TW201826883A - 發光單元的製作方法 - Google Patents

Abstract

一種發光單元的製作方法。提供基板。在基板上形成樹脂層。提供多個發光晶粒貼附於樹脂層上，每一發光晶粒具有位於同一側的多個電極。樹脂層至少覆蓋每一發光晶粒的一表面且暴露出該些電極。形成一圖案化導電層，且圖案化導電層連接每一晶粒的該些電極。進行一切割程序以形成至少一發光單元，其中發光單元包括基板的一部分、樹脂層的一部分以及一至多個發光晶粒。提供設置有一圖案化電路層的一電路載板，其中圖案化導電層對應設置於圖案化電路層上，以使在發光單元中的一至多個發光晶粒藉由圖案化導電層而與圖案化電路層電性連接。

Description

發光單元的製作方法

本發明是有關於一種發光單元，且特別是有關於一種發光單元的製作方法。

一般而言，由多個發光二極體晶片所組成的發光單元於線路基板上的串並聯控制，是在線路基板進行線路佈局設計時，依照電源供應器所能提供的電壓值及電流值藉由串並聯方式就已經規劃完成。然而，發光二極體晶片的種類眾多，意即每一發光二極體晶片所需的電壓值與電流值皆不同，因此當發光單元配置於線路基板上時，除了不容易得到最好的發光效果外，亦會因修改線路佈局而影響線路基板的美觀及成本考量。

舉例來說，若線路基板的線路佈局之初始設計為四串一並的電路設計，當進行轉換效率測試需將初始設計修改成二串二並的電路設計時，由於線路佈局完成之後是無法進行串並聯修改，因此需藉由跳線、斷線或重新製作規劃線路佈局的方式，才能達到所需的串並聯設計，此不僅增加製作成本，也增加製作時間。

本發明提供一種具有選擇性地透過切割程序而形成不同串聯、並聯或串並聯迴路的發光單元的製作方法。

本發明的發光單元的製作方法，其包括以下步驟。提供一基板。在基板上形成一樹脂層。提供多個發光晶粒貼附於樹脂層上，每一發光晶粒具有位於同一側的多個電極。樹脂層至少覆蓋每一發光晶粒的一表面且暴露出該些電極。形成一圖案化導電層，且圖案化導電層連接每一晶粒的該些電極。進行一切割程序以形成至少一發光單元，其中發光單元包括基板的一部分、樹脂層的一部分以及一至多個發光晶粒。提供設置有一圖案化電路層的一電路載板，其中圖案化導電層對應設置於圖案化電路層上，以使在發光單元中的一至多個發光晶粒藉由圖案化導電層而與圖案化電路層電性連接。

本發明的發光單元的製作方法，其包括以下步驟。提供一半導體結構，其包括多個彼此分離的發光晶粒，其中每一發光晶粒包括一發光元件、一第一電極以及一第二電極，而第一電極與第二電極配置於發光元件的同一側，且第一電極與第二電極之間具有一間隔。形成一封裝膠體以包覆發光晶粒，其中封裝膠體包覆每一發光晶粒的發光元件，而暴露出每一發光晶粒的第一電極與第二電極。形成一圖案化金屬層於發光晶粒的第一電極與第二電極上，其中圖案化金屬層與發光晶粒的第一電極與第二電極直接接觸，並由第一電極與第二電極延伸至封裝膠體上。提供一基板，其中封裝膠體位於基板與發光晶粒的發光元件之間。進行一切割程序，以切割半導體結構、圖案化金屬層、封裝膠體以及基板，而至少定義出一具有一串聯迴路、一並聯迴路或一串並聯迴路的發光單元。

在本發明的一實施例中，上述的封裝膠體內摻雜有一螢光材料，且螢光材料包括黃色螢光粉、紅色螢光粉、綠色螢光粉、藍色螢光粉、釔鋁石榴石螢光粉或上述材料之組合。

在本發明的一實施例中，上述的發光單元包括至少兩個發光晶粒，一發光晶粒的第一電極透過圖案化金屬層而電性連接至另一發光晶粒的第二電極，而形成具有串聯迴路的發光單元。

在本發明的一實施例中，上述的發光單元包括至少兩個發光晶粒，一發光晶粒的第一電極透過圖案化金屬層而電性連接至另一發光晶粒的第一電極，且一發光晶粒的第二電極透過圖案化金屬層而電性連接至另一發光晶粒的第二電極，而形成具有並聯迴路的發光單元。

在本發明的一實施例中，上述的發光單元包括至少四個發光晶粒，一發光晶粒的第一電極透過圖案化金屬層而電性連接至另一發光晶粒的第一電極，而一發光晶粒的第二電極與另一發光晶粒的第二電極透過圖案化金屬層而電性連接至又一發光晶粒的第一電極以及再一發光晶粒的第一電極，且又一發光晶粒的第二電極透過圖案化金屬層而電性連接至再一發光晶粒的第二電極，而形成具有串並聯迴路的發光單元。

在本發明的一實施例中，上述的圖案化金屬層的材質與每一發光晶粒的第一電極與第二電極的材質相同。

在本發明的一實施例中，上述的圖案化金屬層的材質與每一發光晶粒的第一電極與第二電極的材質不同。

在本發明的一實施例中，更包括：提供一外部電路，配置於發光單元的下方，發光單元透過圖案化金屬層與外部電路電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的外部電路包括一承載板、一配置於承載板上的第一外部接點與一配置於承載板上的第二外部接點。發光單元透過圖案化金屬層分別和第一外部接點與第二外部接點電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的外部電路包括一承載板和一對應圖案化金屬層且配置於承載板上的圖案化線路層，發光單元透過圖案化金屬層與圖案化線路層電性連接。

在本發明的一實施例中，上述的圖案化金屬層與圖案化線路層共形地對應配置。

在本發明的一實施例中，更包括：提供一散熱件，配置於發光單元與外部電路之間。

在本發明的一實施例中，上述的基板的材質包括玻璃、陶瓷或藍寶石。

基於上述，本發明是進行切割程序，以切割半導體結構、圖案化金屬層、封裝膠體以及基板，而定義出具有串聯迴路、並聯迴路或串並聯迴路的發光單元。因此，使用者可依據使用需求而自行選擇切割區域，而形成不同電路迴路設計。故，本發明的發光單元的製作方法可讓使用者具有較佳製作上的靈活度，且所形成的發光單元可具有多種不同態樣的電路迴路設計。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1至圖5繪示為本發明的一實施例的一種發光單元的製作方法的示意圖。為了方便說明起見，圖1及圖3繪示為本發明的一實施例的一種半導體結構110的俯視示意圖；圖2繪示為沿圖1的線A-A的剖面示意圖；圖4繪示為沿圖3的線B-B的剖面示意圖；圖5繪示為沿圖3的切割區域C切割半導體結構110後沿線C’-C’的剖面示意圖。

請先同時參考圖1及圖2，依照本實施例的發光單元的製作方法，首先，提供一半導體結構110，其包括多個彼此分離的發光晶粒120，其中每一發光晶粒120包括一發光元件122、一第一電極124以及一第二電極126，而第一電極124與第二電極126配置於發光元件122的同一側，且第一電極124與第二電極126之間具有一間隔G。此處，如圖2所示，本實施例的第一電極124與第二電極126實質上為共平面的設計，但並不以此為限。其中，每一發光晶粒120的發光元件122可包括一基材(未繪示)，以及依序配置於基材上的一第一型半導體層(未繪示)、一發光層(未繪示)以及一第二型半導體層(未繪示)，但並不以此為限。且每一發光晶粒120可為相同或不同光色，端視實際設計需求。第一電極124與第一型半導體層(未繪示)直接接觸且電性連接。第二電極126與第二型半導體層(未繪示)直接接觸且電性連接。

接著，請再參考圖1與圖2，形成一封裝膠體130以包覆發光晶粒120，其中封裝膠體130包覆每一發光晶粒120的發光元件122，而暴露出至少部分每一發光晶粒120的第一電極124與第二電極126。

接著，請參考圖3，形成一圖案化金屬層140於發光晶粒120的第一電極124與第二電極126上，其中圖案化金屬層140與發光晶粒120的第一電極124與第二電極126直接接觸，並由第一電極124與第二電極126延伸至封裝膠體130上。需說明的是，本實施例的圖案化金屬層140的材質可與每一發光晶粒120的第一電極124與第二電極126的材質可相同，其中圖案化金屬層140的材質與每一發光晶粒120的第一電極124與第二電極126的材質可例如是鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、銦(In)、錫(Sn)、鉍(Bi)、上述材料之合金或上述材料之組合；或者是，圖案化金屬層140的材質與每一發光晶粒120的第一電極124與第二電極126的材質可不同，其中圖案化金屬層140的材質例如是鉑、金、銀、鎳、鈦、銦、錫、鉍、上述材料之合金或上述材料之組合，而每一發光晶粒120的第一電極124與第二電極126的材質例如是鉑、金、銦、錫、鉍、上述材料之合金或上述材料之組合。

之後，請參考圖4，提供一基板150，其中封裝膠體130位於基板150與發光晶粒120的發光元件122之間。此處，本實施例基板150的材質例如是玻璃、壓克力、陶瓷、藍寶石或其他透光材質，其目的在於支撐半導體結構110，且有助於發光晶粒120的出光與導光效果。較佳的，基板150的材質是玻璃，易切割的特性可使製程更為簡易。

最後，請同時參考圖3與圖5，進行一切割程序，以切割半導體結構120、圖案化金屬層140、封裝膠體130以及基板150，而至少定義出一具有一串聯迴路、一並聯迴路或一串並聯迴路的發光單元100a。詳細來說，本實施例的切割程序是沿著圖3中的切割區域C來進行切割，此時所形成的發光單元100a包括至少兩個發光晶粒（圖5中示意地繪示四個發光晶粒，且為了方便說明起見，分別標示為120a、120b、120c、120d）。發光晶粒120a的第一電極124透過圖案化金屬層140而電性連接至發光晶粒120b的第二電極126；發光晶粒120b的第一電極124透過圖案化金屬層140而電性連接至發光晶粒120c的第二電極126，發光晶粒120c的第一電極124透過圖案化金屬層140而電性連接至發光晶粒120d的第二電極126，而形成具有串聯迴路（即四串）的發光單元100a。

雖然上述切割後是形成具有串聯迴路（即四串）的發光單元100a，但於其他實施例中，亦可透過使用者的需求而自行變更切割區域而形成不同電路迴路的發光單元。

舉例來說，請同時參考圖3與圖6，其中圖6繪示為沿圖3的切割區域D切割後沿線D’-D’的剖面示意圖。本實施例的切割程序是沿著圖3中的切割區域D來進行切割，此時所形成的發光單元100b包括至少兩個發光晶粒（圖6中示意地繪示三個發光晶粒，且為了方便說明起見，分別標示為120e、120f、120g）。發光晶粒120e的第一電極124、發光晶粒120f的第一電極124以及發光晶粒120g的第一電極124透過圖案化金屬層140而彼此電性連接，且發光晶粒120e的第二電極126、發光晶粒120f的第二電極126以及發光晶粒120g的第二電極126透過圖案化金屬層140而彼此電性連接，而形成具有並聯迴路（即三並）的發光單元100b。

或者是，請同時參考圖3、圖7A與圖7B，其中圖7A與圖7B繪示為沿圖3的切割區域E切割後的剖面示意圖，而圖7A是沿圖3的線I-I的剖面示意圖，且圖7B是沿圖3的線II-II的剖面示意圖。本實施例的切割程序是沿著圖3中的切割區域E來進行切割，此時所形成的發光單元100c包括至少四個發光晶粒（圖3的切割區域E中示意地繪示四個發光晶粒，且為了方便說明起見，分別標示為120h、120i、120j、120k）。發光晶粒120h的第二電極126透過圖案化金屬層140而電性連接至發光晶粒120k的第二電極126（請參考圖3與圖7B），而發光晶粒120h的第一電極124與發光晶粒120k的第一電極124透過圖案化金屬層140而電性連接至120i發光晶粒的第二電極126以及發光晶粒120j的第二電極126（請參考圖3與圖7A），且發光晶粒120i的第一電極124透過圖案化金屬層140而電性連接至發光晶粒120j的第一電極124，而形成具有串並聯迴路（即兩串兩並）的發光單元100c。

於其他未繪示的實施例中，本領域的技術人員當可參照前述實施例的說明，依據實際需求，而自行選擇在半導體結構110上的切割區域，而形成所需的電路迴路（如兩串三並、四串一並等）的發光單元。

此外，值得注意的是，本實施例的圖案化金屬層140是覆蓋於發光晶粒120的第一電極124與第二電極126上且延伸至部分封裝膠體130上。也就是說，圖案化金屬層140可增加發光晶粒120的第一電極124與第二電極126的接觸面積，有利於切割後所形成的發光單元100a、100b、100c與外部電路進行組裝，可有效提高對位精準度及組裝效率。

另外，請參考圖8，其中圖8繪示為本發明之另一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。本實施例的發光單元100d與圖5的發光單元100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例為了改變發光單元100d所提供的發光顏色，因此於封裝膠體130內摻雜有一螢光材料132，其中螢光材料132例如是黃色螢光粉、紅色螢光粉、綠色螢光粉、藍色螢光粉、釔鋁石榴石螢光粉或上述材料之組合。

圖9繪示為本發明的又一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。請參考圖9，本實施例的發光單元100e的製作方法更包括提供一外部電路160，其中外部電路160配置於發光單元100e的下方，且發光單元100e透過圖案化金屬層140與外部電路160電性連接。舉例來說，本實施例的外部電路160例如是一線路基板，其包括一承載板162、一第一外部接點164a與一第二外部接點164b。更詳細的說，發光單元100e透過圖案化金屬層140分別和第一外部接點164a與第二外部接點164b電性連接。由於發光晶粒120a、120b、120c和120d已透過圖案化金屬層140電性連接，因此僅需於外部電路160的第一外部接點164a與第二外部接點164b分別通上正電及負電後，即可驅動發光單元100e而產生光線，也不用另外再於外部電路160上佈局電路，可具有較佳的使用彈性。

特別的是，如圖10所示，於另一實施例中，發光單元100f更可以包括一散熱件166，其中散熱件166配置於發光單元100f與外部電路160之間，可有效增加的散熱效率，但並不以此為限。

圖11繪示為本發明的更一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。請同時參考圖9和圖11，本實施例的發光單元100g與圖9實施例的發光單元100e相異之處在於：本實施例的外部電路160’包括一承載板162和一對應圖案化金屬層140且配置於承載板162上的圖案化線路層168，而發光單元100g透過圖案化金屬層140與圖案化線路層168電性連接。較佳地，其中圖案化金屬層140與圖案化線路層168共形地對應配置於承載板162上，可具有較大的散熱面積和對位面積，但並不以此為限。

綜上所述，本發明是一進行切割程序，以切割半導體結構、圖案化金屬層、封裝膠體以及基板，而定義出具有串聯迴路、並聯迴路或串並聯迴路的發光單元。因此，使用者可依據使用需求而自行選擇切割區域，而形成不同電路迴路設計。故，本發明的發光單元的製作方法可讓使用者具有較佳製作上的靈活度，且所形成的發光單元可具有多種不同態樣的電路迴路設計。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g‧‧‧發光單元

110‧‧‧半導體結構

120、120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g、120h、120i、120j、120k‧‧‧發光晶粒

122‧‧‧發光元件

124‧‧‧第一電極

126‧‧‧第二電極

130‧‧‧封裝膠體

132‧‧‧螢光材料

140‧‧‧圖案化金屬層

150‧‧‧基板

160、160’‧‧‧外部電路

162‧‧‧承載板

164a‧‧‧第一外部接點

164b‧‧‧第二外部接點

166‧‧‧散熱件

168‧‧‧圖案化線路層

C、D、E‧‧‧切割區域

G‧‧‧間隔

圖1至圖5繪示為本發明的一實施例的一種發光單元的製作方法的示意圖。 圖6繪示為本發明的另一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。 圖7A與圖7B繪示為本發明的又一實施例的一種發光單元的不同剖面的剖面示意圖。 圖8繪示為本發明的另一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。 圖9繪示為本發明的又一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。 圖10繪示為本發明的再一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。 圖11繪示為本發明的更一實施例的一種發光單元的剖面示意圖。

Claims (7)

1. 一種發光單元的製作方法，包括： 提供一基板； 在該基板上形成一樹脂層； 提供多個發光晶粒貼附於該樹脂層上，每一該些發光晶粒具有位於同一側的多個電極，其中該樹脂層至少覆蓋每一該些發光晶粒的一表面且暴露出該些電極； 形成一圖案化導電層，且該圖案化導電層連接每一該些晶粒的該些電極； 進行一切割程序以形成至少一發光單元，其中該發光單元包括該基板的一部分、該樹脂層的一部分以及該些發光晶粒中的一至多個；以及 提供設置有一圖案化電路層的一電路載板，其中該圖案化導電層對應設置於該圖案化電路層上，以使在該發光單元中的該些發光晶粒中的一至多個藉由該圖案化導電層而與該圖案化電路層電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元的製作方法，其中該樹脂層摻雜有一螢光材料，且該螢光材料包括黃色螢光粉、紅色螢光粉、綠色螢光粉、藍色螢光粉、釔鋁石榴石螢光粉或上述材料之組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元的製作方法，其中該基板至少包括一實質上平整的上表面。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元的製作方法，更包括： 提供一散熱元件，該散熱元件設置於該電路載板上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元的製作方法，其中該基板的材料包括樹脂、玻璃、陶瓷或藍寶石。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光單元的製作方法，其中每一該發光晶片更具有一發光元件，該發光元件包括一第一型半導體層、一第二型半導體層以及設置於該第一型半導體層與該第二型半導體層之間的一發光層，其中該些電極分別電性連接於該第一型半導體層與該第二型半導體層。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光單元的製作方法，其中該發光元件更包括一晶片基板，且該第一型半導體層設置於該發光層與該晶片基板之間。