型半导体层121与该第二型半导体层123上。r/>[0004]具体来说，该前案1一方面是利用所述凹陷101以确保该发光二极管磊晶膜层结构12的磊晶质量，另一方面是利用所述凹陷101令该发光层122所放射的光波(光子)能有效地被散射，并借此降低光波(光子)的全反射机率以提高其整体的出光率。
[0005]上述前案1所公开的技术手段是目前业界用来提升LED出光率所常见的惯用技术，其虽然可提升LED的出光率，然而，前案1的基板10是影响其覆晶式发光二极管晶片1整体散热效果的主要问题所在。纵使前案1的结构能提升整体出光率，但是对于散热问题来说，仍是欠缺考量。
[0006]经上述说明可知，在提升覆晶式发光二极管装置的出光率的前提下也能考量到散热问题，是所属
中的相关技术人员有待突破的课题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种能解决散热问题且具备有高出光率的覆晶式发光二极管装置。
[0008]本技术高出光率的覆晶式发光二极管装置，其包括覆晶式发光二极管晶粒、波长转换构件，及保护层。该覆晶式发光二极管晶粒包括已移除磊晶基板且具有微米级至纳米级的图案的出光侧。所述波长转换构件填置于该微米级至纳米级的图案内，且所述波长转换构件是选自量子点(quantum dots；简称QDs)或尺寸介于微米至纳米间的荧光粉
(phosphor)。该保护层由原子层沉积法(atomic layer deposition，以下简称ALD)所制得，且沉积在所述波长转换构件上以覆盖该出光侧的微米级至纳米级的图案与波长转换构件。
[0009]本技术的高出光率的覆晶式发光二极管装置，该微米级至纳米级的图案是凹坑、凸块，或凹坑及凸块的组合。
[0010]本技术的高出光率的覆晶式发光二极管装置，该微米级至纳米级的图案是由具有该出光侧的磊晶膜的多个晶面所共同定义而成。
[0011]本技术的高出光率的覆晶式发光二极管装置，还包含波长调变层，该波长调变层是形成于该保护层。
[0012]本技术的有益效果在于：覆晶式发光二极管晶粒的出光侧已移除掉该磊晶基板，不存在有业界所诟病的散热阻碍，能在解决散热问题的前提下，也利用该微米级至纳米级的图案与所述波长转换构件降低光子的全反射机率以提升出光率。
附图说明
[0013]本技术的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
[0014]图1是一主视示意图，说明中国台湾第M491255证书号技术专利案所公开的现有的覆晶式发光二极管晶片；
[0015]图2是一主视示意图，说明本技术高出光率的覆晶式发光二极管装置的一实施例的制法的一步骤(a
’
)与一步骤(a)；
[0016]图3是一主视示意图，说明本技术该实施例的制法的一步骤(b)；
[0017]图4是一主视示意图，说明本技术该实施例的制法的一步骤(c)；
[0018]图5是一主视示意图，说明本技术该实施例的制法的一步骤(d)及执行完该步骤(d)所得的高出光率的覆晶式发光二极管装置；及
[0019]图6是一扫描式电子显微镜(SEM)影像，说明本技术该实施例的高出光率的覆晶式发光二极管装置的一出光侧。
具体实施方式
[0020]在本技术被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
[0021]本技术高出光率的覆晶式发光二极管装置的一实施例的制法，其包括以下步骤：一步骤(a
’
)、一步骤(a)、一步骤(b)，及一步骤(c)。
[0022]如图2所示，该步骤(a
’
)是移除一磊晶基板21以裸露出一覆晶式发光二极管晶粒2的一出光侧221。该步骤(a)是对已移除该磊晶基板21的覆晶式发光二极管晶粒2的出光侧221施予一图案化(patterning)处理，以在该出光侧221形成一微米级至纳米级的图案2230。较佳地，本技术该步骤(a)是实施一湿蚀刻(wet etching)或一干蚀刻(dry etching)；且该步骤(a)的微米级至纳米级的图案2230是凹坑、凸块，或凹坑与凸块的组合。更佳地，该微米级至纳米级的图案2230是由具有该出光侧221的一磊晶膜22的多个晶面2231所共同定义而成。具体来说，该覆晶式发光二极管晶粒2具有该磊晶膜22，及一对接触电极23。该磊晶膜22包括该出光侧221，及一相反于该出光侧221并设置有该对接触电极23的电连接侧222。在本技术该实施例中，该磊晶膜22自该出光侧221朝该电连接侧222依
序具有一磊制于该磊晶基板21的n型GaN层223、一磊制于该n型GaN层223上的发光层224，及一磊制于该发光层224的p型GaN层225。本技术该实施例的磊晶膜22是以GaN为主的III
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V族光电半导体化合物为例做说明，但不限于此。
[0023]更佳地，该步骤(a)是实施该湿蚀刻，且该湿蚀刻是使用一酸性蚀刻剂或一碱性蚀刻剂来实施。适用于本技术的酸性蚀刻剂可以是选自盐酸(HCl)溶液、氢氟酸(HF)溶液，或草酸(H2C2O4)溶液；适用于本技术的碱性蚀刻剂可以是氢氧化钾(KOH)溶液。在本技术该实施例中，该步骤(a)是使用氢氧化钾溶液来对该n型GaN层223实施湿蚀刻，以令该n型GaN层223的特定晶面，如(111)、(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高出光率的覆晶式发光二极管装置，其特征在于：包含：覆晶式发光二极管晶粒，包括已移除磊晶基板且具有微米级至纳米级的图案的出光侧；波长转换构件，填置于该微米级至纳米级的图案内，且所述波长转换构件是选自量子点或尺寸介于微米至纳米间的荧光粉；及保护层，由原子层沉积法所制得且沉积在所述波长转换构件上以覆盖该出光侧的微米级至纳米级的图案与波长转换构件。2.根据权利要求1所述的高出光率的覆晶式...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁肇诚，郭浩中，
申请(专利权)人：抱朴科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：