TWI246787B - Method of producing a white-light emitting source, white-light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI246787B
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Description

1246787 囑 ，九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種半導體光電元件，特別有關於一種白 光發光二極體（white light emitting diode，LED) 〇 【先前技術】 發光二極體（light emitting diode，LED)係 1960 年代所 發展的一種特殊的半導體二極體形式。最簡單的發光二極體（LED) φ 型態包括由p-型半導體與η-型半導體與之間所形成的ρη接面 (pn junction)。當電流通過上述ρη接面時，便產生電荷載子 (charge-carrier)，即電子與電洞。於此過程中，電子與電洞結 合而以光子（photon)形式釋放出能量。現今之高效能發光二極體 (LED)包括一或多層之發光層，夾置於p-型與η-型半導體區域之 間，以改善發光效能。上述一或多層之發光層以可獲致所欲之發 光波長。發光二極體（LED)元件之基本結構包括小塊的上述材料 疊層，通稱做晶粒（die)。晶粒可置於框架或基板（baseboard) 上，供電性接觸或機械性承載，並且膠封以保護。 就發光二極體（LED)而言，其發光波長係決定於發光材料層 • 的能隙（band-gap)的能量差。適合做為發光層的材料之一係化合 物半導體，具有相對應於近紅外線（near infrared (IR))、可見 光、或近紫外光（UV)的能隙（band-gap)。銦攝化紹鎵（aluminum gallium indium phosphide，AlGalnP)係典型用於發光二極體 (LED)的材料之一，因其具有高量子發光效能，即高亮度，與可 •調變顏色的特性。（AlxGarOhlnyP合金系統的能隙變化，隨著化 ，合物中X與y值而定。AlGalnP發光二極體的顏色範圍介於綠光 至紅光之間。AlGalnP發光二極體必須製作於晶格匹配之砷化鎵 (galliumarsenide，GaAs)基板上，利用磊晶成長製程，例如有 機金屬化學氣相沉積法（M0CVD)形成。 於1990年代，氮化鎵（gai 1 ium ni tride，GaN)系的紫光、 0632-A50425-TWf 5 1246787 監光及綠光LED相繼被研發出。氮化鎵（GaN)系直接能隙-體’其能隙之能階差值大抵為3.4電子伏特（eV)。於氮化鎵（GaN) 中電子-電洞再結合所發出光子的波長為36〇nm’亦即於紫外光 (UO的範圍。可見光波長（綠光、藍光、與紫光）的LED可使用由 InzGa〗-zN做為發光層，且夾置於P_型GaN層與.型層之間。 InzGa^N LED系統的發光波長χ變化，隨著化合物中z值而定。 例如，對純藍光（波長λ=470ηπ〇而言，ζ值等於〇·2。同樣地，氮 化，（GaN)發光二極體必須製作於晶格匹配之藍寶石（沾卯以代） 或奴化矽（SiC)基板上，利用磊晶成長製程，例如有機金屬化 氣相沉積法（MOCVD)形成。
、，許多習之技藝的研發致力於以白光LED取代傳統的光源。 目iii白光LED可由以下各種方式達成： (1)設置分離獨立的紅光、綠光、及藍光LED於一“光源” 中，亚且藉由各種光學元件混合上述分離獨立led所發出的紅 光、綠光、及藍光。然而，由於不同顏色的LED 二同，因而需要多重控制電路。更有甚者，不同顏二== 印亦彼此不同。長時間使用後，當有LED退化或失效，其混合 光也會明顯的改變。 (2)藉由磷光材料將部分短波長的光轉換成長波長的光。 最常使用的方法之-即將黃㈣光粉設置於藍光InGaNLED晶片 的周圍。黃色磷光粉的材質係鉋（Ce)摻雜於釔鋁石榴石（yttri· ^ππη咖garnet)晶體中，即（YAG:Ce)。部分的JnGaNLED晶片 所4出的藍光被YAG:Ce轉換成黃光。然而，上述方法所產生的 白光僅包含兩種顏色：藍光與黃光。此種光源適用於指示燈。 (3)為產生具三元色的白光，利用極短波長LE])所產生的 #發^光材料產生不同顏色的光混合。1"匕方法的缺點 y 的可咋相對其他LED短。尤有甚者，LED所發出uv光 =體有害’目前大部分的封裝材料仍無法完全有效的阻隔肝 早畜射。 〇632-A50425-TWf 6 1246787 紙 - LEDs” ，compound semiconductor 6(4) May/June，2000 中揭 露光子再利用的概念以產生高亮度的白光LED。光子再利用係一 種短波長的光子被一種發射材料吸收的過程，上述發射材料能再 釋放出長波長的光子。基本上，光子再利用半導體（photon recycling semiconductor，PRS)發光二極體（LED)可有效的發出 白光亮度至330 lumen/watt。然而，PRS-LED的缺點係其極低的 色彩轉換指數（color-rendering index) 〇
Guo等人所提供的雙色PRS-LED包括一第一色光源及一第 二色光源。該第二色光源具有一第二發光層。該第一色光源係用 以產生藍光。產生的藍光指向該第二發光層，致使部分的藍光被 • 吸收且在再發光（re-emitting)的過程中產生黃光。基本上， PRS-LED所產生的雙色光子類似於磷光材料塗佈之LED。然而， 不同於磷光材料塗佈的LED是該第二發光源包括磷光半導體材 料（A1 GalnP)，直接鍵結於第一發光源晶圓上。因此，於晶圓上 直接製作雙色PRS-LED得以實現。第1圖係顯示根據習知技術之 PRS-LED結構的剖面示意圖。於第1圖中，PRS-LED結構1包括 一透明基板18，例如藍寶石基板。第一色光源及第二色光源該 藍寶石基板的相對面上。該第一色光源包括一 P-型GaN層12、 一由InGaN所構成的主動層14、及一 η-型GaN層16，上述各層 係利用羞晶成長於該藍寶石基板18上。該第二色光源包括 Φ AlGalnP層22。該AlGalnP層係磊晶成長於一 GaAs基板（未圖示） 上，然後黏結材料20黏結於該藍寶石基板18上。該GaAs基板 後續藉化學輔助研磨（chemical-assi sted pol ishing)法及選擇 性濕蝕刻法移除。接著，於圖案化該第一色光源之後，由鋁（A1) 所構成的η-型接觸36，沉積於η-型GaN層16區域上，以及p-‘ 型接觸32，沉積於p-型GaN層12區域上。 ，第一色光源之輸出係由電流注入主動層14所產生，第一色 光源的波長大抵為47Onm (藍光）。於操作時，部分的第一色光 源所發出的光子被AlGalnP層22吸收，並且再發光（或再利用） 成具有較長波長的光子型態。而該A1 Ga I nP層22的組成係可選 用能使“再發光”光子型態的波長大抵為570nm (黃光）。由於 0632-A50425-TWf 7 1246787 第一色光源與第二色光源的發光顏色為互補，因此結合後的光輪 出對人的肉眼而言為白光。就上述PRS_LED的結構而論，所笋出 的白光包括470ηηι的藍光及570nm的黃光，其中並不包含6^咖 紅光。 ^上逑習知技術所產生的混合光，對人的肉眼而言雖為白 ，。然而’混合光並不具備高品f彩色顯示器，例如液晶顯示哭 (LCD)所需色度，因此仍不足以用做液晶顯示器的背光源。 、因此，業界極需一種能製作包括紅（R)、綠（G)、藍（β)三多 波長元件的半導體光源。 " ~ 【發明内容】 有鑑於此’本發明的目的在於提供_種白光光源的產生方 法，迠發出三色波長混合之白光的半導體發光元件。 用半ίΐ?/ —目的在於提供自光發光元件，整合光子再利 用+ =脰型發光二極體（PRS_LED)以發出三色波長混合之白光。 ϋ明的又一目的在於提供一種白光發光元件的製造方 源的再利用半導體型發光二極體（略_提高白光光 白光呈^^=/^的產生方法，該 波♦的第-备水二/ 弟一色光成分、一具有第二 第二波長n第-二第三色光成分’且該 方法包;至該第，皮長較該第三波長短，該產生 =:ί:ί ί 分:該第三色光成分係轉換自該第 ^ ^ ^ σχ y弟一發光兀件，鄰近該第一發光元件， '一每光70件包括一第三光源以發出該第二色光成分，及筮 該第二色光成分;以及結合該第一 弟一色先成分及該部分的該第三色光成分與該第二ιί光= 0632~A50425-TWf .1246787 發出的第二色光成分與 · 光。 的。亥弟二巴先成分，以產生該白 根據上述目的，本發明另提供一 之白光具有至少—第_波長的上色 先考:，# ’其發出 色光成分、及一第三波長的第 士刀且；：二波長的第二 穿板·楚弟三波長短’該發光元件包括：一封 二光=出該第—色光成分，及一第 == 光成分，·以及-第二發成係轉換自該第-色 分，及-第四光源 第三色光成分係轉換自該第二色光成:成刀，該部分的該 根：上述目的，本發明又提供一種 法，包括：形成一第一色先jFD έ士樓认欣' 干的衣仏方 一第二色光LED結構於一第二透明美柘弟八处，基板上；形成 - iiBH ri μ^Μ 土板上，分別移除部份的該第 娜美ΐΤ Λ 厚度；形成—第三色絲光層於-半導 面’以分別形成—第…第三色光發光層 二月基^的 ίί發將該半導體基板自黏結後的結構中^除― 乐：色先查先層以形成複數個微結構；將該黏結二 光層“ 第三色光發光層結構的晶粒鑲於一糊二構 性接觸部電性連接各個第—第三色光發光層結構的晶粒 一弟二色光發光層結構的晶粒。 、一 根據上述目的’本發明再提供_種白光發光元 法:包括：形成-第-色光LED結構於—第—透明基板上:= 二弟mED結構於―第二透明基板上；分卿除部份的該J 與乐二透明基板以降低厚度；形成一第三色光發光層於一 體基板上；分別將該第三色光發光層黏結於該第一色光led結構 9 °632-A50425-TWf 1246787 * ΐ =第二色ί LED結構層上’以分別形成—第一-第三色光發 結構及一第二-第三色光發光層結構；將該半導體基板自黏 、d的、、、σ構中移除，將該黏結後的第一色光LED結構與第二色光 LED結構圖案化並提供電性接觸部；圖案化該第三色光發光層成 結構將該黏結後的第—第三色光發光層結構及黏結 i二弟一-第二色光發光層結構切割成小的晶粒，·將至少一第一- 結構的晶粒與-第二-第三色光發光層結構的晶 ft一衣板上；以及提供電性接觸部電性連接各個第一-第 三色光發Μ結構的晶粒與第二-第三色光發光層結構的晶粒 > 以下配合圖式以及較佳實施例，以更詳細地說明本發明。 【實施方式】 為達成於白光光源中包含紅（β)、綠（g)、藍三 本發明實施例提供至少Λμ —京色光’ 紅光及藍光，以及一；:多立:色山⑽。一第一雙色㈣發出 論，混合之後的光包括：：上每光及綠光。就其本身而 不同的方法所形成的' 、以光、及監光。本發明提供由兩種 的方賴^的兩種白光發光元件的實施例。 弟一實施例 製程二 ===發明第-實施例之雙請的 基板上，以形成-第二光:二= 116磊晶成長形成於一鉉舍 、弟2A圖中，一 n〜型GaN層 例如臟μ成長‘;—藍光發光層m， P-型GaN層112磊晶成長开彡士 曰 上亚且接者，一
述材料層116、114、、沾沾層114上。接著，钱刻上 圖所示。 /乂複數個第一光源元件，如第2B 請參閱第2C圖，接徂、—去
層m上’以及提供複數個電性接觸部136 * n-型GaN 數個电性接觸部猶P-型GaN層112 〇632-A50425-TWf 10 1246787 ϋ著’移除部份的藍寶石基板118使其厚度降低約100nm， 如弟2D圖所示。 Λ厂f :第2E圖’另-方面，- AlGalnP層122磊晶成長形 曰圓b基板I28上。接著，A1GaInP層122黏著於藍寶 & # s 的月面，例如使用旋佈玻璃（spin-on-glass)法。一 -形成於^^丨⑽層122與藍寶石基板118之間，如第 112^114^116 ‘卞：美板^二二’㈣㈣層⑶吸收第一光源發出穿透 ^光，再發射出紅光，由此肠^層122則 被遠疋為發紅光做為第二光源。 接荽，肱者田a 頌路出AlGalnP層122，如第2G圖所示。 的高度決定於i上稷晶：1〇〇°各個晶粒1(3° 應注音的曰，Τ η的；度，其面積可為例如3〇〇nmx365llm。
LED
AlGalnP^ T99 m u 右A1GainP層122的厚度太厚，藍光因 度太薄A^lG T ’會過度的降低。若心—層122的厚 過程； 光與藍光相對量可萨由丄ί:根據本發明之另-實施例，紅 整。請夂 了猎由^擇性移除部份的AlGalnP層122而調 成複數個小晶粒100a。瘅;主音 Τ ::理後的結構切割 小晶粒100或100a比可“1力心$疋，根據本發明實施例，各個 了 InGaN層做為綠色發光層 、 圖的步驟，除 122,、，以將綠光吸收後，再s發出紅色光。以及A1GaN層為編號 圖案化他㈣層12f的^發=率，可使用多於—種 成階梯狀微圓柱陣列，如^ AiGainM 122钱刻 圖所示。該微圓柱亦可开丄Απ圓所不，或微圓柱陣列，如第祁 化成不同的形狀。例如，微圓柱的底部可 〇632-Α5〇425-Γννϊ 11 1246787 大=其頂部，如f 3C圖所示。微圓柱的頂部亦可大於苴底部.， 如弟3D圖所示。圖案化後的A1GaInP層以標號122，示之。應 注意的是，階梯狀微圓柱可以形成為單一 A1GainP成^；，如弟Γ 3 A圖戶=示。然而，階梯狀微圓柱亦可以形成為由不同a i g过j n p 成为所構成兩層123a、123b，如第3E圖所示。例如，其中之一 f ”*，另一層發出67〇皿光。兩層不同的組成可改善 色度，致使白光發光元件的效能更加。應注意的 寸及形狀僅用以說明本發明實施例微園柱並 ===概的幾何形狀。钱職InP層122的目的在 方，雙色光LED第-色光源與第二色光源的相對量。 m 第/ηΑ Φ圖係f示根據本發明之實施例的白光發光元件3 0 0。 Γ二;光元* _包括至少-藍-紅光⑽_ ί口部^ ⑽咖及咖’二者皆鎮於不同 盥r】（Wi r rm^176於基板180上。電性接觸部152、156 與鋅線（wlre Bond)構裝162、166更進—步形成於美 LED^lOOa linn ^ ? 4B « ^ ° ^ 第4C圖所示。a上的他⑽層122亦可能為未钱刻層’如 f 00 ^ f # ^ # ^ "，] ^ ^ ^ ^ ^ ^ # 3 0 0
於步驟51"，形成-藍光LED f板以降低其厚度(請參閱第㈣。於步驟：:份：！f ΐί (lf 2E ；'： 且於步驟‘V:將;= 面(請參閱第2F圖），並 閱第㈣。一選擇的步^構中f除（請參 化成所欲的圖案.（請參閱第= 層圖案 的監-紅光發光層結構及黏社 ' : 中將該铂結後 的晶粒。於步驟580中，、、'/工光發光層結構切割成小 將至乂 一監-紅光發光層結構盥一 0632-A50425-TWf 12 •1246787 -紅光發光層結構鑲於一基底上，以及於步驟590中，提供電性接 觸部電性連接各個晶粒（請參閱第4A至4C圖）。 弟二實施例 第6A至6G圖係顯示根據本發明第二實施例之雙色LED的 製程剖面示意圖。請參閱第6A圖，複數層材料層沉積於一透明 基板上，以形成一第一光源結構。於第6A圖中，一 n-型g沾層 116磊晶成長形成於一藍寳石基板118上。一藍光發射層114 : 例如InGaN磊晶成長形成於n—型GaN層116上。並且接續一一 型GaN層112蠢晶成長形成於InGaN層114上。 、 、請茶閱第诎圖，另一方面，一 AIGalnP層122磊晶成長形 成於GaAs晶圓基板128上。接著，A1GaInP層122黏著於」 光源結構的p-型GaN層112上，如第6C圖所示。一黏著屑
Ga„H2^fa1^^6c^ ^此乾例中’弟-光源結構層112、114、與116係選定為發該 此，AlGalnP们22吸收部分的第一光源發出的藍光，$ ^射出紅光’由此AlGaInP们22則被選定為發紅光做為第二光 除GaAs基板128,以顯露出AIGainI^ 12 移 :濕餞«理後的結構，更進一步_以形成複數弟構 J第6咖示。接著，個別地形成電籌 =應之P-型㈣層i i 2與n_型⑽層！ i 6上，32 %於 ，里後的結構切割成複數個小晶粒1〇5 。 另一貫施例，紅光與藍光相對量可藉由 ^本^月之
AlGalnP層122而調整。靖夂間裳、 移除部份的 122 ^後的結構切割成複數個+❹1()5a ^二接 根據本發明實施例，各個小晶粒1G5或！Q5a f忍的疋， 兀件中的藍-紅光發光構件。另外〜 白ϋ U為白光發光 6Α至6G圖的步驟，製作綠'红二，=用第 丁际r从InGaN層做 〇632-A50425-TWf 13 1246787 為綠色發光層Π4，之外，另Λ 綠光吸，，再發出紅色光的層為編請，，作為將 4。。。：第圖二系f示：據本發明第二實施例的白光發光元件 U0於弟7A圖中’白光發光元件4 转 =二Tt光LED 1G5a，。㈣咖及觀’：者ί鑲Γ ίΓ、: 士 觸部154、158與銲請、旧、及⑽構
供-電^通^击&於基底190上以及電性接觸132、136 ’以提 色LED°根據本發明之另一實施例，僅有一雙 l〇5a及;。5 乂驗⑽層1223，如第7β圖所示。各個LEI) 圖所示。3 ㈣⑷沾層122亦可能為未钱刻層，如第7C 第8圖係顯示根據本發明之實施例製作白光笋光元# 4nf) =圖，於第6圖中，於步驟61。中，= =另一(請參閱第以圖)，及形成-咖 4㈣：二。於步驟620中，形成-紅光發光層於 ^層黏，於藍光舰構層上（請參閱第6C圖 於+: S，體基Λ自黏結後的結構中移除(請參閱第6D圖）。 岡二"中，將該黏結後的第一色發光層與第二色發光層灶構 圖木化亚提供電性接觸部（請參閱第6£及印圖）。一選擇= =可遙擇是否將紅光發光層圖案化成所欲的圖案（請袁^第 6G圖）。於步驟67〇中，將該黏結後的藍—紅光發光層社構及 結後的，一紅光發光層結構切割成小的晶粒。於步驟680中，； 至少一藍-紅光發光層結構與一綠_紅光發光層結構鑲於一美底 _中，提供電性接觸部電性連接各個晶^(請 苓閱乐7Α至7C圖）。 月 應庄意的是，各個雙色LED 100、1〇5、1〇〇，、及1〇5，具 有一第一，源及一第二光源。於雙色LED 1〇〇、1〇〇，中，該;^ 光源及第一光源設置於透明基板1丨8的不同侧。為降低一 源的光被透明基板118吸收而造成亮度損失，因此必須降低透明 基板118的厚度至；[〇〇pm。於雙色led 105、1〇5，Φ，与τ» 丁 邊弟一光 〇632-A50425-TWf 14 1246787 :設置於透明基板118的同-側，並且第二光源設置
、△源义的頂部。因此，並不需要降低透明基板118的厚度。 二…电光層122 (例如第2E_4C =:料，其中0<X<1，較佳者為一 型G 係一電洞源，用以提供電洞至主動層114，且n_ 八^ ―電子源’用以提供電子至主動層H4,致使部 ^ ^ A 1 Γ M ^ u—、主動層U4相遇結合，進而發出藍光或 層116 也貫施例中以可用以取代η-型GaiH故為電子源
及-rttm實=，白光發光科包括至少—藍-紅光LED 恭施:中m仙間可電性•聯連接。於本發明之一 二1雙色LED包括一第一光源設置 一 光源黏結於該第一光湄上。藤矸立从日 土攸 汉弟一 -白光元件中可能的先是;^ 寻从士 + π… 々 紅尤LED。同樣地，於一白光 數目於一個綠—紅光LED。於白光元件中的雙色 相對強°度刀。奴之白光強度而定’且部分視各光構件中的 【本發明之特徵與優點】 件包ίίι明-的優於提供白光光源的產生方法，白光發光元 接。雔色監括^Ε1)及一綠一紅光LE1)，其間以電性串聯連 結於二弟一光源設置於-基板上’及-第二光_ 元件中可能有多於一個藍'红光LED。同樣地，於 目:能有多於一個綠—紅光•於白光元件中的 =二;:痛欲之白光強度而定，且部分視各光 矛AiGainp層或形成兩層不同的組成的 AiGahPI可改善色度，致使白光發光元件的效能更加 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 0632-A50425-TWf 15 1246787 本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請 專利範圍所界定者為準。
0632-A50425-TWf 16 •i 1246787 • 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示習知技術之光子再利用半導體型發光二極體 (PRS-LED)結構的剖面示意圖； 第2A〜2H圖係顯示根據本發明第一實施例之雙色LED各製 程步驟的剖面示意圖； 第3A〜3E係顯示根據本發明第一實施例之圖案化AlGalnP 層的各種樣態；其中，第3A圖係顯示將AlGalnP層蝕刻成兩階 狀微圓柱陣列，第3B圖係顯示將AlGalnP層蝕刻成單階狀微圓 柱陣列，第3C圖係顯示單階狀微圓柱的底部可大於其頂部，第 ® 3D圖係顯示單階狀微圓柱的頂部亦可大於其底部，以及第3E圖 係顯示兩階狀微圓柱由不同AlGalnP成分所構成兩層； 第4A圖係顯示根據本發明第一實施例的白光發光元件的剖 面示意圖，其中兩個雙色LED皆具圖案化的A1 GaI nP層； 第4B圖係顯示根據本發明第一實施例的白光發光元件的剖 面示意圖，其中僅有一雙色LED具圖案化的AlGalnP層； 第4C圖係顯示根據本發明第一實施例的白光發光元件的剖 面示意圖，其中各個雙色LED上的A1 Ga I nP層皆為未钱刻層； # 第5圖係顯示根據本發明第一實施例製作白光發光元件的 製造流程圖； 第6A至60圖係顯示根據本發明第二實施例之雙色1^0的 製程剖面示意圖； :第7A圖係顯示根據本發明第二實施例的白光發光元件的剖 .面示意圖，其中兩個雙色LED皆具圖案化的A1 Ga I nP層； 第7B圖係顯示根據本發明第二實施例的白光發光元件的剖 面示意圖，其中僅有一雙色LED具圖案化的AlGalnP層； 第7C圖係顯示根據本發明第二實施例的白光發光元件的剖 0632-A50425-TWf 17 1246787 面示意圖，其中各個雙色LED上的AlGalnP層皆為未蝕刻層；以 及 第8圖係顯示根據本發明第二實施例製作白光發光元件的 製造流程圖。 【主要元件符號說明】 習知部分（第1圖） ：L〜光子再利用半導體型發光二極體（PRS-LED)結構；12〜p— 型GaN層；14〜主動層；16〜n-型GaN層；18〜透明基板；20〜點 結層；22〜AIGalnP層；32〜p-型接觸；36〜η-型接觸。 本案部分（弟2Α〜8圖） l〇〇a、100a’ 、100b、105、105’ 、105a、105a，〜LED 晶 粒；112〜p-型GaN層；114〜藍光發光層；114，〜綠光發光層； 116〜11-型0&?^層；118〜藍寶石基板；；120〜黏著層；122、 122’〜八16&1]^層；1223、122&’〜圖案化之人16&111?層；123&、 123b〜不同組成之人1(；&111?層；128〜GaAs晶圓基板；132〜p—型接 觸，136〜η-型接觸；3〇〇、400〜白光發光元件；142、146、152、 154、156、158〜電性接觸部；162、164、166、167、168〜銲線； 172、174、及176〜導電部；180、丨9〇〜基板；5〇〇〜製造流程圖； 51 0 — 590〜製程步驟；600〜製造流程圖；610-690〜製程步驟。 0632-A50425-TWf 18

Claims (1)

  1. 、1246787 十、申請專利範圍： 1· 一種白光光源的產生方法， 第-波長的第-色光成分、一具有第二波 短，該第二波長較該第三波長短 一波長 提供至少_第_發光 t 產生方法包括下列步驛： 源及-第二光源，其中該第—光^ ^發光70件包括—第—光 /、τ喊乐 九源發出該筮一ώ止Λ、八 A » 光源發出-部分的該第三色光成分， 成刀二亥：二 轉換自該第一色光成分； |刀的弟二色先成分係 設置至少一第二發光元件， 發光元件包括-第三光源及一第接該2發光元件’該第二 第二色光成分，該第四光源發出一^的:該，2源發出該 部分的該第三色光成分係轉換自該第二心：：色，且該 結合該第一發光元件所發出的第—成刀八’ 第三色光成分與該第二發光元件所發 J成：J該。P刀的該 分的該第三色光成分，以產生該白光。、弟一色光成分與該部 2·如申請專利範圍第j 中該第一光源包括·· l之白先先源的產生方法，其 一第一主動層； -電润源層以提供複數個電润至該第 一電子源層以提供複數個電子至竽第_ ^， 複數個電子與部分的複數個電㈣^ ^動層致使部分的 一波長的光；以及其中該第三光源包括：動層結合產生具第 一第二主動層； ::洞源層以提供複數個電洞至該第二主動芦 电子源層以提供複數個電子至哕曰， 分的複數個電子與至少部分數==動層致使至少部 產生具第二波長的光。 们电洞於該弟二主動層結合 3.如申請專利範圍第2項所述 曰光先源的產生方法，其 0632-A50425-TWf •1246787 中： 一與该第二主動層實質上由InGaN組成； 洞源層實質上係P-型GaN組成；以及 “子源層實質上係由η—型GaN組成。 中」彳：：專利乾圍$ 3項所述之白光光源的產生方法，其 中该弟—先源以及該第四光源實質上由MGaInP組成。 中該專：ί巧第3項所述之白光光源的產生方法，其 〇<二卜一"、以該第四光源實質上由GaJn卜ΧΡ組成，其中 中^•如圍第3項所述之白光光源的產生方法，其 中該第，1項所述之白光光源的產生方法，其 成分為紅光。b i光、该第二色光成分為綠光及該第三色光 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ * 弟二波長短，該發光元件包括： /乐及長#乂4 一封裝板； …一第一發光元件設置於該封裳板上， 一弟-光源以發出該第―色光成分 件包括 光成分；以及 弟-色先成刀係轉換自該第—色 件，；第第:二光：：設置於該封褒板上，鄰接該第一發光元 件3亥弟一發先7L件包括一第三光源以發出該第二色光成t i 0632-A50425-TWf 20 1246787 第四光源以發出一部分的該第三上 光成分係轉換自該第二色光成分。 77，該#分的該第三色 9·如申請專利範圍第8項所 -發光元件之該第一光源包括： 先智先兀件’其中該第 一第一主動層； 二供複數個電洞至該第—主動層；及 电子源層以提供複數個電子至 叹 數個電子舆至少部分的複數個電洞於該第部 ;弟-波長的光;以及其中該第二發光元件之該第; 弟一主動層； 一電洞源層以提供複數個電洞至該第二主動層；及 分的射!:電原=供f數個電子至該第二主動i致使至少部 候數個電子與至少部分的複數個丨 產生具第二波長的光。 、巧弟一主動層結合 其中 /丄如申請專利範圍第9項所述之白光發光元 該第—與該第二主動層實質上由InGaN組成；’ "亥電’同源層實質上由P-型GaN組成；以及 該電子源層實質上由n—型GaN組成。 # 一 11、·如申請專利範圍第10項所述之白光發光元件，其 弟一光源以及該第四光源實質上由A1GainP組成。 人 一、…丨2、·如申請專利範圍第8項所述之白光發光元件，其中該第 一光源以及該第四光源實質上由Gaxlni xp組成，其中。 )^ 13·如申請專利範圍第8項所述之白光發光元件，其中 。亥第一光源以及該第四光源實質上由GaxIm-xP組成，豆中 〇. 3<χ<〇. 7 〇 ^ Τ 0632-A50425-TWf 21 .1246787 — it如申請專利範圍第9項所述之白光發光元件，盆中該第 心於ΐ第一光源之電子源層與該㈣^ 透明基板的第—面上及該第二光源設置於 該^-透明基板的弟二面上；以及其中該第二主動層設置於該第 馳電洞源層之間，及該電洞源層設置於- 的第二面I。、弟—面上及該第四光源設置於該第二透明基板 第-請ί利範圍第14項所述之白光發光元件，其中該 ^ ^ A1GaInP5t (mlrco-r〇d)，其中 〇 3<χ<〇 7。 個J二麵14項所述之白光發光元件，其中各 二：狀ΐ槿Γ四光源包括複數個由A1GaInP4㈤“所 、、且成U柱狀結構（mirC〇 — r〇d)，其中I 3〈χ〈〇· 7。 望一上7本如專利範圍第14項所述之白光發光元件，其中該 Α1Γ τΧρ ^ 的第二光源包括由一第一 AlGalnP層及一第二 思f組成的複數個微柱狀結構（mirc〇-rod)，該第一 波22。曰赉出一第三波長光及該第二人1(^111?層發出另一第三 繁一=如!^專利範圍第14項所述之白光發光元件，其中該 以石曰%2 ΐ的該電洞源層、該$一主動層及該電子源層，係 # 一』由私依序的沉積在該第一透明基板上，以及該第一發 第二光源係藉-黏結層黏結該第-透明基板；以及 ^發光兀件中的該電洞源層、該第二主動層及該電子源 i -菸φ猫日日4成長製程依序的沉積在該第二透明基板上，以及該 χ κ中的該第四光源係藉一黏結層黏結該第二透明基 板0 0632-A50425-TWf 22 1246787 如申請專利範圍第μ項所述之白光發光元件，其中·· °亥第一及第二透明基板包括一藍寳石基板； 。亥第一與該第二主動層實質上由InGaN組成； 該電洞源層實質上由P-型GaN組成，· 成 該，子源層實質上由η-型GaN組成，·以及 j亥第二光源與第四光源實質上由A1GainP或GaJni 其中 〇.3<x<0.7。 _ 20·如申請專利範圍第9項所述之白光發光元件，其中該 n 叹置於δ亥第一發光元件的該電子源層與該電洞源層之 間=電洞源層設置於_第_透明基板上及該第—發光元件^ 設置於該第—發光元件的該電子源層上；以及其中該第二 動層/置於該第二發光元件的該電子源層與該電 間？亥電洞源層設置於—第二透明基板上 四光源設置於該第二發光元件的該電子源層上。 弟 如申利乾圍胃20項所述之白光發光元件，其中： Γ弟—與该第二主動層實質上由InGaN組成； 忒電洞源層實質上由p—型GaN組成； 成 巧子源層實質上由n—型GaN組成；以及 该第二光源與第四光源實 其中0·3<χ<〇·7。貝貝上由Α_ηΡ或GaxInwP所組 -色Γ二Γ專，I範圍第8項所述之白光發光元件，其中該第 光成分係-紅光。"弟-色光成》係—綠光、以及該第三色 23.-種白光發光元件的製造方法，包括： :i=HLED結構於一第-透明基板上; I成-弟-色光LED結構於—第二透明基板上； 0632-A50425-TWf 23 1246787 形：士第-與第二透明基板以降低厚度； 將一色光赉光層於一半導體基板上； 將該弟二色光發光層黏結於該盥 面，以分別形成一第一—第 ：二二明基板的另- 發光層結構； 巴尤表先層結構及一第二-第三色光 :^半$肢基板自黏結後的結構中移. = 形=個微結構； 第二-第“切;層結物結後的該 將至少一裳一 、 心 .^ ^ & —弟二色光發光層結構的晶粒盍一第-笛- 色先^層結構的晶粒鑲於—㈣板上；以及-弟二 提供電性接觸部電性連接各個第一— 的晶粒與第二-第三色光發光層結構的晶粒弟二色先每光層結構 法，直4二第23項所述之白光發光元件的製造方 /、r 一色光led結構包括： 一第一主動層； 二Γ同源層以提供複數個電润至該第-主動層；及 4 一电子源層以提供複數個電子至該第一主動声； ^生。^的電士子與部分的複數個電洞於該第一主動層結 二f洞源層以提供複數個電洞至該第二主動層，·及 一 电子源層以提供複數個電子至該第二主動層 藉此’部分的複數個電子金邱八 合產生具第二波長的光U刀的複數個電洞於該第二主動層結 法 ^中如中請專利範圍第24項所述之白光發光元件的製造2 —與該第二主動層實質上由InGaN組成； 该％洞源層實質上由P-型GaN組成；以及 0632-A50425-TWf 24 .1246787 • 该電子源層實質上由η-型GaN組成。 26. 如申請專利範圍第23項所述之白光發光元件的樂』造方 法’其中該第三色光發光層實質上由AlGalnP組成。 衣％ 27. 如申請專利範圍第23項所述之白光發光元件的夢造方 法’其中該第三色光發光層實質上由GaxIni-xP組成皮f (h 3<x<〇_ 7。 、 x ’ 广 28. 如申請專利範圍第23項所述之白光發光元件的製造方 • 法’其中該第三色光發光層包括複數個由AlGalnP或Ga=Ini4P 所組成微柱狀結構（mirc〇一r〇d)，其中〇· 3〈χ〈〇· 7。 、29.如申請專利範圍第23項所述之白光發光元件的製造方 法，其中該第三色光發光層包括複數個由A1GaInP或GaxIni—xP 所組成被柱狀結構（mirc〇-r〇d)，其中3〈χ<〇. 7。 、30·如申請專利範圍第23項所述之白光發光元件的製造方 法，其中該第三色光發光層包括由一第一 A1GaIn]p層及一第二 AlGalnP層所組成的複數個微柱狀結構（⑴丨厂⑶—，該第〆 • AlGalnP層發出一第三波長光及該第二MGaInp層 二 波長光。 弟 31· —種白光發光元件的製造方法，包括·· 形成一第一色光LED結構於一第一透明基板上； 形成一第二色光LED結構於一第二透明基板上； 分別移，部份的該第一與第二透明基板以降低厚度； 形成一第三色光發光層於一半導體基板上； 上—为別將忒第二色光發光層黏結於該第一色光led結構層及 該第二色光一LED#結構層上，以分別形成一第一一第三色光發光層 結構及一第一-第三色光發光層結構； 0632-A50425-TWf 25 1246787 將該半導體基板自黏結後的結構中移除； 將該黏結後的第一色光LED結構盍 化並提供電性接觸部； ” 一色先LED _構圖济 化該第三色光發光層成所欲的微結構； 第：色光第一—第三色光發光層結構及黏結後的第二一 弟一色先毛先層結構切割成小的晶粒； 色光發朵帛二色光發光層結構的晶粒與-第二-第三 色先^先層釔構的晶粒鑲於一封裝板上；以及 ^ i、琶性接觸部電性連接各個第一 _ 的晶粒I第-—繁- ά 土a L Γ 弟弟二色先發光層結構 /、乐一乐二色先發光層結構的晶粒。 法」2二申第請ti範圍第31項所述之白光發光元件的製造方 念具中該弟一色光LED結構包括： 一第一主動層； 二電洞源層以提供複數個電洞至該第-主動層；及 子源層以提供複數個電子至該第一主動層致使至少部 分的稷數個電子盥至少邱八沾、— 日级便至乂 產生具乐一波長的光；以及苴 切曰 -第二主動層；/、中該弟-色継結構包括： —電洞源層以提供複數個電洞至該第二主動層；及 八的；上子源層以提供複數個電子至該第二主動層致使至少部 1：：；™ 法 ^中如中請專利範圍第31項所述之白光發光㈣的製造方 與該第二主動層實質上由InGaN組成； =電洞源層實質上由P-型GaN組成；以及 该電子源層實質上由n-型GaN組成。 4·如申明專利孰圍第31項所述之白光發光元件的製造方 0632-A50425-TWf 26 Λ1246787 ， 法，其中該第三色光發光層實質上由AlGalnP組成。 35.如申請專利範圍第31項所述之白光發光元件的製造方 法，其中該第三色光發光層實質上由Gadm-xP組成，其中 0· 3<χ<0· 7。 3 6.如申請專利範圍第31項所述之白光發光元件的製造方 法，其中該第三色光發光層包括複數個由AlGalnP或GaxIm-xP 所組成微柱狀結構（mirco-rod)，其中0· 3<χ<0· 7。 φ 37.如申請專利範圍第31項所述之白光發光元件的製造方 法’其中該第三色光發光層包括複數個由A1 GalnP或GaxIni-xP 所組成微柱狀結構（mirco-rod)，其中0· 3<x<0. 7。 38.如申請專利範圍第31項所述之白光發光元件的製造方 法，其中該第三色光發光層包括由一第一 A1 GalnP層及一第二 A IGalnP層所組成的複數個微柱狀結構（mirco-rod)，該第一 A1 Gal nP層發出一第三波長光及該第二A1 Gal nP層發出另一第三 波長光。 0632-A50425-TWf 27
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