CN105322058A - 发光单元的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光单元的制作方法。提供包括多个彼此分离的发光晶粒的半导体结构。形成封装胶体以包覆发光晶粒。每一发光晶粒包括发光元件、第一电极以及第二电极。形成图案化金属层于发光晶粒的第一电极与第二电极上。提供基板，其中封装胶体位于基板与发光晶粒的发光元件之间。进行切割程序，以切割半导体结构、图案化金属层、封装胶体以及基板，而至少定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元。

Description

发光单元的制作方法

技术领域

本发明是有关于一种发光单元，且特别是有关于一种发光单元的制作方法。

背景技术

一般而言，由多个发光二极管芯片所组成的发光单元于线路基板上的串并联控制，是在线路基板进行线路布局设计时，依照电源所能提供的电压值及电流值通过串并联方式就已经规划完成。然而，发光二极管芯片的种类众多，意即每一发光二极管芯片所需的电压值与电流值皆不同，因此当发光单元配置于线路基板上时，除了不容易得到最好的发光效果外，也会因修改线路布局而影响线路基板的美观及成本考量。

举例来说，若线路基板的线路布局的初始设计为四串一并的电路设计，当进行转换效率测试需将初始设计修改成二串二并的电路设计时，由于线路布局完成之后是无法进行串并联修改，因此需通过跳线、断线或重新制作规划线路布局的方式，才能达到所需的串并联设计，此不仅增加制作成本，也增加制作时间。

发明内容

本发明提供一种发光单元的制作方法，其具有选择性地通过切割程序而形成不同串联、并联或串并联回路。

本发明的发光单元的制作方法，其包括以下步骤。提供半导体结构，其包括多个彼此分离的发光晶粒，其中每一发光晶粒包括发光元件、第一电极以及第二电极，而第一电极与第二电极配置于发光元件的同一侧，且第一电极与第二电极之间具有间隔。形成封装胶体以包覆发光晶粒，其中封装胶体包覆每一发光晶粒的发光元件，而暴露出每一发光晶粒的第一电极与第二电极。形成图案化金属层于发光晶粒的第一电极与第二电极上，其中图案化金属层与发光晶粒的第一电极与第二电极直接接触，并由第一电极与第二电极延伸至封装胶体上。提供基板，其中封装胶体位于基板与发光晶粒的发光元件之间。进行切割程序，以切割半导体结构、图案化金属层、封装胶体以及基板，而至少定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元。

在本发明的一实施例中，上述的封装胶体内掺杂有荧光材料，且荧光材料包括黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉、钇铝石榴石荧光粉或上述材料的组合。

在本发明的一实施例中，上述的发光单元包括至少两个发光晶粒，一发光晶粒的第一电极通过图案化金属层而电性连接至另一发光晶粒的第二电极，而形成具有串联回路的发光单元。

在本发明的一实施例中，上述的发光单元包括至少两个发光晶粒，一发光晶粒的第一电极通过图案化金属层而电性连接至另一发光晶粒的第一电极，且一发光晶粒的第二电极通过图案化金属层而电性连接至另一发光晶粒的第二电极，而形成具有并联回路的发光单元。

在本发明的一实施例中，上述的发光单元包括至少四个发光晶粒，一发光晶粒的第一电极通过图案化金属层而电性连接至另一发光晶粒的第一电极，而一发光晶粒的第二电极与另一发光晶粒的第二电极通过图案化金属层而电性连接至又一发光晶粒的第一电极以及再一发光晶粒的第一电极，且又一发光晶粒的第二电极通过图案化金属层而电性连接至再一发光晶粒的第二电极，而形成具有串并联回路的发光单元。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层的材质与每一发光晶粒的第一电极与第二电极的材质相同。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层的材质与每一发光晶粒的第一电极与第二电极的材质不同。

在本发明的一实施例中，还包括：提供外部电路，配置于发光单元的下方，发光单元通过图案化金属层与外部电路电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的外部电路包括承载板、配置于承载板上的第一外部接点与配置于承载板上的第二外部接点。发光单元通过图案化金属层分别和第一外部接点与第二外部接点电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的外部电路包括承载板和对应图案化金属层且配置于承载板上的图案化线路层，发光单元通过图案化金属层与图案化线路层电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层与图案化线路层共形地对应配置。

在本发明的一实施例中，还包括：提供散热件，配置于发光单元与外部电路之间。

在本发明的一实施例中，上述的基板的材质包括玻璃、陶瓷或蓝宝石。

基于上述，本发明是进行切割程序，以切割半导体结构、图案化金属层、封装胶体以及基板，而定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元。因此，使用者可依据使用需求而自行选择切割区域，而形成不同电路回路设计。故，本发明的发光单元的制作方法可让使用者具有较佳制作上的灵活度，且所形成的发光单元可具有多种不同态样的电路回路设计。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1至图5为本发明的一实施例的一种发光单元的制作方法的示意图；

图6为本发明的另一实施例的一种发光单元的剖面示意图；

图7A与图7B为本发明的又一实施例的一种发光单元的不同剖面的剖面示意图；

图8为本发明的另一实施例的一种发光单元的剖面示意图；

图9为本发明的又一实施例的一种发光单元的剖面示意图；

图10为本发明的再一实施例的一种发光单元的剖面示意图；

图11为本发明的更一实施例的一种发光单元的剖面示意图。

附图标记说明：

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g：发光单元；

110：半导体结构；

120、120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g、120h、120i、120j、120k：发光晶粒；

122：发光元件；

124：第一电极；

126：第二电极；

130：封装胶体；

132：荧光材料；

140：图案化金属层；

150：基板；

160、160’：外部电路；

162：承载板；

164a：第一外部接点；

164b：第二外部接点；

166：散热件；

168：图案化线路层；

C、D、E：切割区域；

G：间隔。

具体实施方式

图1至图5为本发明的一实施例的一种发光单元的制作方法的示意图。为了方便说明起见，图1及图3为本发明的一实施例的一种半导体结构110的俯视示意图；图2为沿图1的线A-A的剖面示意图；图4为沿图3的线B-B的剖面示意图；图5为沿图3的切割区域C切割半导体结构110后沿线C’-C’的剖面示意图。

请先同时参考图1及图2，依照本实施例的发光单元的制作方法，首先，提供半导体结构110，其包括多个彼此分离的发光晶粒120，其中每一发光晶粒120包括发光元件122、第一电极124以及第二电极126，而第一电极124与第二电极126配置于发光元件122的同一侧，且第一电极124与第二电极126之间具有间隔G。此处，如图2所示，本实施例的第一电极124与第二电极126实质上为共平面的设计，但并不以此为限。其中，每一发光晶粒120的发光元件122可包括基材(未示出)，以及依序配置于基材上的第一型半导体层(未示出)、发光层(未示出)以及第二型半导体层(未示出)，但并不以此为限。且每一发光晶粒120可为相同或不同光色，端视实际设计需求。第一电极124与第一型半导体层(未示出)直接接触且电性连接。第二电极126与第二型半导体层(未示出)直接接触且电性连接。

接着，请再参考图1与图2，形成封装胶体130以包覆发光晶粒120，其中封装胶体130包覆每一发光晶粒120的发光元件122，而暴露出至少部分每一发光晶粒120的第一电极124与第二电极126。

接着，请参考图3，形成图案化金属层140于发光晶粒120的第一电极124与第二电极126上，其中图案化金属层140与发光晶粒120的第一电极124与第二电极126直接接触，并由第一电极124与第二电极126延伸至封装胶体130上。需说明的是，本实施例的图案化金属层140的材质可与每一发光晶粒120的第一电极124与第二电极126的材质可相同，其中图案化金属层140的材质与每一发光晶粒120的第一电极124与第二电极126的材质可例如是铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、钛(Ti)、铟(In)、锡(Sn)、铋(Bi)、上述材料的合金或上述材料的组合；或者是，图案化金属层140的材质与每一发光晶粒120的第一电极124与第二电极126的材质可不同，其中图案化金属层140的材质例如是铂、金、银、镍、钛、铟、锡、铋、上述材料的合金或上述材料的组合，而每一发光晶粒120的第一电极124与第二电极126的材质例如是铂、金、铟、锡、铋、上述材料的合金或上述材料的组合。

之后，请参考图4，提供基板150，其中封装胶体130位于基板150与发光晶粒120的发光元件122之间。此处，本实施例基板150的材质例如是玻璃、有机玻璃、陶瓷、蓝宝石或其他透光材质，其目的在于支撑半导体结构110，且有助于发光晶粒120的出光与导光效果。较佳的，基板150的材质是玻璃，易切割的特性可使处理更为简易。

最后，请同时参考图3与图5，进行切割程序，以切割半导体结构110、图案化金属层140、封装胶体130以及基板150，而至少定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元100a。详细来说，本实施例的切割程序是沿着图3中的切割区域C来进行切割，此时所形成的发光单元100a包括至少两个发光晶粒(图5中示意地示出四个发光晶粒，且为了方便说明起见，分别标示为120a、120b、120c、120d)。发光晶粒120a的第一电极124通过图案化金属层140而电性连接至发光晶粒120b的第二电极126；发光晶粒120b的第一电极124通过图案化金属层140而电性连接至发光晶粒120c的第二电极126，发光晶粒120c的第一电极124通过图案化金属层140而电性连接至发光晶粒120d的第二电极126，而形成具有串联回路(即四串)的发光单元100a。

虽然上述切割后是形成具有串联回路(即四串)的发光单元100a，但于其他实施例中，也可通过使用者的需求而自行变更切割区域而形成不同电路回路的发光单元。

举例来说，请同时参考图3与图6，其中图6为沿图3的切割区域D切割后沿线D’-D’的剖面示意图。本实施例的切割程序是沿着图3中的切割区域D来进行切割，此时所形成的发光单元100b包括至少两个发光晶粒(图6中示意地示出三个发光晶粒，且为了方便说明起见，分别标示为120e、120f、120g)。发光晶粒120e的第一电极124、发光晶粒120f的第一电极124以及发光晶粒120g的第一电极124通过图案化金属层140而彼此电性连接，且发光晶粒120e的第二电极126、发光晶粒120f的第二电极126以及发光晶粒120g的第二电极126通过图案化金属层140而彼此电性连接，而形成具有并联回路(即三并)的发光单元100b。

或者是，请同时参考图3、图7A与图7B，其中图7A与图7B为沿图3的切割区域E切割后的剖面示意图，而图7A是沿图3的线I-I的剖面示意图，且图7B是沿图3的线II-II的剖面示意图。本实施例的切割程序是沿着图3中的切割区域E来进行切割，此时所形成的发光单元100c包括至少四个发光晶粒(图3的切割区域E中示意地示出四个发光晶粒，且为了方便说明起见，分别标示为120h、120i、120j、120k)。发光晶粒120h的第二电极126通过图案化金属层140而电性连接至发光晶粒120k的第二电极126(请参考图3与图7B)，而发光晶粒120h的第一电极124与发光晶粒120k的第一电极124通过图案化金属层140而电性连接至120i发光晶粒的第二电极126以及发光晶粒120j的第二电极126(请参考图3与图7A)，且发光晶粒120i的第一电极124通过图案化金属层140而电性连接至发光晶粒120j的第一电极124，而形成具有串并联回路(即两串两并)的发光单元100c。

于其他未示出的实施例中，本领域的技术人员当可参照前述实施例的说明，依据实际需求，而自行选择在半导体结构110上的切割区域，而形成所需的电路回路(如两串三并、四串一并等)的发光单元。

此外，值得注意的是，本实施例的图案化金属层140是覆盖于发光晶粒120的第一电极124与第二电极126上且延伸至部分封装胶体130上。也就是说，图案化金属层140可增加发光晶粒120的第一电极124与第二电极126的接触面积，有利于切割后所形成的发光单元100a、100b、100c与外部电路进行组装，可有效提高对位精准度及组装效率。

另外，请参考图8，其中图8为本发明的另一实施例的一种发光单元的剖面示意图。本实施例的发光单元100d与图5的发光单元100a相似，惟二者主要差异之处在于：本实施例为了改变发光单元100d所提供的发光颜色，因此于封装胶体130内掺杂有荧光材料132，其中荧光材料132例如是黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉、钇铝石榴石荧光粉或上述材料的组合。

图9为本发明的又一实施例的一种发光单元的剖面示意图。请参考图9，本实施例的发光单元100e的制作方法还包括提供外部电路160，其中外部电路160配置于发光单元100e的下方，且发光单元100e通过图案化金属层140与外部电路160电性连接。举例来说，本实施例的外部电路160例如是线路基板，其包括承载板162、第一外部接点164a与第二外部接点164b。更详细的说，发光单元100e通过图案化金属层140分别和第一外部接点164a与第二外部接点164b电性连接。由于发光晶粒120a、120b、120c和120d已通过图案化金属层140电性连接，因此仅需于外部电路160的第一外部接点164a与第二外部接点164b分别通上正电及负电后，即可驱动发光单元100e而产生光线，也不用另外再于外部电路160上布局电路，可具有较佳的使用弹性。

特别的是，如图10所示，于另一实施例中，发光单元100f还可以包括散热件166，其中散热件166配置于发光单元100f与外部电路160之间，可有效增加的散热效率，但并不以此为限。

图11为本发明的更一实施例的一种发光单元的剖面示意图。请同时参考图9和图11，本实施例的发光单元100g与图9实施例的发光单元100e相异之处在于：本实施例的外部电路160’包括承载板162和对应图案化金属层140且配置于承载板162上的图案化线路层168，而发光单元100g通过图案化金属层140与图案化线路层168电性连接。较佳地，其中图案化金属层140与图案化线路层168共形地对应配置于承载板162上，可具有较大的散热面积和对位面积，但并不以此为限。

综上所述，本发明是进行切割程序，以切割半导体结构、图案化金属层、封装胶体以及基板，而定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元。因此，使用者可依据使用需求而自行选择切割区域，而形成不同电路回路设计。故，本发明的发光单元的制作方法可让使用者具有较佳制作上的灵活度，且所形成的发光单元可具有多种不同态样的电路回路设计。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种发光单元的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体结构，包括多个彼此分离的发光晶粒，其中各该发光晶粒包括发光元件、第一电极以及第二电极，而该第一电极与该第二电极配置于该发光元件的同一侧，且该第一电极与该第二电极之间具有间隔；

形成封装胶体以包覆该些发光晶粒，其中该封装胶体包覆各该发光晶粒的该发光元件，而暴露出各该发光晶粒的该第一电极与该第二电极；

形成图案化金属层于该些发光晶粒的该些第一电极与该些第二电极上，其中该图案化金属层与该些发光晶粒的该些第一电极与该些第二电极直接接触，并由该些第一电极与该些第二电极延伸至该封装胶体上；

提供基板，其中该封装胶体位于该基板与该些发光晶粒的该些发光元件之间；以及

进行切割程序，以切割该半导体结构、该图案化金属层、该封装胶体以及该基板，而至少定义出具有串联回路、并联回路或串并联回路的发光单元。

2.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该封装胶体内掺杂有荧光材料，且该荧光材料包括黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉、钇铝石榴石荧光粉或上述材料的组合。

3.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该发光单元包括至少两个该些发光晶粒，一该发光晶粒的该第一电极通过该图案化金属层而电性连接至另一该发光晶粒的该第二电极，而形成具有该串联回路的该发光单元。

4.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该发光单元包括至少两个该些发光晶粒，一该发光晶粒的该第一电极通过该图案化金属层而电性连接至另一该发光晶粒的该第一电极，且一该发光晶粒的该第二电极通过该图案化金属层而电性连接至另一该发光晶粒的该第二电极，而形成具有该并联回路的该发光单元。

5.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该发光单元包括至少四个该些发光晶粒，一该发光晶粒的该第一电极通过该图案化金属层而电性连接至另一该发光晶粒的该第一电极，而一该发光晶粒的该第二电极与另一该发光晶粒的该第二电极通过该图案化金属层而电性连接至又一该发光晶粒的该第一电极以及再一该发光晶粒的该第一电极，且又一该发光晶粒的该第二电极通过该图案化金属层而电性连接至再一该发光晶粒的该第二电极，而形成具有该串并联回路的该发光单元。

6.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该图案化金属层的材质与各该发光晶粒的该第一电极与该第二电极的材质相同。

7.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该图案化金属层的材质与各该发光晶粒的该第一电极与该第二电极的材质不同。

8.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，还包括：

提供外部电路，配置于该发光单元的下方，其中该发光单元通过该图案化金属层与该外部电路电性连接。

9.根据权利要求8所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该外部电路包括承载板、配置于该承载板上的第一外部接点与配置于该承载板上的第二外部接点，该发光单元通过该图案化金属层分别和该第一外部接点与该第二外部接点电性连接。

10.根据权利要求8所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该外部电路包括承载板和对应该图案化金属层且配置于该承载板上的图案化线路层，该发光单元通过该图案化金属层与该图案化线路层电性连接。

11.根据权利要求10所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该图案化金属层与该图案化线路层共形地对应配置。

12.根据权利要求8所述的发光单元的制作方法，其特征在于，还包括：

提供散热件，配置于该发光单元与该外部电路之间。

13.根据权利要求1所述的发光单元的制作方法，其特征在于，该基板的材质包括玻璃、陶瓷或蓝宝石。