TWI443853B - 具有預先製造波長轉換元件之半導體發光裝置 - Google Patents

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Description

具有預先製造波長轉換元件之半導體發光裝置
本發明係關於半導體發光裝置，且更具體而言係關於具有波長轉換元件之半導體發光裝置。
隨著發射藍光或紫外(UV)光之高效發光二極體(LED)之發展，製造藉由將LED主要發光之一部分磷光轉換成較長波長來產生白光之LED已變得切實可行。將LED之主要發光轉換成具有較長波長之次要發光通常被稱作主要發光之下轉換。如本文所使用，"主要光"或"主要發光"係指由發光二極體發射之光，且"次要光"或"次要發光"係指由磷光體發射之光。經下轉換之主要光與次要光相結合產生白光。
目前，係藉由將一磷光體混合於一用於封裝LED之黏合介質(例如環氧樹脂、矽氧或其他類似材料)中來製造當前技術狀態之磷光轉換LED。磷光體通常呈一粉末形式，其在黏結介質固化之前混入其中。將含有磷光體粉末之未固化漿料沈積於LED晶粒上並固化。
圖1顯示一傳統磷光轉換LED 10之實例。磷光轉換LED 10包括一設置於一反光杯14中之LED晶粒12。LED晶粒12由其中已混合有磷光粒子18之黏合介質16加以封裝。黏合介質16與磷光粒子18之混合物有時亦被稱作磷光體/環氧樹脂混合物19。磷光體/環氧樹脂混合物19在沈積於LED晶粒12上後即刻固化。
混合物19之折射率控制自晶粒12至磷光粒子18之光輸出耦合及自磷光體粒子18之光萃取。磷光體/環氧樹脂混合物19之折射率通常僅約為1.5。此外，傳統上所使用之黏合介質16係有機物並對高光通量及高溫敏感。
磷光粒子18通常隨機定向並散佈於整個黏合介質16中。於運作中，LED晶粒12之有效區域13所發射的主要光之一部分在不碰撞磷光粒子18之情況下穿過磷光體/環氧樹脂混合物19，並由LED燈10發射。主要光之另一部分碰撞磷光粒子18，此將光轉換成較長波長，即磷光粒子18吸收主要光並產生具有較長波長之次要光。次要光連同未經轉換之主要光及稍加修正之主要光(藉由吸收於磷光體中)一起由LED 10發射出來。因此，合成光之相關色溫(CCT)係主要光波長、次要光波長及磷光體/環氧樹脂混合物19之轉換效率(即轉換成次要光並由LED 10發射之主要光之百分數)之一函數。
使用磷光體/環氧樹脂混合物19之一缺點係在LED燈10所發射光中難以獲得CCT之一致性。缺乏一致性之一原因係由所發射光穿過磷光體/環氧樹脂混合物19之傳播距離所導致。舉例而言，如圖1中所示，與沿箭頭22所示路徑發射之主要光相比，LED晶粒12之有效區域13沿箭頭20所示路徑發射之主要光具有一穿過磷光體/環氧樹脂混合物19之相對較短之路徑。因此，由LED 10沿路徑20產生的光較沿路徑22產生的光具有更多之主要光。因此，LED 10所發射光之顏色將根據視角而改變。
此外，製造磷光轉換LED之傳統方法導致各個LED燈之間的CCT廣泛變化。如上所述，所產生之CCT取決於諸如主要光波長及磷光體/環氧樹脂混合物19之轉換效率等因素。通常不同LED晶粒12所發射的光存在一小的波長差異。此外，磷光體/環氧樹脂混合物19之轉換效率通常因裝置而異。轉換效率難以控制，此乃係磷光粒子18之大小及磷光粒子18於黏合介質16中之分佈不均勻等情況之結果。因此，產生一個LED晶粒12之一合意CCT之磷光粒子18與黏合介質16之混合物可能無法產生另一LED之相同CCT。
因此，實際上，為獲得具有合意CCT之磷光轉換LED燈，必須製造數個磷光轉換LED燈。測試該等LED燈以確定哪個燈(若存在)產生具有合意CCT之光。不能產生合意CCT之LED燈被丟棄或用於其他用途。
根據本發明之一實施例，製造一種具有獨立製造之波長轉換元件之半導體發光裝置。該波長轉換元件可由(例如)磷光體及一無機黏合介質(例如玻璃)製成。可使用一具有高折射率之材料改良自晶粒及磷光粒子之光萃取。此外，於一實施例中，可使用一低軟化點黏合介質。可根據波長轉換元件之波長轉換性質組合及儲存波長轉換元件。可將該等波長轉換元件選擇性地匹配一半導體發光裝置，以產生合意之主要光與次要光之混合。
因此，根據一態樣，一種方法包括製造一由無機黏合劑及嵌入波長轉換材料構成之薄片，及自該薄片製造複數個波長轉換元件。於一實施例中，然後可將該複數個波長轉換元件其中之一黏合至一半導體發光裝置晶粒上。
於另一態樣中，製造一由黏合劑及嵌入波長轉換材料構成之薄片，及自該薄片製造複數個波長轉換元件。量測該複數個波長轉換元件之光轉換性質。然後可根據該等光轉換性質來組合及儲存該等波長轉換元件。
於另一態樣中，一發光裝置包括一層堆疊及一黏合至該層堆疊之無機波長轉換元件，其中該層堆疊包括數個具有一有效區域之半導體層。
圖2係一用於根據本發明之一實施例製造一波長轉換半導體發光裝置之流程圖100。根據該實施例，製造一具有一波長轉換元件之發光裝置，其中該波長轉換元件係獨立製造並隨後黏合至該半導體發光裝置上。該波長轉換元件可係(例如)一浸透磷光體之玻璃。
如圖2中所示，製造一波長轉換材料薄片(塊102)。圖3顯示波長轉換材料薄片200之實施例之透視圖。可使用(例如)分散於一無機材料(例如玻璃)之磷光體或其他類似之發光材料製造該波長轉換材料薄片。使用無機材料作為黏合劑甚為有利，此乃因其避免了通常於傳統有機黏合劑(例如環氧樹脂)中所發現之溫度及光通量敏感性。
於一實施例中，波長轉換材料薄片200係具有低軟化點(例如小於約400℃)之玻璃。使用低軟化點玻璃之原因係其有利地限制磷光體材料暴露於可能會使磷光體量子效率(QE)劣化之過度熱量。此外，對於其所黏合之LED晶粒發射之光而言，玻璃具有一高折射率甚為合意。舉例而言，對於本發明，可有利地使用一大於約1.6之折射率。更具體而言，可使用一等於或大於約1.8之折射率。使用一高折射率有利地提供波長轉換材料之高轉換效率。於一實施例中，玻璃之折射率係匹配於LED之輸出耦合表面材料之折射率，以增加萃取效率。舉例而言，若LED具有一"覆晶"型架構，則玻璃之折射率匹配於LED基板，其可係具有約為1.8之折射率之藍寶石。此外，玻璃之折射率可匹配於磷光粒子之折射率，此對於YGA而言係約1.8。
應注意，於某些傳統製程中，玻璃黏合介質係與磷光體一起使用。然而，選擇玻璃黏合介質係因其具有低折射率，低折射率可增加散射，藉此增加主要光與經轉換光之混合。但根據本發明之一實施例，混合主要光與經轉換光之功能係與將主要光轉換成次要光之功能相分離，如下文所述。
於一實施例中，可使用(例如)"高溫方法"形成波長轉換材料薄片200。將一經充分均質化之磷光體(例如約10至20體積百分數之YAG(n)與一粉末狀玻璃((GeO2 )0 . 3 3 (TeO2 )0 . 3 (PbO)0 . 2 7 (CaO)0 . 1 或(GeO2 )0 . 2 3 (TeO2 )0 . 4 (PbO)0 . 2 7 (CaO)0 . 1 ))之混合物放入石英坩堝內。若需要，可使用其他類型之坩堝，例如Pt坩堝。將坩堝放入(例如)預加熱至800℃至950℃之電熔爐中，預熱溫度取決於YAG之體積百分數n。若需要，亦可使用其他類型之熔爐，例如高頻熔爐或微波熔爐。在玻璃混合物熔融後，將熔融物於熔爐中均質化。在熔融及均質化10至30分鐘後，將熔融物倒至一板(例如不銹鋼板)上。在約250℃下將熔融物壓在該薄板上形成薄片200。人們發現以此方式製成的玻璃中之折射率約為1.8。
於另一實施例中，可使用由PbO及無水B2 O3 (例如(PbO)0 . 3 4 (B2 O3 )0 . 6 6 )構成之玻璃形成薄片200。將一經充分均質化之磷光體(例如約為10至20體積百分數之YAG(n)與一粉末狀(PbO)0 . 3 4 (B2 O3 )0 . 6 6 )之混合物放入一(例如)石英坩堝內。將坩堝放入(例如)預熱至800℃至950℃之電熔爐中，預熱溫度取決於YAG之體積百分數n。在玻璃混合物熔融後，將熔融物於熔爐中均質化。在熔融及均質化10至30分鐘後，將熔融物倒至一板(例如不銹鋼薄板)上。在約250℃下將熔融物壓在該薄板上形成薄片200。
可依據次要光之所期望波長選擇嵌入薄片200之磷光材料或其他波長轉換材料。舉例而言，一可與藍光發射裝置一起使用以產生白光之適合磷光體係Y3 Al5 O1 2 ：Ce(YAG：Ce)。若需要，可使用其他磷光體，包括但不限於Gd3 ,Ga5 O1 2 ：Ce、(Lu,Y)3 Al5 O1 2 ：Ce、SrS：Eu、SrGa2 S4 ：Eu、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2 S4 ：Eu、(Ca,Sr)S：Eu、(Ca,Sr)S：Eu,Mn、(Ca,Sr)S：Ce、(Sr,Ba,Ca)2 Si5 N8 ：Eu、(Ba,Sr,Ca)2 SiO4 ：Eu及(Ca,Sr,Ba)Si2 O2 N2 ：Eu。
如圖3中所示，可允許所傾倒之玻璃及磷光體熔融物於一平坦薄片200中硬化。另一選擇係，可將薄片模製成具有合意之形貌結構。舉例而言，圖4中顯示薄片200之剖面圖，其顯示薄片200具有數個凹穴201，每一凹穴均約係一LED晶粒之大小。可將薄片200模製成包括其他形貌結構。舉例而言，可將薄片模製成包括數個透鏡元件。
於另一實施例中，使用溶膠凝膠製程製造薄片200。於形成期間，將一種或數種合意之磷光體分佈於溶膠凝膠玻璃中。溶膠凝膠玻璃製程闡述於美國專利6,642,618中，該專利以引用方式倂入本文中。
應了解，可使用除玻璃及磷光體以外之材料製造薄片200。舉例而言，可使用其他足夠透明之黏合材料。
再次參考圖2，在將波長轉換材料薄片200硬化後，將其分成數個個別元件(塊104)。將該等個別波長轉換元件設定成安裝於一LED晶粒上之大小。可使用各種方法將薄片200分成數個個別元件，例如切割、熱壓、剖切、斫刻及破碎或任何其他合適之方法。圖3顯示薄片200上可用於製造個別波長轉換元件204之斫刻線200。圖4以類似方式顯示由薄片200'上凹穴201之間的斫刻線202'形成的元件204'。
然後，提供一半導體發光裝置晶粒(塊106)。半導體發光裝置可係(例如)一發光二極體晶片或晶片陣列。為易於參考，本文有時將半導體發光裝置稱作LED晶粒。於一實施例中，LED晶粒可係一(例如)安裝於一反光杯或一子安裝座中之已安裝晶粒。另一選擇係，LED晶粒可未經安裝。然後將一波長轉換元件黏合至LED晶粒(塊108)。
圖5A顯示彼此黏合之波長轉換元件204、LED晶粒210及透光元件230。圖5B顯示與透明黏合層232及234黏合在一起之元件204、LED晶粒210及透光元件230。一般而言，可以一種於2002年3月14日出版之出版號為US 2002/0030194 A1之第09/880,204號美國專利(此具有與本發明相同之受讓人)及第5,502,316及5,376,580號美國專利中所闡述之方式將波長轉換元件204黏合至LED晶粒210，其中該等專利以引用方式倂入本文中。
圖5A及5B中所示之LED晶粒210係一數個層之堆疊，包括一p型電導率之第一半導體層212(p層)及一n型電導率之第二半導體層214(n層)。半導體層212及214皆電耦合至有效區域216。有效區域216係(舉例而言)一與層212及214之介面相關聯之p－n二極體接面。另一選擇係，有效區域216包括一或多個經n型或p型摻雜之半導體層或未摻雜之半導體層。LED晶粒210包括一透明基板222，其由諸如藍寶石、SiC、GaN或GaP等材料形成。LED晶粒210亦包括分別電耦合至半導體層212及214之p型觸點213及n型觸點215。當在觸點213與215之間施加一適當電壓時，有效區域216發光。於替代實施方案中，層212及214之電導率類型與觸點213及214同時顛倒。亦即，層212係一n型層，觸點213係一n型觸點，層214係一p型層，觸點215則係一p型觸點。
半導體層212及214及有效區域216由如下材料形成：III－V半導體，包括但不限於AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb；II－VI半導體，包括但不限於ZnS、ZnSe、CdSe、CdTe、第IV族半導體，包括但不限於Ge、Si、SiC；及上述物質之混合物或合金。
於一實施方案中，觸點213及215係由包括(但不限於)金、銀、鎳、鋁、鈦、鉻、鉑、鈀、銠、錸、釕、鎢等金屬及其混合物或合金構成之金屬觸點。於另一實施方案中，觸點213及215二者其中之一係或二者皆係由諸如氧化銦錫等透明導體形成。
雖然圖5A與5B顯示一特定之LED結構，但本發明不限於LED晶粒之任一特定結構。舉例而言，可改變LED晶粒210內之半導體層及基板數及有效區域216之具體結構。此外，圖5A及5B中顯示之LED晶粒210具有一"覆晶"型架構，即觸點213及215位於LED晶粒210之相同側上。但若需要，本發明亦可使用其他類型之LED晶粒架構，例如使觸點213及215位於晶粒之對置側上。
於一實施例中，將一黏合材料層塗敷於LED晶粒210之上表面上(圖5A)以形成一藉以黏合元件204之透明黏合層232(圖5B)。將第二層黏合材料塗敷於元件204上以形成黏合層234(圖5B)用以黏合一光學組件，例如透鏡230。透明黏合層232及234之厚度係(舉例而言)約10埃至約100微米。可使用傳統沈積技術塗敷黏合材料，該等技術包括但不限於旋塗、濺鍍、蒸鍍、化學氣相沈積(CVD)，或作為藉由(例如)金屬有機化學氣相沈積(MOCVD)、汽相磊晶(VPE)、液相磊晶(LPE)或分子束磊晶(MBE)之材料生長之一部分。
可使用替代方法將元件204黏合至LED晶粒210。舉例而言，可省卻黏合層232，且可將元件204直接黏合至LED晶粒210上。於一實施例中，可使用黏合層234將透鏡230黏合至直接黏合至LED晶粒210之元件204上。於另一實施例中，將元件204(例如)藉由黏合層232黏合至LED晶粒210上，並將透鏡230直接黏合至元件204上。於另一實施例中，如圖6中所示，可使用元件204將透鏡230黏合至LED晶粒210上。當將元件204直接黏合至LED晶粒或透鏡230上時，使用低軟化點玻璃形成元件204特別有利。可(例如)藉由將LED晶粒210、元件204及透鏡230之溫度升至(例如)500℃並施加一壓力將該等材料壓合在一起而黏合該等材料。
圖7顯示另一實施例，其中波長轉換元件204被直接黏合至LED晶粒210上，並用做(例如)一透鏡元件。可(例如)藉由在薄片製造期間於元件204黏合至LED晶粒210後即刻熱壓元件204，以模製玻璃熔融物或藉由切割、或研磨元件204來形成具有合意形狀之波長轉換元件204。
圖8顯示另一實施例，其中將元件204直接黏合於LED晶粒210上並將元件204之上表面204t粗糙化。圖8中未顯示透鏡，但若需要，可將一透鏡黏合至元件204或安裝於元件204上方但不直接黏合至元件204。將元件204之上表面204t粗糙化利於分散所轉換之光，以改良光的輸出耦合，特別(例如)當元件204具有一高折射率時。於另一實施例中，為更佳地黏合至LED晶粒210，可將元件204之下表面204b粗糙化。可藉助(諸如)粗粉末研磨等機械方式將元件204之上表面、下表面或兩個表面粗糙化。另一選擇係，可以化學方式將元件粗糙化，例如藉由蝕刻掉一部分玻璃以部分地暴露一部分嵌入的磷光粒子。可在黏合之前或黏合之後將元件204之上表面204t粗糙化，則在黏合之前需先將下表面204b粗糙化。
圖9顯示一裝置250，其中波長轉換元件204黏合至一LED晶粒210並安裝於一反光杯252中。圖9中顯示LED晶粒210之有效區域216供參考之用。反光杯252可填充有封膠254，例如矽或環氧樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。封膠254包括一經粗糙化之上表面256及一透鏡258或其他覆蓋於封膠254上之光學元件。於一實施例中，可將封膠254之上表面256圖案化成一(例如)Fresnel型透鏡。若需要，則可在封膠254與透鏡258之間沈積一亮度增強濾光器。
如圖9中所示，有效區域216所發射藍光之一部分被波長轉換元件204接收並轉換成黃光，如箭頭260所示。可組態元件204之厚度及磷光體含量以轉換一合意百分數之入射於元件204上之主要光。但有效區域216所發射藍光之另一部分不入射於元件204上，因此未被轉換，如箭頭262所示。黃色轉換光與藍色主要光由封膠(例如，由經粗糙化之表面256)加以混合以產生白光。因此，於裝置250中，轉換功能與混合功能分離。當然，藉助裝置250可產生其他有色光。
圖10A顯示一實施例，其中將一(例如)具有凹穴201之模製元件204'安裝於反光杯300內之一LED晶粒210上。應理解，若需要，可去除反光杯300。如圖10A中所示，元件204'內之凹穴201約與LED晶粒210之大小相同。因此，當將元件204'置放於LED晶粒210上方時，如圖10B中所示，LED晶粒210之頂部及各側面皆被元件204'所覆蓋。
如圖10B中所示，可藉由(例如)在元件204'與LED晶粒210之間放置一高溫透光材料黏合層306(例如環氧樹脂、矽或類似材料)將元件204'固定於LED晶粒210上。舉例而言，在將元件204'放置於LED晶粒210上之前，可將黏合材料置放入元件204'之凹穴301內。當固化時，黏合層206將元件204'固持於LED晶粒210上。
於另一實施例中，可加熱元件204'，直至其開始流動並貼合於LED晶粒210，如圖10C中所示。舉例而言，可藉由將整個裝置(例如LED晶粒210及元件204')置放於一被加熱板上來加熱元件204'。當元件被加熱時，具有高溫軟化點之透鏡308可熔化成元件204'。因此，元件204'用作LED晶粒210與玻璃透鏡308之間的磷光轉換層及黏合層兩者。
於一其中藉由加熱元件204'直至元件軟化來將元件204'附著至LED晶粒210之實施例中，LED晶粒210應具有一可耐受加熱元件204'時溫度升高之高溫附著。舉例而言，諸如一由Frank Wall等人在2003年8月29日申請之名稱為"Package for a Semiconductor Light Emitting Device"之第10/652,348號美國專利中所闡述之LED晶粒，該專利與本發明具有相同之受讓人，並以引用方式倂入本文中。
圖10D顯示另一實施例，其中元件204遠距離地安裝於LED 210上。如圖10D中所示，在LED 210與元件204之間存在一空隙。於另一實施例中，可在LED 210與元件204之間設置一黏合材料。於另一實施例中，元件204可安裝於多個LED 210上。
根據本發明之另一實施例，在將個別波長轉換元件204黏合至一LED晶粒上之前，先量測其轉換性質，亦即次要光之轉換效率及波長。由於磷光粒子與玻璃之混合物可因薄片而異且跨任一單個薄片200之長度而不同，因而每一波長轉換元件之轉換性質可不同。同樣地，發光性質通常可因LED晶粒而異。因此，為製造一具有特定波長範圍之裝置，應預先量測每一波長轉換元件204以使其能夠與適當之LED晶粒相匹配。
圖11係一流程圖400，其顯示一選擇性地匹配一元件與一LED晶粒以產生主要光與次要光之合意混合之方法。如圖11中所示，製造一波長轉換材料薄片(塊402)且如上文所述自該薄片製造數個個別波長轉換元件(塊404)。
然後，量測波長轉換元件之光轉換性質(塊406)。為量測每一元件之轉換性質，使用具有一已知波長及經轉換光之光照射該元件，或量測經轉換光與主要光之混合光。
應了解，若需要，可在分離之前或之後量測個別元件之轉換性質。當該等元件仍位於一薄片中時量測該等波長轉換元件之轉換特性甚為有利，此乃因可並行實施該等量測。
根據本發明之一實施例，可根據波長轉換元件之光轉換性質來儲藏(即組合及儲存)該等波長轉換元件。藉由依據該等元件之光轉換性質來組合及儲存該等元件，可大大簡化磷光體LED之製造，此乃因可易於查找具有一合意光轉換特性之波長轉換元件並將其匹配於一LED晶粒以產生一所期望之結果。
如圖11中所示，提供一LED晶粒(塊408)，並量測LED晶粒所發射波長之範圍(塊410)。依據所量測的LED晶粒之發射波長及波長之合意混合，然後可選擇一具有適當光轉換性質之波長轉換元件(塊412)。然後將所選擇之元件以(例如)一諸如上文所述之方式安裝至LED晶粒(塊414)。
雖然本文出於教示之目的結合具體實施例來闡釋本發明，但本發明並非僅限於此。可對本發明進行各種調整及修改，此並不背離本發明之範疇。舉例而言，可使用除磷光體及玻璃以外之材料製造薄片及元件。此外，可使用任何波長轉換材料代替磷光體。因此，隨附申請專利範圍之精神及範疇不應侷限於上述說明。
10．．．傳統磷光轉換LED
12．．．LED晶粒
14．．．反光杯
16．．．黏合介質
18．．．磷光粒子
19．．．磷光體/環氧樹脂混合物
20．．．箭頭
22．．．箭頭
200．．．薄片
200'．．．薄片
201．．．凹穴
202．．．斫刻線
202'．．．斫刻線
204．．．波長轉換元件
204t．．．上表面
204b．．．下表面
204'．．．元件
210．．．LED晶粒
212．．．第一半導體層
213．．．觸點
214．．．第二半導體層
215．．．觸點
216．．．有效區域
230．．．透光元件
232．．．透明黏合層
234．．．透明黏合層
250．．．裝置
252．．．反光杯
254．．．封膠
256．．．上表面
258．．．透鏡
260．．．箭頭
262．．．箭頭
300．．．反光杯
306．．．黏合層
308．．．透鏡
圖1顯示一傳統磷光轉換光發光二極體。
圖2係一用於根據本發明之一實施例製造一波長轉換半導體發光裝置之流程圖。
圖3顯示一波長轉換材料薄片之透視圖。
圖4顯示一模製波長轉換材料薄片之剖面圖。
圖5A顯示彼此黏合之一波長轉換元件、一LED晶粒及一透光元件。
圖5B顯示藉助黏合層黏合在一起之一波長轉換元件、一LED晶粒及一透光元件。
圖6顯示將一透鏡黏合至LED晶粒之波長轉換元件204。
圖7顯示一黏合至LED晶粒並經定形以形成一透鏡之波長轉換元件。
圖8顯示一具有一粗糙化上表面並黏合至一LED晶粒之波長轉換元件。
圖9顯示一其中光轉換功能與光混合功能分離之發光裝置。
圖10A顯示一擬黏合至一LED晶粒之模製波長轉換元件。
圖10B顯示一黏合至一LED晶粒之模製波長轉換元件。
圖10C顯示一黏合至一LED晶粒之模製波長轉換元件之另一實施例。
圖10D顯示其中將波長轉換元件遠距離安裝至一LED晶粒之另一實施例。
圖11係一選擇性地將一波長轉換元件匹配於一LED晶粒以產生一合意主要光與次要光混合之方法之流程圖。
204．．．波長轉換元件
210．．．LED晶粒
216．．．有效區域
250．．．裝置
252．．．反光杯
254．．．封膠
256．．．上表面
258．．．透鏡
260．．．箭頭
262．．．箭頭

Claims (41)

  1. 一種製造波長轉換元件之方法，該方法包括：藉由以下步驟製造一由一無機黏合劑及嵌入波長轉換材料製成之薄片：提供一波長轉換材料與粉末狀玻璃之混合物；將該混合物放入一坩堝(crucible)內；將該坩堝放入一熔爐中，該熔爐經加熱以產生一熔融物；於該熔爐中均質化該熔融物；將該經均質化之熔融物傾倒至一板上；且將該熔融物壓在該板上以形成該薄片；及自該薄片製造複數個波長轉換元件。
  2. 根據請求項1之方法，其中該無機黏合劑係一玻璃。
  3. 根據請求項2之方法，其中該玻璃係由選自由GeO2 、TeO2 、PbO、CaO及B2 O3 組成之群組之材料構成。
  4. 根據請求項2之方法，其中該熔爐係加熱至800℃與950℃之間以產生該熔融物。
  5. 根據請求項1之方法，其中該無機黏合劑具有一大於約1.6之折射率。
  6. 根據請求項1之方法，其中該無機黏合劑具有一大於約1.8之折射率。
  7. 根據請求項1之方法，其中該無機黏合劑具有一小於約400℃之玻璃軟化溫度。
  8. 根據請求項1之方法，其中該波長轉換材料係磷光體。
  9. 根據請求項8之方法，其中該磷光體係YAG：Ce。
  10. 根據請求項1之方法，其進一步包括將該複數個波長轉換元件其中之一黏合至一半導體發光裝置晶粒上。
  11. 根據請求項10之方法，其中該半導體發光裝置晶粒具有一覆晶架構(flip-chip architecture)。
  12. 根據請求項10之方法，其中將該複數個波長轉化元件其中之一黏合至一半導體發光裝置晶粒上包括：提升該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒之一溫度；及施加一壓力，以將該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒壓合在一起。
  13. 根據請求項12之方法，其進一步包括在該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒之間設置一層黏合材料。
  14. 根據請求項10之方法，其進一步包括將一光學組件黏合至該波長轉化元件。
  15. 根據請求項10之方法，其進一步包括將該波長轉換元件定形為一透鏡。
  16. 根據請求項10之方法，其中該波長轉換元件具有一凹穴(indentation)，該方法進一步包括將該半導體發光裝置晶粒安裝於該波長轉換元件之該凹穴中。
  17. 根據請求項10之方法，其進一步包括將該波長轉換元件之上表面粗糙化。
  18. 根據請求項17之方法，其中係至少藉由一機械製程及一化學製程其中之一來實施該粗糙化。
  19. 根據請求項10之方法，其進一步包括在將該波長轉換元件黏合至該半導體發光裝置晶粒之前將該波長轉換元件之下表面粗糙化。
  20. 根據請求項10之方法，其進一步包括：於經黏合之該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒上提供一封膠(encapsulant)；及將該封膠之一上表面粗糙化。
  21. 根據請求項10之方法，其進一步包括：量測該複數個波長轉化元件之該等光轉換特性；量測該半導體發光裝置晶粒所發射波長之範圍；及依據該半導體發光裝置晶粒所發射波長之範圍、該波長轉換元件之該等光轉換特性來選擇擬黏合至該半導體發光裝置晶粒之該波長轉換元件。
  22. 根據請求項10之方法，其進一步包括：量測該複數個波長轉換元件之該等光轉換特性；依據該等光轉換特性分組(grouping)及儲存該等波長轉換元件。
  23. 一種製造波長轉換元件之方法，該方法包括：製造一由一黏合劑及嵌入波長轉換材料構成之薄片；由該薄片製造複數個波長轉換元件；及量測該複數個波長轉換元件之光轉換特性；及依據該等光轉換特性來分組及儲存該等波長轉換元件。
  24. 根據請求項23之方法，其進一步包括： 提供一半導體發光裝置晶粒；量測該半導體發光裝置晶粒所發射波長之範圍；及依據該半導體發光裝置晶粒所發射波長之範圍及該波長轉換元件之該等光轉換特性來選擇該複數個波長轉換元件其中之一。
  25. 根據請求項24之方法，其進一步包括將該所選擇之波長轉換元件黏合至該半導體發光裝置晶粒上。
  26. 根據請求項25之方法，其中將該所選擇之波長轉換元件黏合至該半導體發光裝置晶粒上包括：提升該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒之一溫度；及施加一壓力，以將該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒壓合在一起。
  27. 根據請求項25之方法，其進一步包括在該波長轉換元件與該半導體發光裝置晶粒之間設置一層黏合材料。
  28. 根據請求項25之方法，其進一步包括將一光學組件黏合至該波長轉換元件。
  29. 根據請求項25之方法，其進一步包括將該波長轉換元件定形為一透鏡。
  30. 根據請求項25之方法，其中該波長轉換元件具有一凹穴，該方法進一步包括將該半導體發光裝置晶粒安裝於該波長轉換元件之該凹穴中。
  31. 根據請求項23之方法，其中該黏合劑與嵌入波長轉換材料之薄片係一具有嵌入磷光體之玻璃薄片。
  32. 一種發光裝置，其包括：一包括數個具有一主動區域(active region)之半導體層之層堆疊；一黏合至該堆疊之無機波長轉換元件；及一透光元件，該主動區域所發射之光與該無機波長轉換元件所發射之光透過該透光元件自該裝置發射；其中該無機波長轉換元件包含嵌入於玻璃之磷光體，且該無機波長轉換元件用於將該透光元件黏合至該層堆疊。
  33. 根據請求項32之發光裝置，其中該無機波長轉換元件包括嵌入一玻璃內之磷光體。
  34. 根據請求項32之發光裝置，其中無機波長轉換元件具有一大於約1.6之折射率。
  35. 根據請求項32之發光裝置，其中無機波長轉換元件具有一大於約1.8之折射率。
  36. 根據請求項32之發光裝置，其中該無機波長轉換元件具有一小於約400℃之玻璃軟化溫度。
  37. 根據請求項32之發光裝置，其中該無機波長轉換元件具有一與該堆疊之上表面近乎相同之面積。
  38. 根據請求項32之發光裝置，其進一步包括：一其中設置有該堆疊及無機波長轉換元件之反光杯。
  39. 根據請求項32之發光裝置，其中該透光元件具有一混合該主動區域所發射之光與該無機波長轉換元件所發射之轉換光之粗糙化表面。
  40. 根據請求項32之發光裝置，其中該透光元件具有一經圖案化成一Fresnel透鏡之表面，該Fresnel透鏡混合該主動區域所發射之光與該無機波長轉換元件所發射之轉換光。
  41. 根據請求項32之發光裝置，其中該無機波長轉換元件具有一凹穴，該堆疊延伸至該凹穴中。
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