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TWI411659B - 從懸浮液中蒸發溶劑而塗層半導體發光元件之方法 - Google Patents

從懸浮液中蒸發溶劑而塗層半導體發光元件之方法 Download PDF

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TWI411659B
TWI411659B TW094122646A TW94122646A TWI411659B TW I411659 B TWI411659 B TW I411659B TW 094122646 A TW094122646 A TW 094122646A TW 94122646 A TW94122646 A TW 94122646A TW I411659 B TWI411659 B TW I411659B
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Gerald H Negley
Michael Leung
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Cree Inc
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Description

從懸浮液中蒸發溶劑而塗層半導體發光元件之方法
本發明係關於製造微電子裝置，更特定言之係關於製造半導體發光裝置之方法。
諸如發光二極體(LED)或雷射二極體之半導體發光裝置已廣泛用於許多應用。如熟習技術人士所熟知，一半導體發光裝置包含具有一或多個半導體層之一半導體發光元件，該等半導體層係配置成在其通電之後發射相干及/或非相干光。還應瞭解一般對一半導體發光裝置進行封裝以提供外部電連接、散熱、透鏡或波導、環境保護及/或其他功能。
LED的持續發展已產生效率高而且機械性穩定的光源，其可涵蓋可見光譜及其以外的部分。結合固態裝置之潛在較長使用壽命的該等屬性可致動各種新的顯示器應用，並且可將LED安置在適當位置，以與地位穩固的白熾燈及螢光燈競爭。
可能需要提供用於一LED之一磷光體，(例如)以便提供固態發光。在一個範例中，用於固態白色發光的LED可以產生具有短波長(例如在約380 nm至約480 nm之範圍內)的高輻射通量輸出。可提供一或多個磷光體，其中將該LED之短波長、高能量光子輸出用於激發該磷光體之部分或全部，從而對該LED輸出之一些或全部進行降頻轉換以建立白光外觀。
舉一個特定範例而言，可結合紅、綠及藍色磷光體而使用來自一LED、約390 nm的紫外線輸出，以建立該白光外觀。舉另一個特定範例而言，藉由發射當該磷光體吸收該LED輸出之部分時所出現的470 nm藍光輸出之某部分與某次級黃色發光，可將約470 nm、來自一LED的藍光輸出用於激發一黃色磷光體，以建立該白光外觀。
可使用許多傳統技術將磷光體包含在一半導體發光裝置中。在一項技術中，將磷光體塗布在一LED之塑膠殼的內部或外部。在其他技術中，(例如)使用電泳沉積將磷光體塗布在該半導體發光裝置本身上。在其他技術中，可將一材料滴劑(例如其中包含磷光體的環氧化物)安置在該塑膠殼內部、在該半導體發光裝置上及/或在該裝置與該殼之間。此項技術亦可稱為「頂部點膠(glob top)」。該等磷光體塗層還可併入一折射率匹配材料及/或可提供一個別的折射率匹配材料。例如在美國專利第6,252,254、6,069,440、5,858,278、5,813,753、5,277,840及5,959,316號中說明使用磷光體塗層之LED。
此外，所公佈的美國專利申請案第US 2004/0056260 A1號(於2004年3月25日公佈，其標題為「包括錐形側壁之磷光體塗布發光二極體及其製造方法(Phosphor－Coated Light Emitting Diodes Including Tapered Sidewalls,and Fabrication Methods Therefor )」，其全部揭示內容因此係以引用的方式完整併入本文中)說明一發光二極體，其包含具有第一及第二相對表面之一基板，與在該等第一及第二相對表面之間、以一斜角從該第二表面向該第一表面延伸之一側壁。將一正形磷光體層提供在該斜側壁上。該斜側壁可以使磷光體塗層比傳統直角側壁更均勻。
藉由以下方式，依據本發明之某些具體實施例製造半導體發光裝置：將包含懸浮在溶劑中的磷光體微粒之一懸浮液安置在一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上，並且蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒沉積在該發光表面的至少一部分上。從而將包括磷光體微粒之一塗層形成於該發光表面的至少一部分上。
在某些具體實施例中，實質上蒸發該溶劑之全部。在某些具體實施例中，至少一些該溶劑之蒸發會使該等磷光體微粒均勻地得以沉積。在某些具體實施例中，實質上蒸發該溶劑之全部，會使該等磷光體微粒均勻地沉積在所有該發光表面上。
在某些具體實施例中，該懸浮液包括懸浮在溶劑及黏結劑中的磷光體微粒，以便蒸發至少一些該溶劑會使該等磷光體微粒及該黏結劑沉積在該發光表面的至少一部分上。在其他具體實施例中，磷光體微粒及光散射微粒係懸浮在溶劑中，以便蒸發會使該等磷光體微粒及該光散射微粒沉積在該發光表面的至少一部分上。
在其他具體實施例中，該半導體發光元件之該發光表面係在一空腔中，並且將包括懸浮在溶劑中的磷光體微粒之該懸浮液安置在該空腔中。因此該空腔可以限制用於受控蒸發之溶劑系統。在該等具體實施例中，可提供一貼裝基板，其用於包含該空腔之一半導體發光裝置，並且可以將該半導體發光元件貼裝在該空腔中。在某些具體實施例中，該空腔包括一空腔底面，並且該發光元件係在該空腔底面上，以便該發光表面從該空腔底面突出。在該等具體實施例中，蒸發至少一些該溶劑可以使該等磷光體微粒沉積在從該空腔底面突出的該發光表面的至少一部分以及該空腔底面的至少一部分上。在其他具體實施例中，可以提供磷光體微粒之一均勻沉積。在某些具體實施例中，可以將磷光體微粒之一均勻沉積提供在該發光表面之該整個表面及該(等)側壁上。
在本發明之某些具體實施例中，在執行該安置及/或該蒸發的同時，攪拌包括懸浮在溶劑中的磷光體微粒之該懸浮液。攪拌可以提升該溶劑中的該等磷光體微粒之均勻懸浮液。此外，在某些具體實施例中，該溶劑包括丁酮(MEK)、乙醇、乙酸戊酯、甲苯及/或其他傳統溶劑系統。在其他具體實施例中，該黏結劑包括纖維素。在其他具體實施例中，該等光散射微粒包括SiO2 、燻矽及/或氣凝膠微粒。
上述具體實施例已主要集中在使磷光體微粒及/或光散射微粒沉積在一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上。然而在本發明之其他具體實施例中，藉由蒸發至少一些該溶劑，懸浮在溶劑中的任何其他微粒均可以沉積在該發光表面的至少一部分上。例如，可沉積懸浮在溶劑中的奈米晶體(例如CdSe奈米磷光體)、奈米微粒(例如TiO2 )及/或導電微粒(例如導電氧化錫或導電氧化銦錫)。
此外，本發明之其他具體實施例可以使溶解在溶劑中的任何溶質沉積在該發光表面的至少一部分上。例如，可沉積溶解在溶劑中的矽(或其他無機化合物)及/或聚合物(或其他有機化合物)溶質。更明確而言，在該等具體實施例中，將包括溶解在溶劑中的溶質之一溶液安置在一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上。蒸發至少一些該溶劑以使該溶質沉積在該發光表面的至少一部分上。從而將包括該溶質之一塗層形成於該發光表面的至少一部分上。
以下將參考顯示本發明之具體實施例的附圖來更全面地說明本發明。然而本發明不應視為限於本文所提出的具體實施例。相反，所提供的該等具體實施例使得此揭示內容將更全面而完整，並將完全傳達本發明之範疇給熟習技術人士。在圖式中，為了清楚起見而誇大各層與區域的厚度。在所有圖式中，相同數字指相同元件。本文所用的術語「及/或」包含相關聯的列舉項目之一或多個項目的任何及全部組合。
本文所用的術語係基於說明特定具體實施例之目的，而不希望限制本發明。希望本文所用的單數形式「一」、「一個」及「該」亦包含複數形式，除非背景清楚地指示其他情況。應進一步瞭解雖然術語「包括」及/或「包含」在用於此說明書時規定存在所述特徵、整數、步驟、元件及/或組件，但是並不排除存在或增加一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組。
應瞭解當諸如一層或區域之一元件係指「在」或延伸「至」另一元件「上」時，其可直接在或直接延伸至另一元件上，或亦可存在中間元件。相反，當一元件係指「直接在」或「直接延伸至」另一元件「上」時，則不存在中間元件。亦應瞭解當一元件係指與另一元件「連接」或「耦合」時，其可與另一元件直接連接或耦合，或可存在中間元件。相反，當一元件係指與另一元件「直接連接」或「直接耦合」時，則不存在中間元件。
應瞭解，雖然術語第一、第二等可在本文中用以說明各元件、組件、區域、層及/或區段，但是該等術語不應限制該等元件、組件、區域、層及/或區段。該等術語係僅用以將一個元件、組件、區域、層或區段與另一個元件、組件、區域、層或區段區分。因此，以下說明之一第一元件、組件、區域、層或區段可稱為一第二元件、組件、區域、層或區段，而不脫離本發明之原理。
此外，例如「較低」、「底座」或「水平」及「較高」、「頂部」或「豎直」之相對術語，可在本文中用來說明圖式所解說的一個元件與另一個元件的關係。應瞭解，除圖式所描述的方向以外，希望相對術語包含該裝置之不同方向。例如，若顛倒圖式中的裝置，則說明為在其他元件之「較低」側上的元件將定向為在該等其他元件之「較高」側上。因此，示範性術語「較低」可包含「較低」及「較高」之方向，此取決於圖式的特定方向。同樣地，若顛倒該等圖式之一圖式中的裝置，則說明為在其他元件的「下面」或「下方」之元件將定向為在該等其他元件「上面」。因此示範性術語「下面」或「下方」可包含上面方向與下面方向。
本文參考為本發明之理想化具體實施例之示意性解說的斷面圖解來說明本發明之具體實施例。同樣，可預期圖解的形狀因(例如)製造技術及/或公差而發生變化。因此本發明之具體實施例不應視為限於本文所說明的特定區域形狀，而應包含(例如)因製造而產生的形狀偏差。例如，解說或說明為平面區域之一區域通常具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所解說的銳角通常可以為圓角。因此，圖中解說的該等區域具有示意性質，而且不希望其形狀解說一區域之精確形狀及限制本發明之範疇。此外，諸如「水平」、「豎直」及「垂直」之術語指示除了精確的0°或90°方向以外之一般方向或關係。
除非另外定義，否則本文所用的全部術語(包含技術及科學術語)具有與熟習本發明所屬技術人士所共同瞭解者相同之含意。應進一步瞭解諸如通用詞典所定義的術語之術語應視為具有與其在相關技術之背景中的含意一致之含意，而不應視為具有理想化或過度正式的意義，除非本文如此清楚地定義。
最後，本文所用的「懸浮液」意味著一種二相固－液系統，其中固體微粒係與液體(「溶劑」)混合而未溶解(「懸浮」)在液體中。此外，本文所用的「溶液」意味著單相液體系統，其中固體微粒係溶解在液體(「溶劑」)中。
圖1A為在依據本發明之各具體實施例的中間製造步驟期間的一半導體發光裝置之一斷面圖。如圖1A所示，將包括懸浮在溶劑124中的磷光體微粒122之一懸浮液120安置在一半導體發光元件110之發光表面110a的至少一部分上。本文所用的「光」指由一半導體發光元件110所發射的任何輻射、可見及/或不可見光(例如紫外線)。接著蒸發至少一些該溶劑124，如連接圖1A與1B的箭頭所示，以使該等磷光體微粒122沉積在該發光表面110a的至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒122之一塗層130。在某些具體實施例中，在執行圖1A之該安置及/或執行該蒸發的同時，攪拌包括懸浮在溶劑124中的磷光體微粒122之該懸浮液120。此外，如圖1B所示，可以執行蒸發以使該等磷光體微粒122均勻地沉積在該發光表面110a的至少該部分上，從而形成包括該等磷光體微粒122之一均勻塗層130。在某些具體實施例中，該等磷光體微粒122均勻地沉積在所有該發光表面100a上。此外，在某些具體實施例中，實質上可以蒸發該溶劑124之全部。例如，在某些具體實施例中，可以蒸發至少約80%的該溶劑。在某些具體實施例中，實質上蒸發所有該溶劑124以使該等磷光體微粒122均勻地沉積在全部該發光表面110a上。
在本發明之某些具體實施例中，該溶劑124包括丁酮(MEK)、乙醇、甲苯、乙酸戊酯及/或其他傳統溶劑。此外，在某些具體實施例中，該等磷光體微粒122的粒徑可以為約3至4μm，並且約0.2 gm之該等磷光體微粒122可與約5 cc的MEK溶劑124混合，以提供該懸浮液120。可以經由滴管移液管分配該懸浮液120，並且可以在室溫或高於或低於室溫之溫度(例如約60℃及/或約100℃)下進行蒸發。
磷光體為熟習技術人士所熟知。本文所用的該等磷光體微粒122可以為摻雜鈰的釔鋁石榴石(YAG：Ce)及/或其他傳統磷光體，並且可採用傳統混合技術與該溶劑124混合，從而提供包括磷光體微粒122之該懸浮液120。在某些具體實施例中，將該磷光體配置成轉換從該發光表面110a所發射的至少某些光，以便從該半導體發光裝置100出現的光會顯現為白光。
該半導體發光元件110可包含一發光二極體、一雷射二極體及/或其他半導體裝置，該裝置包含：一或多個半導體層，該等半導體層可包含矽、碳化矽、氮化鎵、砷化鎵及/或其他半導體材料；一基板，其可包含藍寶石、矽、砷化鎵、碳化鎵，及/或其他微電子基板；以及一或多個接觸層，其可包含金屬及/或其他導電層。在某些具體實施例中，可提供紫外線、藍色及/或綠色LED。半導體發光裝置的設計與製造已為熟習技術人士所熟知，不必在本文中加以詳細說明。
例如，依據本發明之某些具體實施例的發光裝置可包含(例如)以氮化鎵為主之LED的結構及/或在一碳化矽基板上製造雷射結構，例如由美國北卡羅萊納州Durham的克裏公司(Cree,Inc.)所製造並銷售的裝置。本發明可適用於LED及/或提供活性區域之雷射結構，如以下美國專利所說明的結構：6,201,262、6,187,606、6,120,600、5,912,477、5,739,554、5,631,190、5,604,135、5,523,589、5,416,342、5,393,993、5,338,944、5,210,051、5,027,168、4,966,862及/或4,918,497號，其係讓渡給本發明之受讓人，其全部揭示內容係以引用的方式完整併入本文中。其他合適的LED及/或雷射結構係說明在已公佈的美國專利申請文獻第US 2003/0006418 A1號中，其標題為「具有量子井及超晶格之以三族氮化物為主之發光二極體結構，以三族氮化物為主之量子井結構與以三族氮化物為主之超晶格結構(Group III Nitride Based Light Emitting Diode Structures With a Quantum Well and Superlattice,Group III Nitride Based Quantum Well Structures and Group III Nitride Based Superlattice Structures )」，於2003年1月9日公佈；以及已公佈的美國專利申請文獻第US 2002/0123164 A1號，其標題為「包含用於光擷取的修改之發光二極體及其製造方法(Light Emitting Diodes Including Modifications for Light Extraction and Manufacturing Methods Therefor )」，二者均已讓渡給本發明之受讓人，二者的全部揭示內容因此係以引用的方式完整併入本文中。此外，LED(例如美國申請案序列號10/659,241中所說明的LED，其標題為「包括錐形側壁之磷光體塗布發光二極體及其製造方法(Phosphor－Coated Light Emitting Diodes Including Tapered Sidewolls and Fabrication Methods Therefor )」，於2003年9月9日提出申請並讓渡給本發明之受讓人，其全部揭示內容係以引用的方式完整併入本文中)也可適用於本發明之具體實施例。該等LED及/或雷射可加以配置來進行操作，以便可透過該基板而發光。在此類具體實施例中，該基板可加以圖案化以便增強該裝置之光輸出，此已在(例如)上述美國專利申請文獻第US 2002/0123164 A1號中加以說明。
圖2A為本發明之其他具體實施例之一斷面圖。如圖2A所示，提供一貼裝基板210，並且將該半導體發光元件110貼裝在該基板中的一空腔212中。將包括懸浮在溶劑124中的磷光體微粒122之該懸浮液120安置在該空腔212中。因此，該空腔212可用於限制該懸浮液120，從而提供用於該懸浮液120之一受控數量與幾何結構。
依據本發明之各具體實施例，可以使用許多貼裝基板210。在某些具體實施例中，該貼裝基板210為用於一半導體發光裝置之二件式封裝，其中將該半導體發光裝置貼裝在包括氧化鋁、氮化鋁及/或其他材料之一基板上，該等材料包括該基板上的電性跡線以提供用於該導體發光裝置之外部連接。例如使用黏膠將可包括鍍銀之銅的一第二基板貼裝在該第一基板上，從而包圍該半導體發光裝置。可將一透鏡放置在該半導體發光裝置上的該第二基板上。如以上所說明的具有二件式封裝之發光二極體係說明在至Loh的申請案序列號10/446,532中，其標題為「電源表面貼裝發光晶粒封裝(Power Surface Mount Light Emitting Die Package )」，於2003年5月27日提出申請並讓渡給本發明之受讓人，其全部揭示內容係因此以引用的方式完整併入本文中。
此外，在其他具體實施例中，該貼裝基板210可以為一固體金屬塊，如至Negley等人之待審申請案序列號10/659,108所說明，其標題為「用於半導體發光裝置之固體金屬塊貼裝基板及製造其之氧化方法(Solid Metal Block Mounting Substrates for Semiconductor Light Emitting Devices,and Oxidizing Methods for Fabricating Same )」，於2003年9月9日提出申請並讓渡給本發明之受讓人，其全部揭示內容因此係以引用的方式完整併入本文中。貼裝基板210的設計已為熟習技術人士所熟知，並且不必在本文中加以進一步說明。
現在參考圖2B，執行蒸發，從而蒸發至少一些該溶劑124，以使該等磷光體微粒122沉積在該發光表面110a的至少一部分上，並且形成包括該等磷光體微粒122之一塗層130。
圖3A及3B解說本發明之其他具體實施例。如圖3A所示，在該等具體實施例中，該空腔212包含一空腔底面212a，並且將該半導體發光元件110貼裝在該空腔底面212a上。此外，該半導體發光元件110從該空腔底面212a突出。在某些具體實施例中，該半導體發光元件110之該發光表面110a包含一表面110b，其遠離該空腔底面212a；以及一側壁110c，其在該表面110b與該空腔底面212a之間延伸。如圖3B所示，執行蒸發來蒸發至少一些該溶劑124，以使該等磷光體微粒122均勻地沉積在該發光表面110a的至少一部分上，從而形成包括該等磷光體微粒122之一厚度均勻塗層130。亦如圖3B所示，在某些具體實施例中，該塗層在該表面110b及該側壁110c上的厚度可以係均勻的。在某些具體實施例中，該塗層130可以在該發光元件110外面之該底面212a上均勻地延伸。在其他具體實施例中，該塗層130亦可至少部分延伸至該空腔212之側壁212b上。
在本發明之其他具體實施例中，可將一黏結劑加入該懸浮液120中，以便在蒸發之後，該等磷光體微粒122及該黏結劑會沉積在該發光表面110的至少該部分上，並且在該部分上形成包括該等磷光體微粒122及該黏結劑之一塗層。在某些具體實施例中，可以將一纖維素材料(例如乙基纖維素及/或硝基纖維素)用作一黏結劑。此外，在其他具體實施例中，至少一些該黏結劑可與該溶劑一起蒸發。
圖4A與4B解說本發明之其他具體實施例，其中該懸浮液420包括該等磷光體微粒122及懸浮在該溶劑124中的光散射微粒422，並且其中蒸發至少一些該溶劑124以使該等磷光體微粒122及該等光散射微粒422沉積在該發光元件110的至少一部分上，並且形成包括該等磷光體微粒122及該等光散射微粒422之一塗層430。在某些具體實施例中，該等光散射微粒422可包括SiO2 (玻璃)微粒。在某些具體實施例中，藉由選擇該等光散射微粒422之粒徑，可有效地散射藍光以使發射源(用於白光應用)更加均勻(更明確而言，係更隨意)。
還應瞭解，依據本發明之各具體實施例，也可提供圖1A至4B之具體實施例的組合與子組合。
可將本發明之其他具體實施例用於在該半導體發光元件之該發光表面上提供包括除了磷光體微粒122或光散射微粒422以外的微粒之一塗層。例如，可以使用圖5A所解說的導電氧化銦錫及/或奈米TiO2 微粒522。特定言之，如圖5A所示，可將包括懸浮在溶劑124中的磷光體微粒522之一懸浮液520安置在一半導體發光元件110之發光表面110a的至少一部分上。接著如圖5B所示，蒸發至少一些該溶劑124，以使該等微粒522沉積在該發光表面110a的至少一部分上，並且形成包括該等微粒522之一塗層530。還應瞭解，依據本發明之各具體實施例，可以在與圖1A至4B之具體實施例的組合或子組合中提供圖5A及5B之具體實施例，以沉積磷光體微粒122、光散射微粒422及/或其他微粒522。
可將本發明之其他具體實施例用於在一半導體發光元件之該發光表面上提供包括溶解在一溶液中的一溶質之一塗層。特定言之，如圖6A所示，將包括溶解在溶劑中的溶質之一溶液620安置在該半導體發光元件110之該發光表面110a的至少一部分上。接著如圖6B所示，蒸發至少一些該溶劑以使該溶質沉積在該發光表面110a的至少一部分上，以在該至少一部分上形成包括該溶質之一塗層630。因此，依據本發明之該等具體實施例，可將自一溶液620的沈澱物用於提供一溶質之塗層630於一半導體發光元件110之一發光表面110a上。還應瞭解，依據本發明之各具體實施例，可以在與圖1A至5B的組合及子組合中提供圖6A及6B之具體實施例，以沉積圖6A之磷光體微粒122、光散射微粒422、其他微粒522及/或溶質630。
現在提供本發明之各具體實施例之額外說明。特定言之，本發明之某些具體實施例使自組裝的磷光體塗布發光二極體可藉由磷光體/溶劑懸浮液之受控溶劑蒸發而加以製造。在某些具體實施例中，可將一空腔(例如一傳統反射器空腔)用以限制用於受控蒸發的該懸浮液。施加該懸浮液至一受限容積，例如一LED反射器空腔之容積，並且從該受限容積蒸發該溶劑。隨著該溶劑的蒸發，懸浮液中的材料會保持在該空腔中。採用受控蒸發，可以達到一均勻材料塗層。
此外，在某些具體實施例中，若難以獲得或保持一微粒/溶質系統以便該等微粒處於懸浮液中，則在將該懸浮液分配於該空腔中的同時，可採用諸如振動(例如超音波振動)之技術以連續攪拌該懸浮液。此外，在蒸發該溶劑的同時，也可使用該振動技術以獲得一相對均勻的塗層。可以在室溫或較低及/或較高的溫度下執行蒸發，此取決於溶劑之選擇。此外，也可將真空蒸發用於擷取該溶劑。可以使用其他傳統溶劑及/或蒸發技術。還可將一黏結劑併入該懸浮液中以獲得一更粗糙的塗層。此外，藉由此技術，還可共同沉積光散射微粒及/或其他微粒。藉由選擇光散射微粒之適當粒徑，可以有效地散射藍光，此可以使該發射源(用於白光應用)更加均勻(更明確而言，係更加隨機)。最後，在其他具體實施例中，可以將溶質溶解在溶劑中，並接著使其沉澱出來以沉積該溶質。
範例
以下範例將視為僅具有解說性而不應視為限制本發明。
約0.1 gm的3－4μm磷光體係與約5cc的MEK混合，並經由一滴管移液管分配於包含一半導體發光元件110之一空腔212中。如圖7A所示，在室溫及低濃度下蒸發之情況下，該等磷光體微粒130並未覆蓋該發光元件110。本文所用的「低濃度」意味著在分配之前未觀察到該等微粒之沉澱物。如圖7B所示，在約60℃及低濃度下的蒸發提供較大的覆蓋範圍。最後，如圖7C所示，在約100℃及高濃度下的蒸發實質上提供該發光元件110及該空腔底面212a之完全覆蓋。本文所用的「高濃度」意味著在分配之前已觀察到在瓶子或滴管開口中的該等微粒之某些沉澱物。
圖8A以圖解的方式解說100 mA LED電流情況下的相關色溫(CCT)，其與用於採用以上說明的懸浮液在室溫及60℃下進行的蒸發之視角成函數關係。如圖8A所示，在針對裝置2的60℃蒸發情況下，幾乎沒有磷光體覆蓋發光頂部表面，因此可以看見更多的藍光，從而導致在0°角度情況下獲得一相對較高的CCT。其他曲線顯示在不同視角情況下磷光體之更均勻的覆蓋並解說更均勻的CCT。
圖8B以圖解方式解說在與圖8A相同之條件下與視角成函數關係的發光強度。如圖8B所示，已獲得較高的發光強度。
概括而言，圖8A與8B指示：依據本發明之具體實施例，可以提供一發光表面上之較均勻的磷光體塗層。
在圖式與說明書中，已揭示本發明之具體實施例，雖然使用特定術語，但是該等術語僅以一般及說明意義加以使用，而非基於限制之目的，本發明之範疇係在以下申請專利範圍中提出。
100．．．半導體發光裝置
110．．．發光元件
110a．．．發光表面
110b．．．表面
110c．．．側壁
120．．．懸浮液
122．．．磷光體微粒
124．．．溶劑
130．．．塗層
210．．．貼裝基板
212．．．空腔
212a．．．空腔底面
212b．．．側壁
420．．．懸浮液
422．．．光散射微粒
430．．．塗層
520．．．懸浮液
522．．．微粒
530．．．塗層
620．．．溶液
630．．．塗層
圖1A與1B、2A與2B、3A與3B、4A與4B、5A與5B及6A與6B為在依據本發明之各具體實施例的中間製造步驟期間的半導體發光裝置之斷面圖。
圖7A至7C為包含依據本發明之各具體實施例之磷光體塗層的發光裝置之照片。
圖8A及8B以圖解方式分別解說與用於依據本發明之各具體實施例的磷光體塗布發光裝置之視角成函數關係的顏色校正溫度及發光強度。
100．．．半導體發光裝置
110．．．發光元件
110a．．．發光表面
120．．．懸浮液
122．．．磷光體微粒
124．．．溶劑
130．．．塗層

Claims (25)

  1. 一種製造一半導體發光裝置之方法，其包括：將包括懸浮在溶劑中的磷光體微粒之一懸浮液安置於一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上；侷限該懸浮液以用於在該發光表面之該至少一部分上之受控制的蒸發；以及蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  2. 如請求項1之方法，其中該發光表面係在一空腔中，並且其中安置操作包括在該空腔中安置包含懸浮在溶劑中的磷光體微粒之該懸浮液。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包括：在執行該安置操作及/或該蒸發操作的同時，攪拌包含懸浮在溶劑中的磷光體微粒之該懸浮液。
  4. 如請求項1之方法，其中蒸發操作包括蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒均勻地沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒之一均勻塗層。
  5. 如請求項1之方法，其中蒸發操作包括實質上蒸發該溶劑之全部以使該等磷光體微粒沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  6. 如請求項1之方法， 其中安置操作包括將包含懸浮在溶劑及黏結劑中的磷光體微粒之一懸浮液安置於一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上；以及其中蒸發操作包括蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒及該黏結劑沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒及該黏結劑之一塗層。
  7. 如請求項1之方法，其中安置操作包括將包含懸浮在溶劑中的磷光體微粒及光散射微粒之一懸浮液安置於一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上；以及其中蒸發操作包括蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒及該等光散射微粒沉積在該發光元件之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等磷光體微粒及該等光散射微粒之一塗層。
  8. 如請求項2之方法，其中在安置操作前：提供一貼裝基板，其用於包含該空腔之一半導體發光裝置；以及於該空腔中安裝該半導體發光元件。
  9. 如請求項2之方法，其中該空腔包含一空腔底面，其中該發光元件係在該空腔底面上，其中該發光表面從該空腔底面突出，並且其中蒸發操作包括：蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒沉積在從該空腔底面突出的該發光表面的至少一部分以及在該空腔 底面的至少一部分上，並且在該等至少一部分上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  10. 如請求項2之方法，其中該空腔包含一空腔底面，其中該發光元件係在該空腔底面上，其中該發光表面從該空腔底面突出，並且其中蒸發操作包括：蒸發至少一些該溶劑以使該等磷光體微粒均勻地沉積在從該空腔底面突出的該發光表面的至少一部分以及在該空腔底面的至少一部分上，並從而在該等至少一部分上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  11. 如請求項1之方法，其中蒸發操作包括：實質上蒸發該溶劑之全部以使該等磷光體微粒均勻地沉積在所有該發光表面上，並且在所有該表面上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  12. 如請求項1之方法，其中該溶劑包括丁酮(MEK)、乙醇、甲苯及/或乙酸戊酯。
  13. 如請求項6之方法，其中該黏結劑包括纖維素。
  14. 如請求項7之方法，其中該等光散射微粒包括SiO2 微粒。
  15. 如請求項1之方法，其中該發光表面包含一表面與從該表面延伸之一側壁，並且其中蒸發操作包括實質上蒸發該溶劑之全部以使該等磷光體微粒均勻地沉積在所有該發光表面上，所有該發光表面包含所有該表面及所有該側壁，並且在所有該發光表面上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  16. 如請求項2之方法，其中該空腔包含一空腔底面，其中該 發光表面包含遠離該空腔底面之一表面及從該表面延伸至該空腔底面之一側壁，並且其中蒸發操作包括實質上蒸發該溶劑之全部以使該等磷光體微粒均勻地沉積在所有該發光表面上，所有該發光表面包含所有該表面及所有該側壁，並且在所有該發光表面上形成包括該等磷光體微粒之一塗層。
  17. 如請求項1之方法，其中將該磷光體配置成轉換從該發光表面所發射的至少某些光，以便從該半導體發光裝置出現的光顯現為白光。
  18. 一種製造一半導體發光裝置之方法，其包括：將包括懸浮在溶劑中的微粒之一懸浮液安置於一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上；侷限該懸浮液以用於在該發光表面之該至少一部分上之受控制的蒸發；以及蒸發至少一些該溶劑以使該等微粒沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等微粒之一塗層。
  19. 如請求項18之方法，其中該發光表面係在一空腔中，並且其中安置操作包括在該空腔中安置包含懸浮在溶劑中的微粒之該懸浮液。
  20. 如請求項18之方法，其進一步包括：在執行該安置操作及/或該蒸發操作的同時，攪拌包含懸浮在溶劑中的微粒之該懸浮液。
  21. 如請求項18之方法，其中蒸發操作包括蒸發至少一些該 溶劑以使該等微粒均勻地沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該等微粒之一均勻塗層。
  22. 如請求項18之方法，其中該等微粒包括磷光體微粒、光散射微粒、導電微粒及/或奈米微粒。
  23. 一種製造一半導體發光裝置之方法，其包括：將包括溶解在溶劑中的溶質之一溶液安置於一半導體發光元件之一發光表面的至少一部分上；侷限該懸浮液以用於在該發光表面之該至少一部分上之受控制的蒸發；以及蒸發至少一些該溶劑以使該溶質沉積在該發光表面之該至少一部分上，並且在該至少一部分上形成包括該溶質之一塗層。
  24. 如請求項23之方法，其中該發光表面係在一空腔中，並且其中安置操作包括在該空腔中安置包含溶解在溶劑中的溶質之該溶液。
  25. 如請求項23之方法，其中該溶質包括一無機化合物及/或一有機聚合物。
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