CN101728470B - 发光二极管装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管装置及其制造方法，该发光二极管装置包括：一半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片；以及一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片。在一实施例中，该透镜模块包括：一玻璃基板，该玻璃基板的一第一表面上形成有一第一凹穴；一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上。本发明的发光二极管装置可改善荧光层的均匀性，并能够降低制造成本，以及提高产品的产出率。

Description

发光二极管装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光二极管装置，特别是涉及一种具有荧光材料的透镜模块的发光二极管装置及其制造方法。
背景技术
发光二极管(LED)装置作为固态光源并且多年以来为人们所公知。LED装置是通过半导体材料的P-N界面在正向偏压时电子-空穴对的结合而发光。相比于传统灯具，LED装置的优点在于低耗电量及较长的使用寿命。特别是因为白光LED装置具有高的演色性指数(color rendering index，CRI)，使其成为最广为接受的发光装置之一。
白光LED装置可通过使用红光LED芯片(chip/die)、绿光LED芯片、及蓝光LED芯片来混合红、绿、及蓝光而形成白光LED装置。然而，上述三合一的白光LED装置较为昂贵，因为其需要三个LED芯片来发射不同主色的光。再者，由于三个LED芯片中每一芯片的发光效率不同而降低演色性指数。
为了解决上述的缺陷而发展出了结合荧光材料(如，磷光材料)与蓝光LED装置的白光LED装置。蓝光通过发出红色及绿色荧光的磷光材料，使蓝、红、及绿光结合而产生白光。目前，上述白光LED装置是通过在蓝光LED芯片周围填入含有磷光材料的环氧树脂并在其上覆盖一透镜而形成的。然而，填入的环氧树脂的均匀性不佳，因而降低了LED装置的发光特性。另一种白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片周围填入一透明保护树脂或胶(glue)，接着其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且同样难以控制环氧树脂层的均匀性。另外，另一种白光LED装置的制作方法为在蓝光LED芯片上形成一透镜，接着在其上涂覆一含有磷光材料的环氧树脂层并覆盖一透明保护树脂或胶。然而，环氧树脂层的涂覆速率慢且制造成本较高。此外，在上述方法中，蓝光LED芯片的封装是采用芯片层级封装(chip level packaging)技术，因此封装过程较为耗时，而这样将影响蓝光LED芯片的封装物的产出率。
因此，有必要寻求一种新的LED装置结构，其能够解决上述的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发光二极管装置及其制造方法，以解决前述公知的问题。
根据上述的目的，本发明提供一种发光二极管装置，包括：
一半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片，所述外部导线层作为输入端使用；以及一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片。在一实施例中，该透镜模块包括：一玻璃基板，该玻璃基板的一第一表面上形成有一第一凹穴；一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴。
另外，根据上述的目的，本发明提供一种发光二极管装置的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
提供一半导体晶片，其上形成有多个发光二极管芯片；提供一透镜板以覆盖所述多个发光二极管芯片；蚀刻该半导体晶片的底面，以在相邻的所述第一凹穴之间形成多个凹口而构成多个个体的半导体基底；以及自所述凹口切割该透镜板，以在对应的所述半导体基底上形成多个个体的透镜模块。在一实施例中，该透镜板包括：一玻璃基板，该玻璃基板的一第一表面上形成有；荧光层，其形成于从所述多个第一凹穴露出的该第一表面上，所述荧光层分别与所述多个发光二极管芯片其中之一相对；以及多个模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴。
附图说明
图1A至图1D为绘示了依据本发明一实施例的透镜板的制造方法的一系列剖面示意图；
图1E至图1F为绘示了图1B中所示的透镜板的多个实施形态的一系列俯视示意图；
图2A至图2D为绘示了依据本发明一实施例的发光二极管装置的制造方法的一系列剖面示意图；
图3为绘示了依据本发明另一实施例的发光二极管装置的剖面示意图；
图4A至图4D为绘示了依据本发明又一实施例的发光二极管装置的制造方法的一系列剖面示意图；以及
图5为绘示了根据本发明另一实施例的发光二极管装置的剖面示意图。
其中，附图标记说明如下：
10～玻璃晶片                12～凹穴
14～荧光层                  16～模塑透镜
18～透镜板                  18a～透镜模块
20～罩幕层                  22、24～过程
30～模具                    50～空间
d～凹穴距玻璃晶片表面的距离 100～半导体晶片
100a～凹穴                  100b～凹口
100c～贯穿开口              101～LED芯片
102、102a～绝缘层           103～导线
104～内部导线层             106～透明树脂
108～黏着层                 112、112a～外部导线层
114～反射层                 200～半导体基底
具体实施方式
以下说明本发明的实施例。此说明的目的在于提供本发明的总体概念而并非用以局限本发明的范围。本发明的保护范围应视如附的权利要求书所界定的范围为准。
图2D、图3、图4D、图5分别绘示出根据本发明不同实施例的LED装置的剖面示意图，其中图3、图4D、图5图中与图2D相同的部件使用相同的附图标记并省略相关的说明。请参照图2D，LED装置包括一半导体基底200，例如硅基底或其他公的半导体基底，其具有一凹穴100a。半导体基底200可包含各种元件，例如电晶体、电阻以及其他公知的半导体元件。此处为了简化附图而并未绘示出各个元件。在凹穴100a内设置至少两个分隔的内部导线层104。一LED芯片101(例如蓝光LED芯片)设置于凹穴100a内并通过丝焊(wire bonding)的导线103电性连接至内部导线层104。在其他实施例中，LED芯片101可通过覆晶(flip chip)的方式电性连接至内部导线层104。至少两个分隔的外部导线层112设置于半导体基底200的下表面，用以作为输入端。在本实施例中，外部导线层112延伸至半导体基底200的侧壁，且内部导线层104延伸至半导体基底200的上表面，使外部导线层112直接与内部导线层104连接而电性连接至LED芯片101。一透镜模块18a通过一黏着层108贴附于半导体基底200的上表面，用以覆盖凹穴100a。在本实施例中，透镜模块18a包括：一模塑透镜16及位于模塑透镜16下方且面向LED芯片101的一荧光层14。另外，一玻璃基板10设置于荧光层14与模塑透镜16之间。荧光层14可包含磷光材料。此外，荧光层14具有一均匀厚度，使荧光层14所发射的光线的相关色温(correlated color temperature，CCT)更加均匀。一反射层114，例如银(Ag)或其他公知的反射材料，可涂覆于透镜模块18a的边缘，以防止漏光。由此，可增加LED装置的亮度。
请参照图3，不同于图2D所示的LED装置，图3中的半导体基底200具有一平坦表面而其内并未形成有任何的凹穴100a。形成于半导体基底200上的内部导线层104为一平坦膜层，而LED芯片101则通过丝焊的导线103而电性连结于内部导线层104，因此两根外部导线112可直接连接内部导线104并进而分别电性连接于LED芯片101。
请参照图4D，不同于图2D所示的LED装置，图4D中的半导体基底200可具有至少两个贯穿开口100c，贯穿开口100c位于凹穴100a下方，使至少两个外部导线层112a分别通过贯穿开口100c而电性连接至内部导线层104。
请参照图5，不同于图4D所示的LED装置，图5中的半导体基底200具有一平坦表面而其内并未形成有任何的凹穴100a。形成于半导体基底200上的内部导线层104为一平坦膜层，而LED芯片101则通过丝焊的导线103而电性连结于内部导线层104。半导体基底200内形成有两个贯穿开口100c，以使得两根外部导线112a可通过这些贯穿开口100c而分别连结于内部导线层104。
请参照图2A至图2D，其绘示了依据本发明一实施例的LED装置的制造方法的剖面示意图。如图2A所示，提供一半导体晶片100，例如一硅晶片或其他公知的半导体晶片。半导体晶片100具有彼此相邻的多个凹穴100a。此处为了简化附图，仅绘示出两个相邻的凹穴100a。
在半导体晶片100的上表面及每一凹穴100a的内表面上依序顺应性地形成一绝缘层102以及一金属层(未图示)，该绝缘层102为例如由热氧化法、化学气相沉积或其他公知的沉积技术所形成的氧化硅层。金属层可由铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)或其合金所构成。此外，通过微影及蚀刻过程以图案化金属层而在每一凹穴100a内形成至少二个分隔的内部导线层104。内部导线层104延伸至半导体晶片100的上表面。
将多个LED芯片101对应地放置于凹穴100a内并且通过丝焊的导线103或通过覆晶的凸块(未图示)而电性连接至对应的内部导线层104。此外，可选择地将一透明树脂106(例如环氧树脂或胶)填入每一凹穴100a内以覆盖及保护每一LED芯片101。
请参照图2B，通过一黏着层108(例如一环氧树脂层)而将一透镜板18覆盖于半导体晶片100的凹穴100a上方，且在透镜板18与透明树脂106之间存在有一空间50。
图1A至图1D绘示出依据本发明一实施例的透镜板18的制造方法的剖面示意图。请参照图1A，提供一玻璃晶片10；接着在玻璃晶片10的一表面上形成图案化的罩幕层20，并露出玻璃晶片10的多个部分；接着执行如蚀刻过程的过程22，以部分移除从罩幕层20露出的玻璃晶片10，进而在玻璃晶片10内形成多个凹穴12。在此，每一凹穴12具有距玻璃晶片10表面约50～350微米的深度d。且如图1A所示，这些凹穴12在此绘示为具有大体为长方形的剖面，但并不以此剖面的形态为限。在其他实施例中，凹穴12可具有如梯形或其他多边形的剖面。在其他实施例中，凹穴12也可具有如圆形、椭圆形或碟形的大体为圆弧状的剖面。过程22并不以图1A所示的蚀刻过程为限，其也可为直接执行于玻璃晶片10上的一机械研磨过程，而当过程22采用机械研磨过程时，将不需要使用此罩幕层20。
请参照图1B，接着移除罩幕层20并执行一过程24，以形成多个荧光层14，例如磷光材料层，荧光层14形成于玻璃晶片10内的每一凹穴12的底面上。形成荧光层14的过程24例如为电泳沉积(electrophoresis deposition)、点胶(gel dispense)或网印(screen printing)等过程。当过程24采用电泳沉积过程时，在玻璃晶片10与荧光层14之间会形成有一透光导电层(未图示)，以利于上述荧光层14的形成。这些荧光层14相对于如图2A所示的多个凹穴100a而设置。此处为了简化附图，仅绘示出两个相邻的荧光层14。由于荧光层14可通过如电泳沉积、点胶或网印等过程所形成，如此可较为容易控制所形成的荧光层14的轮廓并使所形成的荧光层14为大体平坦的膜层，进而改善荧光层14的膜层均匀度。在本实施例中，荧光层14的中心部与边缘部具有大体相同的膜层厚度。请参照图1E与图1F，其绘示了如图1B所示的透镜板的多个俯视的形态，透镜板内的凹穴12可具有长方形(如图1E所示)或圆形(如图1F所示)的俯视形态。这些凹穴12也可具有非如图1E与图1F所示的其他多边形的俯视形态，并不以图1E与图1F所示形态为限。
请参照图1C，在形成荧光层14之后，接着通过应用模具30而在玻璃晶片10的与多个荧光层14相对的另一侧表面(即未形成有凹穴12的表面)上形成多个模塑透镜16，使得玻璃晶片10夹置于每一荧光层14以及每一模塑透镜16之间。这些模塑透镜16包括如透明树脂之类的材料。在移除模具30之后，便形成了如图1D所示的透镜板18。请继续参照图2B，透镜板18在黏着于半导体晶片100上之后，透镜板18的每一荧光层14将相对于每一LED芯片101而设置。接着研磨半导体晶片100的底部表面以将其薄化。
请参照图2C，依序蚀刻经过研磨后的半导体晶片100的下表面及位于上方的黏着层108，以在相邻的凹穴100a之间形成多个凹口100b，以构成多个体的半导体基底200并露出玻璃晶片10。通过金属层(未图示)沉积及后续进行微影及蚀刻步骤，以在每一半导体基底200的下表面形成至少两个分隔的外部导线层112。外部导线层112可由与内部导线层104相同或相似的材料所构成。在本实施例中，外部导线层112作为输入端且延伸至每一半导体基底200的侧壁及露出的玻璃晶片10上，使两个外部导线层112直接连接至对应的内部导线层104并电性连接至对应的LED芯片101。在其他实施例中，可在研磨半导体晶片100下表面、形成凹口100b、以及形成分隔的外部导线层112之后，再在玻璃晶片10上形成模塑透镜16。
请参照图2D，自凹口100b切割透镜板18，以在对应的半导体基底200上形成个体的透镜模块18a。此处为了简化附图，仅绘示出上方具有透镜模块18a的单一半导体基底200。接着，在每一透镜模块18a的边缘涂覆一反射层114，用以防止漏光而增加LED装置101的亮度。如此一来，便完成本实施例的LED装置的制作。
请参照图3，其绘示出参照并略微修改如图2A～图2D所示的LED装置的制造方法所得到的LED装置的剖面示意图。在本实施例中，半导体基底200内并未形成有凹穴100a且具有大体平坦表面。此外，内部导线层104为覆盖于半导体基底200表面上的一平坦膜层形态，而LED芯片101则通过丝焊的导线103而电性连结于内部导线层104，因此两根外部导线112可直接连接内部导线104并进而分别电性连接于LED芯片101。
图4A至图4D绘示出依据本发明另一实施例的LED装置的制造方法的剖面示意图，其中图4A至图4D中与图2A至图2D相同的部件使用相同的附图标记并省略相关的说明。请参照图4A，其中提供一半导体晶片100，其包括彼此相邻的多个凹穴100a以及位于每一凹穴100a下方的至少两个贯穿开口100c。
在半导体晶片100的上表面、每一凹穴100a的内表面以及每一贯穿开口100c的内表面上顺应性地形成一绝缘层102a，该绝缘层102a为例如由热氧化法、化学气相沉积、或其他公知的沉积技术所形成的氧化硅层。接着，分别在半导体晶片100的上表面及下表面的绝缘层102a上顺应性形成二金属层(未图示)并填入贯穿开口100c。此外，通过微影及蚀刻制程以图案化上述金属层而在每一凹穴100a内形成至少两个分隔的内部导线层104，且在每一凹穴100a下方的半导体晶片100形成至少两个分隔的外部导线层112a。因此，每一凹穴100a下方的两个外部导线层112a通过贯穿开口100c而与对应的内部导线层104电性连接。
请参照图4B，在半导体晶片100的凹穴100a上方覆盖如图1D所示的一透镜板18。
请参照图4C，依序蚀刻半导体晶片100下表面及其上方的黏着层108，以在相邻的凹穴100a之间形成多个凹口100b，以构成多个体的半导体基底200并露出玻璃晶片10。
请参照图4D，自凹口100b切割透镜板16，以在对应的半导体基底200上形成个体的透镜模块18a。接着，在每一透镜模块18a的边缘涂覆一反射层114，用以防止漏光。如此一来，便完成本实施例的LED装置的制作。
请参照图5，其绘示出参照并略微修改如图4A～图4D所示的LED装置的制造方法所得到的LED装置的剖面示意图。在本实施例中，半导体基底200内并未形成有凹穴100a且具有大体平坦表面。此外，形成于半导体基底200上的内部导线层104为一平坦膜层，而LED芯片101则通过丝焊的导线103而电性连结于内部导线层104。半导体基底200内形成有两个贯穿开口100c，以使得两根外部导线112a可通过这些贯穿开口100c而分别连结于内部导线层104。
根据上述的实施例，荧光层形成于位于一玻璃基板内的多个凹穴中且具有大体平坦的膜层厚度，与公知的填入LED芯片周围的荧光层相比而言可改善荧光层的均匀性。再者，由于荧光层为经由如电泳沉积、点胶或网印等过程所形成，故可具有良好的荧光层轮廓控制能力。再者，通过电泳沉积、点胶、网印与模塑等过程而在玻璃基板的两个相对侧面所形成透镜及荧光层，可易于进行重做，因而可降低制造成本。另外，由于可通过晶片级封装(wafer level package)技术进行LED装置的封装，有助于产品的产出率的提高。

Claims (15)

1.一种发光二极管装置，包括：
一半导体基板，该半导体基板上设置有一发光二极管芯片；
至少两个分隔的外部导线层，设置于该半导体基板的一底面上且电性连结于该发光二极管芯片，所述外部导线层作为输入端使用；以及
一透镜模块，黏着于该半导体基板的一顶面上，以覆盖该发光二极管芯片，其中该透镜模块包括：
一玻璃基板，该玻璃基板的第一表面上形成有一第一凹穴；
一荧光层，形成于该第一凹穴内的该第一表面的一部分上并相对于该发光二极管芯片；以及
一模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴。
2.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该半导体基板具有一平坦表面，而该发光二极管芯片设置于该平坦表面上。
3.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该半导体基板具有一第二凹穴，而该发光二极管芯片设置于该第二凹穴之内。
4.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该荧光层的中心部的厚度与该荧光层的边缘部的厚度大体相同。
5.如权利要求2所述的发光二极管装置，还包括至少两个分隔的内部导线层，所述内部导线层设置于该半导体基板的平坦表面上，以电性连结该发光二极管芯片与所述外部导线层。
6.如权利要求3所述的发光二极管装置，还包括至少两个分隔的内部导线层，所述内部导线层设置于该第二凹穴内，以电性连结该发光二极管芯片与所述外部导线层。
7.如权利要求5所述的发光二极管装置，其中所述外部导线层延伸至该半导体基底的侧壁，且所述内部导线层延伸至该半导体基底的上表面，使所述外部导线层电性连接至所述内部导线层。
8.如权利要求6所述的发光二极管装置，其中所述外部导线层延伸至该半导体基底的侧壁，且所述内部导线层延伸至该半导体基底的上表面，使所述外部导线层电性连接至所述内部导线层。
9.如权利要求1所述的发光二极管装置，还包括一空间，该空间位于该发光二极管芯片与该荧光层之间。
10.如权利要求3所述的发光二极管装置，还包括一透明树脂，所述透明树脂填入于该第二凹穴内以覆盖该发光二极管芯片。
11.一种发光二极管装置的制造方法，包括如下步骤：
提供一半导体晶片，其上形成有多个发光二极管芯片；
提供一透镜板以覆盖所述多个发光二极管芯片，其中该透镜板包括：
一玻璃基板，具有多个第一凹穴形成于其第一表面之上；
荧光层，形成于所述多个第一凹穴所露出的该第一表面上，所述荧光层分别与所述多个发光二极管芯片的其中之一相对；以及
多个模塑透镜，形成于该玻璃基板的与该第一表面相对的一第二表面上，其中该玻璃基板的该第二表面为一平坦表面且其上未形成有任何凹穴；
蚀刻该半导体晶片的底面，以在相邻的所述第一凹穴之间形成多个凹口而构成多个个体的半导体基底；以及
自所述凹口切割该透镜板，以在对应的所述半导体基底上形成多个个体的透镜模块。
12.如权利要求11所述的发光二极管装置的制造方法，其中该半导体晶片具有一平坦表面。
13.如权利要求11所述的发光二极管装置的制造方法，其中该半导体晶片具有相邻的多个第二凹穴，且所述多个发光二极管芯片分别形成于所述多个第二凹穴的其中之一内。
14.如权利要求11所述的发光二极管装置的制造方法，其中所述荧光层的中心部的厚度与所述荧光层的边缘的厚度相同。
15.如权利要求11所述的发光二极管装置的制造方法，还包括在各透镜模块的边缘涂布一反射层的步骤。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100992778B1 (ko) * 2008-05-23 2010-11-05 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 그 제조방법
TWI403003B (zh) * 2009-10-02 2013-07-21 Chi Mei Lighting Tech Corp 發光二極體及其製造方法
US9373606B2 (en) * 2010-08-30 2016-06-21 Bridgelux, Inc. Light-emitting device array with individual cells
JP2012109475A (ja) 2010-11-19 2012-06-07 Rohm Co Ltd 発光装置、発光装置の製造方法、および光学装置
TW201222878A (en) * 2010-11-23 2012-06-01 Siliconware Precision Industries Co Ltd Light-permeating cover board, fabrication method thereof, and package structure having LED
CN102064247A (zh) * 2010-11-29 2011-05-18 苏州纳晶光电有限公司 一种内嵌式发光二极管封装方法及封装结构
US20130187540A1 (en) * 2012-01-24 2013-07-25 Michael A. Tischler Discrete phosphor chips for light-emitting devices and related methods
CN104167366B (zh) * 2013-05-17 2017-06-06 深南电路有限公司 一种带凹腔结构的封装基板的加工方法
DE102014100542A1 (de) * 2014-01-20 2015-07-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer lateral strukturierten Schicht und optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einer solchen Schicht
JP2015179777A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 株式会社東芝 半導体発光装置
CN105679753B (zh) 2014-11-20 2018-05-08 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块、其制造方法及电子装置
JP5866561B1 (ja) * 2014-12-26 2016-02-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置及びその製造方法
JP6736260B2 (ja) * 2015-05-13 2020-08-05 ローム株式会社 半導体発光装置
EP3457444A1 (en) * 2017-09-19 2019-03-20 ams AG Phosphor-converted light-emitting device
TWI724287B (zh) * 2018-03-21 2021-04-11 晶元光電股份有限公司 一種發光裝置及其製造方法
KR102561725B1 (ko) * 2018-08-24 2023-08-02 주식회사 루멘스 발광소자 패키지, 투광 플레이트 바디 및 발광소자 패키지 제조 방법
KR102477355B1 (ko) * 2018-10-23 2022-12-15 삼성전자주식회사 캐리어 기판 및 이를 이용한 기판 처리 장치
TWI692100B (zh) * 2019-07-04 2020-04-21 宏碁股份有限公司 微型發光顯示器及其製造方法
CN112563382A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 昆山科技大学 白光发光二极管结构及其制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4071089B2 (ja) * 2002-11-06 2008-04-02 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
JP4140042B2 (ja) * 2003-09-17 2008-08-27 スタンレー電気株式会社 蛍光体を用いたｌｅｄ光源装置及びｌｅｄ光源装置を用いた車両前照灯
TWI239670B (en) * 2004-12-29 2005-09-11 Ind Tech Res Inst Package structure of light emitting diode and its manufacture method
TWM277112U (en) * 2005-04-28 2005-10-01 Para Light Electronics Co Ltd High brightness LED structure
JP4749870B2 (ja) * 2006-01-24 2011-08-17 新光電気工業株式会社 発光装置の製造方法
US20080048199A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Kee Yean Ng Light emitting device and method of making the device
US7846751B2 (en) * 2007-11-19 2010-12-07 Wang Nang Wang LED chip thermal management and fabrication methods

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