[发明专利]半导体发光装置与其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体发光装置，尤其涉及一种具有波长转换材料结构的半导体发光装置。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode；LED)是一种半导体固态元件，至少包含一p-n结(p-n junction)，此p-n结形成于p型与n型半导体层之间。当在p-n结上施加一定程度的偏压时，p型半导体层中的空穴与n型半导体层中的电子将会结合而释放出光。此光产生的区域一般又称为发光区(activeregion)。

LED的主要特征在于尺寸小、发光效率高、寿命长、反应快速、可靠度高和色度良好，目前已经广泛使用在电器、汽车、招牌和交通号志上。随着全彩LED的问世，LED已逐渐取代传统的照明设备，如荧光灯和白热灯泡。

一般通常是采用LED管芯搭配波长转换材料(如荧光粉)来产生白光，波长转换材料在被LED管芯所发出的蓝光照射后会激发黄光、绿光或红光，将蓝光和黄光、绿光或红光混合之后即可产生白光。为了确使LED管芯所发出的光可以通过波长转换材料，而且混合之后可以产生所需的光，波长转换材料必须完全地覆盖在LED管芯可能出光之处。然而光所射出的方向没有特定方向，若波长转换材料没有完全地覆盖在LED管芯可能出光之处，使部分光线未能通过波长转换材料，如边射的光，会导致光的波长转换效率降低。另一方面，若波长转换材料完全地包覆LED管芯，虽可提高波长转换的效率，但是却容易造成散热不易等问题。

将波长转换材料均匀地覆盖在LED管芯上并不容易。当覆盖在LED管芯上的波长转换材料厚度不均匀时，由于较厚的波长转换材料会比较薄的波长转换材料吸收较多的光，射向不同方向的光经过厚度相异的波长转换材料所激发出来的色光会因此有所差异。虽然有许多复杂的方法能将波长转换材料均匀地披覆在LED管芯上(如电泳法)，但其制造成本通常较高或产能较低。此外，波长转换材料通常通过粘料固结成形，因此许多光无可避免地会被粘料所吸收，造成波长转换效率不佳。

发明内容

本发明在提供一种半导体发光装置，包含不透光基板、半导体发光叠层、第一接合层及波长转换结构，其中半导体发光叠层以第一接合层与波长转换结构接合。波长转换结构吸收半导体发光叠层所发的原色光后，产生与原色光波长相异的变色光。此外，不透光基板与半导体发光叠层之间还至少包含反射层或透明导电层。

本发明同时提供一种用于制造半导体发光装置的方法，包含在不透光基板上形成半导体发光叠层，再通过第二接合层将波长转换结构接合于半导体发光叠层。

附图说明

图1显示依据本发明一实施例的半导体发光装置的剖面图。

图2显示依据本发明的波长转换结构的剖面图。

图3显示依据本发明的半导体发光元件的剖面图。

图4显示依据本发明的半导体发光结构的剖面图。

图5显示依据本发明一实施例的晶片的剖面图。

图6显示依据本发明另一实施例的半导体发光装置的剖面图。

图7显示采用本发明的的半导体元件的剖面图。

图8显示依据本发明的另一半导体发光元件的剖面图。

图9显示依据本发明的另一半导体发光结构的剖面图。

图10显示依据本发明的另一实施例的晶片的剖面图。

图11显示依据本发明的又另一实施例的剖面图。

图12显示依据本发明的另一半导体元件的剖面图。

图13显示依据本发明的过渡基板与暂时接合层的剖面图

图14显示图12与图13接合后的剖面图。

图15显示图14移除成长基板与形成透明导电层的剖面图。

图16显示图15与不透光基板接合后的剖面图。

图17显示依据本发明的另一波长转换结构的剖面图。

图18显示依据本发明的又另一半导体发光结构的剖面图。

图19显示依据本发明的又另一实施例的晶片的剖面图。

图20为示意图，显示利用本发明实施例的发光元件组成的光源产生装置的示意图。

图21为示意图，显示利用本发明实施例的发光元件组成的背光模块的示意图。

附图标记说明

1、2、3      半导体发光装置     10、50       半导体发光元件

11、31       不透光基板         13、33       第一粘接层

12、32       半导体发光叠层     121          缓冲层