專利名稱：發(fā)光組件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光組件及其制作方法，且特別涉及一種具有高電壓驅(qū)動(dòng)、高演色性以及光密度集中的高發(fā)光效率白光發(fā)光組件以及一種堆疊微型發(fā)光二極管芯片組的制作方法。
背景技術(shù)：
圖1為美國(guó)專利第US5998925號(hào)所揭示的白光發(fā)光二極管的示意圖。請(qǐng)參閱圖1， 白光發(fā)光組件1至少包含支架11、發(fā)出藍(lán)光波長(zhǎng)的氮化鎵系發(fā)光二極管芯片12以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料13。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料13與封蓋樹(shù)脂14相混合，且吸收部份氮化鎵系發(fā)光二極管芯片12所發(fā)出的藍(lán)光能量而轉(zhuǎn)換發(fā)出綠光波長(zhǎng)的光，因此獲得由藍(lán)光波長(zhǎng)的光及綠光波長(zhǎng)的光所混合出的白光。雖然此技術(shù)具有制作方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，然而，白光發(fā)光組件1 的光譜因缺乏紅光成分而演色性不佳，因此應(yīng)用上存在缺點(diǎn)。圖2為美國(guó)專利第US5851063號(hào)所揭示的高演色性的白光發(fā)光組件的光譜圖。請(qǐng)參閱圖2，白光組件由至少包含發(fā)出藍(lán)光波段055 490nm)的發(fā)光二極管、發(fā)出綠光波段 (530 570nm)的發(fā)光二極管、以及發(fā)出紅光波段(605 630nm)的發(fā)光二極管。白光發(fā)光組件通過(guò)各發(fā)光波段適當(dāng)?shù)纳珳卣{(diào)整以及組合而達(dá)成演色性大于80的目標(biāo)。然而，由于白光是通過(guò)三種不同發(fā)光二極管經(jīng)由光學(xué)混光的技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，在制作技術(shù)上，很難獲得色度均勻性佳的白光發(fā)光組件，因此應(yīng)用上也存在缺點(diǎn)。另外，美國(guó)專利第US6351069號(hào)揭露了一種高演色性及色度均勻性佳的白光發(fā)光組件。此白光發(fā)光組件由可發(fā)出藍(lán)光波段的發(fā)光二極管，特別是一種氮化鎵系發(fā)光二極管芯片以及兩種熒光材料所組合而成。這兩種熒光材料分別吸收部份的藍(lán)光波段能量而轉(zhuǎn)換成綠光波段以及紅光波段，通過(guò)此三種不同波長(zhǎng)的藍(lán)光、綠光以及紅光相混合，進(jìn)而獲得高演色性及色度均勻性佳的白光發(fā)光組件。然而，由于可吸收藍(lán)光波段能量而轉(zhuǎn)換成紅光所使用的熒光材料的光轉(zhuǎn)換效率偏低，因此，無(wú)法提升白光發(fā)光組件的整體發(fā)光效率，應(yīng)用上仍存在缺點(diǎn)。圖3是美國(guó)專利第US6234648號(hào)所揭露的一種高演色性及高發(fā)光效率的白光發(fā)光組件。請(qǐng)參閱圖3，為了同時(shí)改善上述白光發(fā)光組件的缺點(diǎn)，白光發(fā)光組件20包括至少一發(fā)出藍(lán)光波長(zhǎng)的氮化鎵系發(fā)光二極管21、至少一發(fā)出紅光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管22以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料23。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料23可吸收部分由發(fā)出藍(lán)光波長(zhǎng)的氮化鎵系發(fā)光二極管 21的能量而轉(zhuǎn)換成發(fā)出綠光波長(zhǎng)的光，通過(guò)此三種不同波長(zhǎng)的藍(lán)光、綠光以及紅光相混合， 進(jìn)而獲得高演色性及高發(fā)光效率的白光發(fā)光組件。然而，由于發(fā)出藍(lán)光波長(zhǎng)的氮化鎵系發(fā)光二極管21以及發(fā)出紅光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管22采用分離方式放置于承載器M，因此，白光發(fā)光組件20的整體尺寸難以縮小而且光學(xué)混光上的均勻性不易設(shè)計(jì)，且應(yīng)用于照明光源上，仍存在光源無(wú)法有效集中的缺點(diǎn)。圖4為美國(guó)公開(kāi)專利第US20090109151號(hào)所揭示的發(fā)光裝置示意圖。請(qǐng)參閱圖 4，為了提高交流驅(qū)動(dòng)白光發(fā)光二極管組件的演色性，白光發(fā)光二極管裝置40包括兩組發(fā)出不同波長(zhǎng)光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管群組41、42以及混合波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料43的封蓋樹(shù)脂。白光發(fā)光二極管裝置40的配置方式一例如可為，其包括分別提供可發(fā)出藍(lán)光以及可發(fā)出綠光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，于可發(fā)出藍(lán)光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的上方加上混合可發(fā)出紅光之熒光材料的封蓋樹(shù)脂。另外，白光發(fā)光二極管裝置40的配置方式二例如可為，其分別包括可發(fā)出藍(lán)光以及可發(fā)出紅光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，于該可發(fā)出藍(lán)光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的上方加上混合可發(fā)出介于藍(lán)光以及紅光之間的熒光材料的封蓋樹(shù)脂。美國(guó)公開(kāi)專利第 US20090109151雖揭示提高演色性的方法，但目前制作的紅色波段(600 630nm)熒光材料的轉(zhuǎn)換效率仍然偏低，因此，方式一雖可以增加整體發(fā)光裝置的演色性，但無(wú)法有效地提高整體裝置的發(fā)光效率；方式二雖然可以有效地提高演色性且避免整體裝置的發(fā)光效率下降，但發(fā)出藍(lán)光以及紅光的交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管是采用分離方式放置，因此，白光發(fā)光二極管裝置40的整體尺寸難以縮小而且光學(xué)混光上的均勻性不易設(shè)計(jì)，故應(yīng)用上仍缺點(diǎn)存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種發(fā)光組件，其為高發(fā)光效率白光發(fā)光組件，并具有高電壓驅(qū)動(dòng)、高演色性以及光密度集中的特性。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種發(fā)光組件的制作方法，其堆疊微型發(fā)光二極管芯片以制作高發(fā)光效率白光發(fā)光組件，所制作的發(fā)光組件具有高電壓驅(qū)動(dòng)、高演色性以及光密度集中的特性。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種發(fā)光組件，其至少包括支架、第一絕緣性基板、第一發(fā)光二極管芯片組群、第二發(fā)光二極管芯片組及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料。第一絕緣性基板，形成于支架上。第一絕緣性基板具有第一區(qū)域以及第二區(qū)域。第一發(fā)光二極管芯片組形成于第一絕緣性基板上，并位于第一區(qū)域，用以發(fā)出第一光線。第二發(fā)光二極管芯片組形成于第一絕緣性基板的第二區(qū)域上方，用以發(fā)出第二光線。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料位于第一發(fā)光二極管芯片組及第二發(fā)光二極管芯片組上，用以吸收部分第一發(fā)光二極管芯片組所發(fā)出的第一光線并轉(zhuǎn)換成第三光線。第一光線、第二光線和第三光線具有不同波長(zhǎng)的光譜范圍。本發(fā)明還提供一種發(fā)光組件的制作方法，包括以下步驟。首先，設(shè)置第一絕緣性基板于支架上。接著，設(shè)置第一發(fā)光二極管芯片組于第一絕緣性基板上，并位于第一區(qū)域，用以發(fā)出第一光線。然后，設(shè)置第二發(fā)光二極管芯片組于第一絕緣性基板的第二區(qū)域上方，用以發(fā)出第二光線。之后，設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料于第一發(fā)光二極管芯片組及第二發(fā)光二極管芯片組上，用以吸收部分第一發(fā)光二極管芯片組所發(fā)出的第一光線并轉(zhuǎn)換第三光線。其中第一光線、第二光線和第三光線具有不同波長(zhǎng)的光譜范圍。本發(fā)明的有益效果是，發(fā)光組件是以多個(gè)可發(fā)出不同波長(zhǎng)光的微型發(fā)光二極管芯片組以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料所組成，因此可改善發(fā)光組件的演色性以及發(fā)光效率。而且，發(fā)光組件由多個(gè)可發(fā)出不同波長(zhǎng)光的微型發(fā)光二極管芯片組所堆疊可提高光密度以及組件密集化程度。另外，發(fā)光組件中的多個(gè)微型發(fā)光二極管芯片是串聯(lián)的，因此可實(shí)現(xiàn)高電壓驅(qū)動(dòng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有白光發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是為現(xiàn)有另一白光發(fā)光組件的光譜圖。圖3是現(xiàn)有又一白光發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是現(xiàn)有另一交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管陣列結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6(a)至6(c)是本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的堆疊貼合區(qū)域配置的示意圖。圖7是本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的第四較佳實(shí)施例顎發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本發(fā)明的第五較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明的第六較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是本發(fā)明的第七較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是本發(fā)明的發(fā)光組件的制作方法流程圖。圖14是本發(fā)明之發(fā)光組件的制作方法第一實(shí)施例流程圖。1、20:白光發(fā)光組件11,61 支架12,21 藍(lán)光波長(zhǎng)的氮化鎵系發(fā)光二極管芯片13、23、43、64 熒光材料14、43、65 封蓋樹(shù)脂22 紅光波長(zhǎng)的發(fā)光二極管芯片24 承載器40 白光發(fā)光二極管裝置41、42 交流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管群組62 第一發(fā)光二極管芯片組63 第二發(fā)光二極管芯片組611 第一絕緣性基板612 氮化鋁銦鎵系磊晶層613 覆晶貼合區(qū)域614 金屬導(dǎo)線615 金屬接合墊616 絕緣層617,618 正負(fù)極打線接合墊621 第二絕緣性基板622 氮磷化鋁銦鎵系磊晶層700 反射層S1-S4、S11_S18 步驟
具體實(shí)施例方式圖5是本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖5，發(fā)光組件包含支架61、第一發(fā)光二極管芯片組62、第二發(fā)光二極管芯片組63、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64 以及封蓋樹(shù)脂65。其中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64是位于第一發(fā)光二極管芯片組62、第二發(fā)光二極管芯片組63以及封蓋樹(shù)脂65上。另一可行之實(shí)施結(jié)構(gòu)是將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64混合于封蓋樹(shù)脂65中以取代封蓋樹(shù)脂65。其中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64可吸收部份由第一發(fā)光二極管芯片組62所發(fā)出的光，并轉(zhuǎn)換成另一波長(zhǎng)的光。第一發(fā)光二極管芯片組62包括由位于第一絕緣性基板611上的氮化鋁銦鎵系(AlInGaN-based)磊晶層612所構(gòu)成的多個(gè)微型發(fā)光二極管芯片，第一發(fā)光二極管芯片組62中每個(gè)獨(dú)立的微型芯片具有同面的正負(fù)電極且這些獨(dú)立的微型芯片是以串聯(lián)方式電氣連接。其中，第一發(fā)光二極管芯片組62更包含至少一對(duì)正負(fù)極打線接合墊617可與外界進(jìn)行電氣連接。第二發(fā)光二極管芯片組63包括由位于第二絕緣性基板621上的氮磷化鋁銦鎵系(AlInGaPN-based)磊晶層622所構(gòu)成的多個(gè)微型發(fā)光二極管芯片，第二發(fā)光二極管芯片組63中每個(gè)獨(dú)立的微型芯片也具有同面的正負(fù)電極且這些獨(dú)立的微型芯片亦是以串聯(lián)方式電氣連接。其中，第二發(fā)光二極管芯片組63也包含至少一對(duì)正負(fù)極打線接合墊618可與外界做電氣連接。此外，第二發(fā)光二極管芯片組63是以第二絕緣性基板621與第一發(fā)光二極管芯片組62的第一絕緣性基板611 以堆疊貼合方法相結(jié)合，并利用正負(fù)極打線接合墊617及618將第一發(fā)光二極管芯片組62 與第二發(fā)光二極管芯片組63串聯(lián)電氣連接。另外，第一發(fā)光二極管芯片組62與第二發(fā)光二極管芯片組63也可以不串聯(lián)而采用分別驅(qū)動(dòng)及控制。第一絕緣性基板611的形狀為四邊形，然而第二發(fā)光二極管芯片組63堆疊貼合的區(qū)域是配置于第一絕緣性基板611的中央?yún)^(qū)域、四個(gè)角落或四個(gè)邊，并采用對(duì)稱方式分布， 如圖6(a)至6 (c)所示。第二發(fā)光二極管芯片組63堆疊貼合的區(qū)域的形成方法是，以蝕刻方法將第一絕緣性基板611對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氮化鋁銦鎵系磊晶層612移除。接著，提供粘膠材料于第一絕緣性基板611上已被蝕刻的區(qū)域。然后，將第二絕緣性基板621的一側(cè)經(jīng)由粘膠材料與第一絕緣性基板611上已被蝕刻的區(qū)域相貼合。之后，通過(guò)熱處理將粘膠材料固化而完成第一發(fā)光二極管芯片組62與第二發(fā)光二極管芯片組63的堆疊貼合。支架61的材質(zhì)可為陶瓷系列(Ceramic based)、氮化鋁(AlN_based)、銅、鋁、鉬、鎢、氧化鋁(A10-based) 或上述材質(zhì)所組合的復(fù)合材質(zhì)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64可為Sri_x_yBaxCaySi04:EU2+F、 (Sr1^yEuxMny) P2+z07 Eu2+F > (Ba, Sr, Ca) Al2O4: Eu、((Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn)) Si2O7: Eu、 SrGa2S4:Eu> ((Ba, Sr, Ca) ^xEux) (Mg, Zn) ^xMnx)Al10O17^ Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu，Mn、((Ba, Sr, Ca, Mg)卜叉 Eux) 2Si204> Ca2MgSi2O7 Cl、SrSi3O8 · 2SrCl2:Eu、BAM:Eu、Sr-Aluminate Eu> Thiogallate Eu、Chlorosi 1 icate : Eu、Borate : Ce, Tb、Sr4Al14O25: Eu、YBO3: Ce, Tb、 BaMgAl10O17: Eu，Mn、(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi207: Cl，Eu, Mn、(Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (P04)6C12:Eu,ZnS:Cu, Al, (Y,Gd, Tb, Lu, Yb) (AlyGa1^y) 5012:Ce, (Sr1^zBaxCayEuz)2SiO4, (Sr^bCabBac) SixNyOz:Eua以及Sr5 (PO4) 3C1: Eua其中之一或上述材質(zhì)所組成的混合材質(zhì)，并且可以吸收部份第一發(fā)光二極管芯片組62所發(fā)出的光并轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為550 590nm的黃綠光。發(fā)光組件可應(yīng)用于高電壓的電源輸入，例如當(dāng)施以3伏特之工作電壓于第一發(fā)光二極管芯片組62中的單顆微型芯片時(shí)，此單顆微型芯片的相對(duì)應(yīng)的工作電流為15毫安，而第一發(fā)光二極管芯片組62是由30顆微型芯片串聯(lián)組成，當(dāng)施以工作電壓90伏特時(shí)，則每顆微型芯片可分配到3伏特的工作電壓。此外，當(dāng)施以2伏特的工作電壓于第二發(fā)光二極管芯片組63中的單顆微型芯片時(shí)，此單顆微型芯片的相對(duì)應(yīng)的工作電流為15毫安，而第二發(fā)光二極管芯片組63是由15顆微型芯片串聯(lián)組成，當(dāng)施以工作電壓30伏特時(shí)，則每顆微型芯片可分配到2伏特的工作電壓。第一發(fā)光二極管芯片組62以及第二發(fā)光二極管芯片組63所串聯(lián)組合而成的發(fā)光組件，當(dāng)施以工作電壓120伏特時(shí)，第一發(fā)光二極管芯片組62可發(fā)出波長(zhǎng)介于430 490nm 的藍(lán)光波段的光，而第二發(fā)光二極管芯片組63可發(fā)出波長(zhǎng)介于605 650nm的紅光波段的光，也即第一發(fā)光二極管芯片組62、第二發(fā)光二極管芯片組63以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64三者可發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，分別位于發(fā)光波段430 490nm、605 650nm以及550 590nm， 進(jìn)而獲得兼具高演色性以及高發(fā)光效率的高壓驅(qū)動(dòng)白光發(fā)光組件。圖7為本發(fā)明的發(fā)光組件的第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖7，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第一實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，堆疊貼合區(qū)域?yàn)槲挥诘谝唤^緣性基板 611上的氮化鋁銦鎵系磊晶層612的表面，堆疊貼合區(qū)域并沒(méi)有制作任何的微型芯片。具體地堆疊貼合的方法是，直接提供透明粘膠材料于氮化鋁銦鎵系磊晶層612上，然后，將第二絕緣性基板621之一側(cè)通過(guò)透明粘膠材料與位于第一絕緣性基板611上的氮化鋁銦鎵系磊晶層612相貼合，之后，利用熱處理將透明粘膠材料固化而完成第一發(fā)光二極管芯片組62 與第二發(fā)光二極管芯片組63的堆疊貼合。圖8為本發(fā)明的發(fā)光組件的第三較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖8，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第一實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，第二發(fā)光二極管芯片組63是以覆晶方式與第一發(fā)光二極管芯片組62相結(jié)合。此外，覆晶貼合區(qū)域613是配置于第一絕緣性基板611的中央?yún)^(qū)域、四個(gè)角落或四個(gè)邊，并且采用對(duì)稱方式分布。覆晶貼合區(qū)域613的形成方法是以蝕刻方法將覆晶貼合區(qū)域613對(duì)應(yīng)的氮化鋁銦鎵系磊晶層612移除。接著，制作金屬導(dǎo)線614以及金屬接合墊615于第一絕緣性基板611上，也即在氮化鋁銦鎵系磊晶層 612已被蝕刻的區(qū)域制作金屬導(dǎo)線614以及金屬接合墊615。然后，將第二發(fā)光二極管芯片組63的一對(duì)正負(fù)極打線接合墊(如圖5中的618所示)與第一絕緣性基板611上的金屬接合墊615相粘合，從而完成第二發(fā)光二極管芯片組63的覆晶貼合。第二絕緣性基板621 為一透光基板，且為本實(shí)施例中第二發(fā)光二極管芯片組63的出光面。圖9為本發(fā)明的發(fā)光組件的第四較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖9，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第二實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，第二發(fā)光二極管芯片組63是以覆晶方式與第一發(fā)光二極管芯片組62相結(jié)合。覆晶貼合區(qū)域613是配置于第一絕緣性基板611 上的氮化鋁銦鎵系磊晶層612的中央?yún)^(qū)域、四個(gè)角落或四個(gè)邊，并且采用對(duì)稱方式分布，覆晶貼合區(qū)域613并沒(méi)有制作任何的微型芯片。首先，形成覆晶貼合區(qū)域613的方法是沉積絕緣層616于覆晶貼合區(qū)域613的氮化鋁銦鎵系磊晶層612的表面。接著，制作金屬導(dǎo)線 614以及金屬接合墊615于絕緣層616上。之后，將第二發(fā)光二極管芯片組63的一對(duì)正負(fù)極打線接合墊(如圖5中618所示示)與絕緣層616上的金屬接合墊615相粘合，從而完成第二發(fā)光二極管芯片組63的覆晶貼合。圖10為本發(fā)明的發(fā)光組件的第五較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖10，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第一以及第二實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，第一發(fā)光二極管芯片組62更包含至少一反射層700，反射層700設(shè)置于第一絕緣性基板611無(wú)第一發(fā)光二極管芯片組62的一側(cè)，其作用是將由第一發(fā)光二極管芯片組62、第二發(fā)光二極管芯片組63以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64射向第一絕緣性基板611的光線反射至具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64的出光面。反射層700可為金屬反射鏡(Metal Reflector)、全方位反射鏡(Omnidirectional Reflector)、布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)以及光子晶體反射鏡 (Optical Crystal Reflector)其中之一或上述反射鏡的組合，反射層700對(duì)于可見(jiàn)光的反射率可達(dá)95%以上。圖11為本發(fā)明的發(fā)光組件的第六較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖11，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第一以及第二實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，第二發(fā)光二極管芯片組 63更包含至少一反射層700，反射層700設(shè)置于第二絕緣性基板621無(wú)第二發(fā)光二極管芯片組63的一側(cè)，其作用是將由第二發(fā)光二極管芯片組63以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64射向第二絕緣性基板621的光線反射至具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64的出光面。反射層700可為金屬反射鏡(Metal Reflector)、全方位反射鏡(Omnidirectional Reflector)、布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)以及光子晶體反射鏡(Optical Crystal Reflector) 其中之一或上述反射鏡的組合，反射層700對(duì)于可見(jiàn)光的反射率可達(dá)95%以上。圖12為本發(fā)明的發(fā)光組件的第七較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖12，本實(shí)施例的發(fā)光組件與第三以及第四實(shí)施例的發(fā)光組件的不同處在于，第二發(fā)光二極管芯片組63更包含至少一反射層700，反射層700設(shè)置于第二發(fā)光二極管芯片組63具有氮磷化鋁銦鎵系磊晶層622的一側(cè)，其作用是將由第二發(fā)光二極管芯片組63以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料64射向第一絕緣基板611上的氮化鋁銦鎵系磊晶層612的光線反射至具有第二絕緣性基板621的出光面。反射層700可為金屬反射鏡(Metal Reflector)、全方位反射鏡 (Omnidirectional Reflector)、布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)以及光子晶體反射鏡(Optical Crystal Reflector)其中之一或上述反射鏡的組合，反射層700對(duì)于可見(jiàn)光的反射率可達(dá)95%以上。圖13為本發(fā)明的白光發(fā)光組件的制作方法流程圖。請(qǐng)參閱圖13，步驟Si，設(shè)置第一絕緣性基板于支架上。步驟S2，設(shè)置形成第一發(fā)光二極管芯片組于第一絕緣性基板上，并位于第一絕緣性基板的第一區(qū)域，用以發(fā)出第一光線。步驟S3，設(shè)置形成第二發(fā)光二極管芯片組于第二絕緣性基板，并設(shè)置于第一絕緣性基板的第二區(qū)域的上方，用以發(fā)出第二光線。 第一發(fā)光二極管芯片組及第二發(fā)光二極管芯片組是發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。步驟S4，設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料于第一發(fā)光二極管芯片組及第二發(fā)光二極管芯片組上，用以吸收部分第一發(fā)光二極管芯片組發(fā)出的第一光線并轉(zhuǎn)換成另一波長(zhǎng)第三光線。其中，第一光線、第二光線和第三光線具有不同波長(zhǎng)的光譜范圍。圖14為本發(fā)明的發(fā)光組件的制作方法第一實(shí)施例的流程圖。請(qǐng)參閱圖14，步驟 S11，提供第一絕緣性基板。步驟S12，形成氮化鋁銦鎵系磊晶層于第一絕緣性基板上。步驟S13，蝕刻部份氮化鋁銦鎵系磊晶層而露出部分第一絕緣性基板。步驟S14，形成多個(gè)微型氮化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片并串聯(lián)各個(gè)微型氮化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片以形成第一發(fā)光二極管芯片組。步驟S15，提供第二絕緣性基板。步驟S16，形成多個(gè)微型氮磷化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片于第二絕緣性基板上并串聯(lián)各個(gè)微型氮磷化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片以形成第二發(fā)光二極管芯片組。步驟S17，將第二發(fā)光二極管芯片組形成于部分露出的第一絕緣性基板上。步驟S18，串聯(lián)第一發(fā)光二極管芯片組與第二發(fā)光二極管芯片組。
綜上所述，本發(fā)明的發(fā)光組件包括多個(gè)發(fā)出不同波長(zhǎng)的微型發(fā)光二極管芯片組以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料，因此可獲得高電壓驅(qū)動(dòng)的高發(fā)光效率白光發(fā)光組件。另外，本發(fā)明的發(fā)光組件包括氮化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片組、氮磷化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片組以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料，因此可獲得具有良好演色性的高發(fā)光效率白光發(fā)光組件。此外，本發(fā)明的發(fā)光組件是以堆疊貼合方法將氮化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片組與氮磷化鋁銦鎵系發(fā)光二極管芯片組結(jié)合，因此可實(shí)現(xiàn)發(fā)光組件的發(fā)光密度集中的功效。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光組件，其特征是，其包括一支架；一第一絕緣性基板，形成于該支架上，該第一絕緣性基板具有一第一區(qū)域以及一第二區(qū)域；一第一發(fā)光二極管芯片組，形成于該第一絕緣性基板上，并位于該第一區(qū)域，用以發(fā)出一第一光線；一第二發(fā)光二極管芯片組，形成于該第一絕緣性基板的該第二區(qū)域的上方，用以發(fā)出一第二光線；以及一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料，位于該第一發(fā)光二極管芯片組及該第二發(fā)光二極管芯片組上， 用以吸收部分該第一發(fā)光二極管芯片組所發(fā)出的該第一光線并轉(zhuǎn)換成一第三光線，該第一光線、該第二光線和該第三光線具有不同波長(zhǎng)的光譜范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征是，該第一發(fā)光二極管芯片組包括串聯(lián)的多個(gè)氮化鋁銦鎵系微型發(fā)光二極管芯片，該第二發(fā)光二極管芯片組包括串聯(lián)的多個(gè)氮磷化鋁銦鎵系微型發(fā)光二極管芯片，該第一光線是波長(zhǎng)介于430至490納米的藍(lán)光，該第二光線是波長(zhǎng)介于605至650納米的紅光，且該第三光線是波長(zhǎng)介于550至590納米的黃綠光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征是，用于配置該第二發(fā)光二極管芯片組的該第二區(qū)域位于該第一絕緣性基板的中央、邊緣或者角落。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括一第二絕緣性基板，形成于該第一絕緣性基板與該第二發(fā)光二極管芯片組之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括一反射層，設(shè)置于該第一絕緣性基板下方，或該第一絕緣性基板與該第二發(fā)光二極管芯片組之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征是，該第一發(fā)光二極管芯片組電氣串聯(lián)至該第二發(fā)光二極管芯片組。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括至少一金屬接合墊，形成于該第一絕緣性基板，用作該第二發(fā)光二極管芯片組覆晶于該第一絕緣性基板上的接合墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括一氮化鋁銦鎵系磊晶層，設(shè)置于該第一絕緣性基板與該第二絕緣性基板之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括一絕緣層，設(shè)置于該氮化鋁銦鎵系磊晶層上；以及至少一金屬接合墊，形成于該絕緣層上，用作該第二發(fā)光二極管芯片組覆晶于該第一絕緣性基板上的接合墊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括一反射層，設(shè)置于該絕緣層上， 并位于該絕緣層與該第二發(fā)光二極管芯片組之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征是，更包括至少一封蓋樹(shù)脂，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料與該封蓋樹(shù)脂相混合，混合有該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料之該封蓋樹(shù)脂是均勻分布于該第一發(fā)光二極管芯片組上或是均勻分布于該第一發(fā)光二極管芯片組以及該第二發(fā)光二極管芯片組上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光組件，其特征是，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料包括 Sr1^yBaxCaySiO4Eu2+FΛ (Sr1^yEuxMny)P2+z07Eu2+FΛ (Ba，Sr，Ca)Al2O4:Eu、((Ba，Sr，Ca) (Mg，Zn)) Si2O7: Eu、SrGa2S4: Eu、((Ba, Sr, Ca) ^xEux) (Mg, Zn) ^xMnx) Al10O17^ Ca8Mg(SiO4)4Cl2 = Eu, Mn、 ((Ba, Sr, Ca, Mg) ^x Eux)2Si204, Ca2MgSi2O7 Cl, SrSi3O8 · 2SrCl2:Eu, BAM: Eu, Sr-AluminateEu、Thiogallate:Eu、Chlorosilicate:Eu> Borate:Ce, Tb、Sr4Al14O25:Eu> YBO3: Ce, Tb、BaMgAl10O17: Eu，Mn、(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga)2S4:Eu、Ca2MgSi2O7: Cl, Eu, Mn、 (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (P04) 6C12: Eu、ZnS:Cu, Al、(Y, Gd, Tb, Lu, Yb) (AlyGa1^y) 5012:Ce, (Sr1^zBaxCayEuz)2SiO4, (Sr1^bCabBac)SixNyOzIEu3 以及 Sr5 (PO4) 3C1:Eua 其中之一或上述材質(zhì)所組成的混合材質(zhì)。
13.一種發(fā)光組件的制作方法，其特征是，其包括設(shè)置一第一絕緣性基板于一支架上；設(shè)置一第一發(fā)光二極管芯片組于該第一絕緣性基板上，并位于該第一絕緣性基板的一第一區(qū)域，用以發(fā)出一第一光線；設(shè)置一第二發(fā)光二極管芯片組于該第一絕緣性基板的一第二區(qū)域上方，用以發(fā)出一第二光線；以及設(shè)置一波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料于該第一發(fā)光二極管芯片組及第二發(fā)光二極管芯片組上，用以吸收部分該第一發(fā)光二極管芯片組所發(fā)出的該第一光線并轉(zhuǎn)換成一第三光線，該第一光線、該第二光線和該第三光線具有不同波長(zhǎng)的光譜范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，設(shè)置該第一發(fā)光二極管芯片組的步驟包括形成一氮化鋁銦鎵系磊晶層于該第一絕緣性基板；以及利用該氮化鋁銦鎵系磊晶層形成多個(gè)氮化鋁銦鎵系微型發(fā)光二極管芯片并串聯(lián)成為該第一發(fā)光二極管芯片組，該第一發(fā)光二極管芯片組發(fā)出的該第一光線是波長(zhǎng)介于430至 490納米的藍(lán)光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，更包括去除位于該第二區(qū)域的該氮化鋁銦鎵系磊晶層的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，該第二發(fā)光二極管芯片組以覆晶的方式設(shè)置于該第一絕緣性基板上方。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，設(shè)置該第一發(fā)光二極管芯片組的步驟更包括形成一磷氮化鋁銦鎵系磊晶層于一第二絕緣性基板；以及利用該磷氮化鋁銦鎵系磊晶層形成多個(gè)氮磷化鋁銦鎵系微型發(fā)光二極管芯片并串聯(lián)成為該第二發(fā)光二極管芯片組，該第二發(fā)光二極管芯片組發(fā)出的該第二光線是波長(zhǎng)介于 605至650納米的紅光。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，該第三光線是波長(zhǎng)介于 550至590納米的黃綠光。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，更包括設(shè)置一反射層于該第一絕緣性基板下方，或該第一絕緣性基板與該第二發(fā)光二極管芯片組之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光組件的制作方法，其特征是，更包括電氣串聯(lián)該第一發(fā)光二極管芯片組與該第二發(fā)光二極管芯片組的步驟。
全文摘要
一種發(fā)光組件包括多個(gè)發(fā)出不同波長(zhǎng)光的微型發(fā)光二極管芯片組以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光材料。此發(fā)光組件是具有高電壓驅(qū)動(dòng)、高演色性以及光密度集中的高發(fā)光效率白光發(fā)光組件。本發(fā)明更提供一種堆疊不同發(fā)光二極管芯片組的制作方法，使得發(fā)光組件具有組件密集化的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L25/075GK102412245SQ20111000016
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者周錫煙 申請(qǐng)人:英特明光能股份有限公司