制造包括多重序列發(fā)光體層的發(fā)光器件的方法以及如此制造的器件的制作方法
【專利摘要】LED包括第一基座并且可以通過在LED上涂覆第一熒光體層，減薄第一磷光體層以暴露第一基座，在第一基座上形成第二基座，涂覆第二熒光體層以及減薄第二熒光體層以暴露第二基座來制造?？蛇x地，具有基座的LED用第一熒光體層進行涂覆、用第二熒光體層進行涂覆以及接著進行平坦化以暴露基座。還提供了相關結構。
【專利說明】制造包括多重序列發(fā)光體層的發(fā)光器件的方法以及如此制造的器件
[0001]發(fā)明背景
[0002]這里描述的各種實施例涉及發(fā)光器件以及，更具體地涉及在其上包括發(fā)光體層的固態(tài)發(fā)光器件。
[0003]發(fā)光二極管(“LED”)是能夠產(chǎn)生光的公知固態(tài)發(fā)光源。LED —般包括可以在半導體或者非半導體襯底(例如藍寶石、硅、碳化硅、氮化鎵或砷化鎵襯底)上外延生長的多個半導體層。在這些外延層中形成一個或者多個半導體p-n結。當在p-n結兩端施加足夠電壓時，η型半導體層中的電子和P型半導體層中的空穴朝著p-n結流動。由于電子和空穴朝向彼此流動，電子中的一些將與空穴“碰撞”并且復合。當這種情況發(fā)生時，發(fā)射光的光子以產(chǎn)生光。由LED產(chǎn)生的光的波長分布一般取決于使用的半導體材料和構成器件“有源區(qū)”(即，電子和空穴復合的區(qū)域)的薄外延層的結構。
[0004]LED通常具有緊密圍繞“峰值”波長(即，LED的輻射發(fā)射光譜達到其由光電檢測器檢測到的最大值的單波長)的窄波長分布。例如，典型LED的光譜功率分布可以具有例如大約10-30nm的全寬，其中寬度是以最大照度的一半測量的(稱為半峰全寬或“FWHM”寬度)。相應地，LED往往由它們的“峰”波長標識，或者可選地由它們的“主”波長標識。LED的主波長是具有與人眼感知的由LED發(fā)射的光相同表觀顏色的單色光波長。由于主波長考慮了人眼對于光的不同波長的靈敏度，因此主波長不同于峰波長。
[0005]由于大多數(shù)LED是看起來發(fā)射具有單一顏色的光的幾乎單色光源，因此為了提供產(chǎn)生白光的固態(tài)發(fā)光器件，使用了包括發(fā)射不同顏色光的多個LED的LED燈。在這些器件中，由單獨的各LED發(fā)射的光的不同顏色組合以產(chǎn)生期望強度和/或顏色的白光。例如，通過同時給紅色、綠色和藍色發(fā)光LED通電，根據(jù)紅色、綠色和藍色源的相對強度，得到的組合光可以呈現(xiàn)白色或近白色。
[0006]也可以通過用發(fā)光體材料圍繞單色LED來產(chǎn)生白光，該發(fā)光體材料將由LED發(fā)射的光的一些轉換為其它顏色的光。由與發(fā)光體材料發(fā)射的不同顏色光一起穿過發(fā)光體材料的單色LED發(fā)射的光的組合可以產(chǎn)生白色或者近白色光。例如，單個發(fā)射藍光LED (例如，由氮化銦鎵和/或氮化鎵制成)可以與黃色熒光體、聚合物或者染料，例如摻鈰釔鋁石榴石(其具有化學式Y3Al5O12:Ce，并且通常被稱為YAG:Ce))組合使用，該摻鈰釔鋁石榴石“下轉換”由LED發(fā)射的藍光中的一些的波長，將其顏色改變?yōu)辄S色。由氮化銦鎵制成的藍色LED可以顯示出高效率(例如，外量子效率高達60%)。在藍色LED/黃色熒光體燈中，藍色LED芯片產(chǎn)生主波長為大約450-460納米的發(fā)射,并且響應于發(fā)射藍光,突光體產(chǎn)生峰值波長為大約550納米的黃色熒光。藍光中的一些穿過熒光體(和/或在熒光體顆粒之間)沒有被下轉換，而光的相當大一部分被熒光體吸收，該熒光體被激發(fā)并且發(fā)射黃光(即，藍光被下轉換為黃光)。藍光和黃光的組合可以對觀察者呈現(xiàn)白色。這種光通常在顏色上被感知為冷白色。在另一個方式中，可以通過用多色熒光體或者染料圍繞LED，將來自發(fā)射紫光或紫外光LED的光轉換為白光。在任一種情況下，還可以添加發(fā)射紅光的突光體顆粒(例如，基于熒光體的CaAlSiN3 (“CASN”))以改善光的顯色性，即，使光顯得更“溫暖”，特別是當單色LED發(fā)射藍光或者紫外光時。
[0007]如上所述，熒光體是一類已知的發(fā)光體材料。熒光體可以指在一個波長處吸收光并且以可見光譜中的不同波長重新發(fā)射光的任何材料，而不管吸收和重新發(fā)射之間的延遲及有關的波長。相應地，可以在此使用術語“熒光體”以指有時稱作熒光和/或磷光的材料。一般地，突光體可以吸收具有第一波長的光并且重新發(fā)射具有不同于第一波長的第二波長的光。例如，“下轉換”熒光體可以吸收具有較短波長的光并且再發(fā)射具有較長波長的光。
[0008]LED用于許多應用，包括，例如，用于液晶顯示器的背光、指示燈、汽車前燈、手電筒、特殊照明應用以及在一般照明和光照應用中作為傳統(tǒng)白熾和/或熒光照明的替代。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]通過提供包括從其表面突出的第一導電基座的發(fā)光二極管(“LED”)，根據(jù)此處描述的各種實施例制造發(fā)光器件?？梢砸跃蛘咝酒男问教峁㎜ED。在表面上，包括在第一導電基座上涂覆第一發(fā)光體層。減薄第一發(fā)光體層以暴露第一導電基座。在暴露的第一導電基座上形成第二導電基座。在第一發(fā)光體層和第二導電基座上涂覆第二發(fā)光體層。減薄第二發(fā)光體層以暴露第二導電基座。
[0010]在一些實施例中，使用不同發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行第一發(fā)光體層的涂覆和第二發(fā)光體層的涂覆。在其它實施例中，相同的方法，例如注射器或者噴嘴分布可以用于涂覆第一和第二發(fā)光體層。
[0011]此外，在一些實施例中，第一發(fā)光體層具有第一吸收和發(fā)射光譜以及第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，其中第二發(fā)光體層的發(fā)射光譜的較短波長端與第一發(fā)光體層的吸收光譜的較長波長端重疊。在一些實施例中，LED在藍光區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，第一發(fā)光體層在紅光區(qū)域中具有第一峰值發(fā)射波長以及第二發(fā)光體層在黃光區(qū)域中具有第二峰值發(fā)射波長。相應地，能夠通過安排序列在用多種發(fā)光體材料的設備中使用序列發(fā)光體層沉積，從而能夠吸收(一個或者多個)其它發(fā)光體層的發(fā)射部分的(一個或者多個)發(fā)光體層首先在序列中沉積。各種發(fā)光體層的該序列層沉積能夠提高光發(fā)射器的顯色指數(shù)。
[0012]根據(jù)此處描述的其它實施例，通過提供包括從其表面突出的導電基座的LED以及在表面上(包括在導電基座上)涂覆第一發(fā)光體層以提供非平面第一發(fā)光體層，可以制造發(fā)光器件。可以以晶片或者芯片的形式提供LED。在非平面第一發(fā)光體層和導電基座上涂覆第二發(fā)光體層。接著，平坦化發(fā)光器件以暴露導電基座。
[0013]在一些實施例中，使用不同發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行第一發(fā)光體層的涂覆和第二發(fā)光體層的涂覆。例如，可以噴涂第一發(fā)光體層，并且可以旋涂第二發(fā)光體層。
[0014]此外，在一些實施例中，第一發(fā)光體層具有第一吸收和發(fā)射光譜以及第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，其中第二發(fā)光體層的發(fā)射光譜的較短波長端與第一發(fā)光體層的吸收光譜的較長波長端重疊。在一些實施例中，LED在藍光區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，第一發(fā)光體層在紅光區(qū)域中具有第一峰值發(fā)射波長以及第二發(fā)光體層在黃光區(qū)域中具有第二峰值發(fā)射波長。相應地，能夠通過安排序列在用多種發(fā)光體材料的設備中使用序列發(fā)光體層沉積，從而能夠吸收(一個或者多個)其它發(fā)光體層的發(fā)射部分的(一個或者多個)發(fā)光體層首先在序列中沉積。各種發(fā)光體層的該序列層沉積能夠提高光發(fā)射器的顯色指數(shù)。
[0015]根據(jù)此處描述的各種實施例的發(fā)光器件包括LED，所述LED包括從其表面延伸出的導電基座。導電基座包括鄰近表面的第一部分、遠離表面且限定外部表面的第二部分以及第一部分與第二部分之間的分界面。第一發(fā)光體層在表面上并且鄰近第一部分地從表面延伸至分界面。第二發(fā)光體層在第一發(fā)光體層上并且鄰近第二部分地從分界面延伸至外部表面。
[0016]在一些實施例中，導電基座還包括具有限定分界面的特征的非平面?zhèn)缺?。在其它實施例中，分界面是第一部分與第二部分之間的導電過渡區(qū)域。
[0017]此外，在一些實施例中，第一發(fā)光體層具有第一吸收和發(fā)射光譜以及第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，其中第二發(fā)光體層的發(fā)射光譜的較短波長端與第一發(fā)光體層的吸收光譜的較長波長端重疊。在一些實施例中，LED在藍光區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，第一發(fā)光體層在紅光區(qū)域中具有第一峰值發(fā)射波長以及第二發(fā)光體層在黃光區(qū)域中具有第二峰值發(fā)射波長。相應地，能夠通過安排序列在用多種發(fā)光體材料的設備中使用序列發(fā)光體層沉積，從而能夠吸收(一個或者多個)其它發(fā)光體層的發(fā)射部分的(一個或者多個)發(fā)光體層首先在序列中沉積。各種發(fā)光體層的該序列層沉積能夠提高光發(fā)射器的顯色指數(shù)。
[0018]在此處描述的實施例的任何一個中，第一和/或第二發(fā)光體層可以在其中包括一種或者多種發(fā)光體材料。此外，根據(jù)此處描述的實施例的任何一個，可以提供多于兩個發(fā)光體層。最終，盡管第一和/或第二層不必在其中包括發(fā)光體材料，但是能夠包括針對各種目的涂覆在LED上的任何層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)此處描述的各種實施例制造發(fā)光器件的方法的流程圖，并且對應于流程圖的模塊，包括根據(jù)此處描述的各種實施例制造的發(fā)光器件的橫截面圖。
[0020]圖2A和2B是根據(jù)此處描述的各種實施例制造的發(fā)光器件的橫截面圖。
[0021]圖3是根據(jù)此處描述的各種實施例制造發(fā)光器件的其它方法的流程圖，并且對應于流程圖的模塊，包括根據(jù)此處描述的各種實施例制造的發(fā)光器件的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將參考顯示本發(fā)明的實施例的附圖更加全面地說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應該當被解釋為限定于這里所給出的實施例。相反，提供這些實施例，以使得本公開將變得更加徹底和全面，并向本領域的技術人員更全面地傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中，為清晰起見放大了層和區(qū)域的厚度。全文中相同的數(shù)字指代相同的元件。如這里所用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任何和所有組合。
[0023]這里所使用的術語僅是為了描述特定實施例，而并非意在限制本發(fā)明。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”也意在包括復數(shù)形式。進一步理解的是，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包含”極其變形指定了所述陳述的特征、操作、元件和/或組件的存在，而不排除存在或附加一個或多個其他特征、操作、元件、組件和/或其組合。
[0024]應該理解，當提及一個元件(如層、區(qū)域或襯底)位于另一個元件“之上”或延伸至另一個元件“之上”時，其可以直接在其他元件上或者直接延伸到其他元件上，或者也可以存在中間元件。相反，當提及元件“直接”位于在另一元件“之上”或“直接”延伸到另一元件“之上”時，就不存在中間元件。還可以理解的是，當提及元件“連接”或“耦合”至另一個元件時，其可以直接連接或耦合至另一個元件，或者可以存在中間元件。相反，當提及元件“直接連接”或“直接耦合”至另一元件，則不存在中間元件。
[0025]應當理解，雖然術語第一、第二等在本文用于描述不同的元件、組件、區(qū)域和/或層，但是這些元件、組件、區(qū)域和/或層不應該受限于這些術語。這些術語僅僅用來區(qū)別一個元件、組件、區(qū)域或層與另一個元件、組件、區(qū)域或層。因此，在不偏離本發(fā)明的教導的情況下，可以將下面討論的第一元件、組件、區(qū)域或層稱為第二元件、組件、區(qū)域或層。
[0026]在這里參照示意說明本發(fā)明的理想化實施例的截面圖和/或其它說明來描述本發(fā)明的實施例。由此，可以預料到由例如制造技術和/或公差導致的圖示的形狀上的變化。因此，不應該將本發(fā)明的實施例解釋為局限于這里所示區(qū)域的特定形狀，而是包括例如在制造中得到的形狀偏差。例如，說明或描述為矩形的區(qū)域通常可以由于正常的制造公差而具有圓形或彎曲特征。因此，除非在文中另有限定，圖中示出的區(qū)域實際上是示意性的，并且它們的形狀并不意在示出器件的區(qū)域的精確形狀，并且也不旨在限制本發(fā)明的范圍。而且，這里描述的所有數(shù)值都是近似值，并且除非有此表述，否則不應該認為是精確的。
[0027]而且，在這里可以使用相對性術語，例如“下”或“底部”和“上”或“頂部”，以描述在圖中所示的一個元件與另一個元件之間的關系。應當理解，相對性術語除了圖中指示的方向以外，還旨在包括器件的不同方向。例如，如果圖中的器件翻轉了，則描述為在其它元件“下”側的元件將定向為在其它元件的“上”側。因此，根據(jù)圖中的特定方向，示例性術語“下”可以包含“上”和“下”兩個方向。
[0028]除非另有限定，否則這里所使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)都具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員所普遍理解的相同的意義。應進一步理解的是，術語(例如常用的字典中定義的那些術語)應當被解釋為具有與其在本說明書上下文以及相關領域中的意義一致的意義，而不應當以理想化的或者過分形式化的意義來解釋，除非在本文中明確地進行了這樣的限定。
[0029]如這里使用的，術語“固態(tài)發(fā)光器件”可以包括發(fā)光二極管、激光二極管和/或包括一個或多個半導體層的其它半導體器件，所述半導體層可以包括:硅、碳化硅、氮化鎵和/或其它半導體材料；可選襯底，其可包括藍寶石、硅、碳化硅和/或其它微電子襯底；以及一個或多個接觸層，其可以包括金屬和/或其它導電材料。固態(tài)發(fā)光器件的設計和制造對于本領域的技術人員是公知的。這里使用的表述“發(fā)光器件”除了是能夠發(fā)光的器件之外不受限制。
[0030]此處描述的一些實施例可以使用基于碳化娃(SiC)襯底上的基于氮化鎵(GaN)的LED。然而，本領域的技術人員應當理解，本發(fā)明的其它實施例可以基于襯底和外延層各種不同的組合。例如，組合可以包括GaP襯底上的AlGalnP LED、GaAs襯底上的InGaAs LED、GaAs襯底上的AlGaAs LED、SiC或藍寶石(A1203)襯底上的SiC LED和/或氮化鎵、碳化硅、氮化鋁、藍寶石、氧化鋅和/或其它襯底上的基于III族氮化物的LED。此外，在其他實施例中襯底可能不存在于最終產(chǎn)品中。在一些實施例中，LED可以是由北卡羅來納州達拉莫的Cree公司制造并銷售的基于氮化鎵的LED器件,并且一般地描述在cree.com。
[0031]Chitnis 等人的題為 “Wafer Level Phosphor Coating Method and DevicesFabricated Utilizing Method”( “Chitnis 等人，，)的美國專利申請公開 2008/0179611描述了用于制造包括導電基座和在其涂覆的熒光體的LED的各種方法，該專利轉讓給本申請的受讓人，在此引入其公開的全部內(nèi)容作為參考，如同已在文中完全闡述一樣。此夕卜，LeToquin 等人的題為 “Semiconductor Light Emitting Devices With SeparatedWavelength Conversion Materials and Methods of Forming the Same，，(LeToquin等人)的美國專利申請公開2009/0039375描述了包括兩個分離的具有不同峰值波長的熒光體層的半導體發(fā)光器件，該專利轉讓給本申請的受讓人，在此引入其公開的全部內(nèi)容作為參考，如同已在文中完全闡述一樣。此處描述的各種實施例提供了制造包括兩個或者更多個分離的發(fā)光體層和穿透分離的發(fā)光體層的導電基座的發(fā)光器件的方法。
[0032]圖1是根據(jù)此處描述的各種實施例制造發(fā)光器件的方法的流程圖，并且對應于流程圖的塊，包括根據(jù)此處描述的各種實施例制造的發(fā)光器件的橫截面圖?，F(xiàn)在參照圖1，在塊Iio處，提供了 LED10，其包括從其表面IOa突出的第一導電基座或者凸塊20。LED10可以是LED芯片或者可以被提供作為包括LED10的LED晶片的一部分。換句話說，可以在芯片級或晶片級上執(zhí)行此處描述的操作?？梢愿鶕?jù)Chitnis等人描述的技術和/或其它傳統(tǒng)技術中的任何一個制造LED10和第一導電基座20。在一些實施例中，第一導電基座可以包括可以使用柱形凸塊形成的金，并且厚度可以是大約15 μ m與大約70 μ m之間，以及，在一些實施例中，厚度可以是大約40 μ m。
[0033]在塊120處，在表面IOa上包括在第一導電基座20上涂覆第一發(fā)光體層(例如紅色熒光體層30)。第一發(fā)光體層30可以包括紅色熒光體(例如基于CASN的熒光體)，并且可以使用Chitnis等人描述的技術和/或其它傳統(tǒng)技術中的任何一個來涂覆。在一些實施例中，例如，如Chitnis等人所描述的，可以采用注射器或噴嘴分布方法。第一發(fā)光體層的厚度可以在大約10 μ m與大約30 μ m之間，以及在一些實施例中，厚度大約為14 μ m。
[0034]然后，在塊130處，減薄第一發(fā)光體層30以形成暴露第一導電基座20的減薄的第一發(fā)光體層30’。可以使用機械研磨或者化學蝕刻來執(zhí)行減薄，例如，使用Chitnis等人描述的技術和/或其它傳統(tǒng)技術。
[0035]然后，在塊140處,在暴露的第一導電基座20上形成第二導電基座22。第二導電基座也可以包括金和/或Chitnis等人的公開中描述的其它材料,并且可以使用Chitnis等人描述的技術和/或其它傳統(tǒng)技術進行制造。第二基座也可以包括厚度可以在大約15 μ m與大約70 μ m之間的金，以及，在一些實施例中，厚度為大約40 μ m。
[0036]現(xiàn)在參照塊150，在已經(jīng)減薄的第一發(fā)光體層30’和第二導電基座22上涂覆第二發(fā)光體層40。第二發(fā)光體層40可以包括黃色突光體(例如YAG:Ce突光體),并且厚度可以在大約10 μ m與大約40 μ m之間，以及,在一些實施例中，厚度為大約26 μ m?？梢允褂眯亢?或其它技術(例如Chitnis等人描述的那些)中的任何一個涂覆第二發(fā)光體層40。
[0037]最后，參照塊160，減薄第二發(fā)光體層40以形成減薄的第二發(fā)光體層40’并且暴露第二導電基座22?？梢允褂萌缟纤雠c塊130有關的技術中的任何一個進行減薄。
[0038]塊130和160的減薄可以平坦化如在圖1中圖示的結構，或者結構在減薄之后不需要平坦化。此外，可以通過針對任何期望數(shù)量的發(fā)光體層重復圖1的操作來提供多于兩個發(fā)光體層。
[0039]在一些實施例中，可以使用相同的發(fā)光體層涂覆方法(例如注射器或者噴嘴分布)執(zhí)行塊120處第一發(fā)光體層30的涂覆和塊150處第二發(fā)光體層40的涂覆。在其它實施例中，可以使用不同方法涂覆第一發(fā)光體層30和第二發(fā)光體層40。例如，噴射可以用于在塊120處涂覆第一發(fā)光體層30以及注射器或者噴嘴分布可以用于在塊150處涂覆第二發(fā)光體層40。
[0040]此外，在一些實施例中，第一發(fā)光體層30具有第一吸收和發(fā)射光譜以及第二發(fā)光體層40具有第二吸收和發(fā)射光譜，其中第二發(fā)光體層的發(fā)射光譜的較短波長端與第一發(fā)光體層的吸收光譜的較長波長端重疊。在一些實施例中，LEDlO在藍色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，第一發(fā)光體層在紅色區(qū)域中具有第一峰值發(fā)射波長，以及第二發(fā)光體層在黃色區(qū)域中具有第二峰值發(fā)射波長。相應地，能夠通過安排序列在用多種發(fā)光體材料的設備中使用序列發(fā)光體層沉積，從而能夠吸收(一個或者多個)其它發(fā)光體層的發(fā)射部分的(一個或者多個)發(fā)光體層首先在序列中沉積。各種發(fā)光體層的該序列層沉積能夠提高光發(fā)射器的顯色指數(shù)。
[0041]如圖1所示，由于第一和第二導電基座20和22是分別形成的，因此可以在它們之間定義分界面24?？梢酝ㄟ^獲得第一和第二導電基座20和22的內(nèi)部橫截面或者通過檢查它的外部輪廓來檢測分界面。例如，在一些實施例中，分界面可以表現(xiàn)為第一導電基座和第二導電基座的內(nèi)部晶體結構中的斷裂、第一導電基座與第二導電基座之間蝕刻或者拋光物質的存在和/或由在減薄第一發(fā)光體層之后在第一導電基座20上制造第二導電基座22引起的其它內(nèi)部結構差異。
[0042]圖2A和2B示出了其它實施例，其中第一導電基座和第二導電基座的側壁輪廓定義分界面。例如，圖2A示出了因凸塊形成而具有略微凸出側壁的第一和第二導電基座20’和22’，其定義了它們之間的分界面24’。圖2B示出了因例如對準公差而從第一導電基座20”略微偏移的第二導電基座22”，定義了分界面24”。分界面還可以由基座內(nèi)部和外部結構的組合定義。相應地，在一些實施例中，基座的內(nèi)部和/或外部結構可以表明根據(jù)圖1的方法制造發(fā)光器件。
[0043]也可以認為圖1、2A和2B的最終結構提供包括LEDlO的發(fā)光器件，所述LEDlO包括從其表面IOa延伸出的導電基座26。導電基座包括鄰近表面IOa的第一部分20/20’ /20’、遠離表面IOa的第二部分22/22’ /22”以及在第一部分與第二部分之間的分界面24/24’/24”。第二部分22/22’/22”還包括外部表面22a。在表面IOa上提供第一發(fā)光體層30’并且第一發(fā)光體層30’鄰近第一部分20/20’ /20”地從表面IOa延伸至分界面24/24’ /24”。在第一發(fā)光體層30’上提供第二發(fā)光體層40’并且第二發(fā)光體層40’鄰近第二部分22/22’ /22”地從分界面24/24’ /24”延伸至外部表面22a。如同樣在圖2A和2B中所示的，導電基座26可以包括具有例如限定分界面的凹痕(圖2A)或者臺階(圖2B)的特征的非平面?zhèn)缺?。在其它實施例中，如在圖1中示出的，分界面24可以分別是第一與第二部分20和22之間的導電過渡區(qū)域。
[0044]圖3是根據(jù)此處描述的各種實施例制造發(fā)光器件的其它方法的流程圖，并且對應于流程圖的塊，包括根據(jù)此處描述的各種實施例制造的發(fā)光器件的橫截面圖。
[0045]參照圖3，在塊310處，提供了包括從其表面IOa突出的導電基座50的LED。在一些實施例中，因為單個導電基座50可以跨越兩個或更多個發(fā)光體層，所以導電基座50可以比圖1的第一或者第二導電基座20或者22中的任一個厚。在一些實施例中，導電基座的厚度可以在30 μ m與大約70 μ m之間，并且可以是例如大約50 μ m。導電基座50可以包括金和/或Chitnis等人的公開中描述的其它材料，并且依照其中描述的和/或使用其它傳統(tǒng)技術來制造。
[0046]在塊320中，可以在表面IOa上包括在導電基座50上涂覆第一發(fā)光體層60以提供非平面第一發(fā)光體層60。在一些實施例中，第一發(fā)光體層可以使用噴涂來提供，厚度可以在10 μ m與大約30 μ m之間，并且更具體地，厚度為大約14 μ m，并且可以包括紅色熒光體，例如CASN熒光體顆粒。
[0047]現(xiàn)在參照塊330，在非平面第一發(fā)光體層60和導電基座50上涂覆第二發(fā)光體層70。第二發(fā)光體層70可以是非平面的(如在圖3中示出的)或者可以是平面的。此外，可以使用Chitnis等人描述的注射器或者噴嘴分布方法涂覆第二發(fā)光體層70，并且可以包括YAG:Ce熒光體以提供黃色區(qū)域中的主波長。第二發(fā)光體層的厚度可以在大約ΙΟμπι與大約30 μ m之間，在一些實施例中，厚度為大約26 μ m。
[0048]然后，如在塊340處所示的，平坦化LED以便提供非平坦化的第一發(fā)光體層60’和平坦化的第二發(fā)光體層70’并且暴露導電基座50?？梢允褂萌鏑hitnis等人描述的拋光和/或蝕刻和/或使用其它技術執(zhí)行平坦化。
[0049]此外，在一些實施例中，塊320和340的涂覆可以使用相同的發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行，或者可以使用不同的發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行，例如噴射第一發(fā)光體層60以及注射器或者噴嘴分布第二發(fā)光體層70。此外，涂覆可以重復多于兩次以提供多于兩個的發(fā)光體層。
[0050]圖1和圖3的實施例也可以組合。例如，可以執(zhí)行圖3的實施例，以使得導電基座50對應于圖1的第一導電基座20，除了鄰近第一基座50提供多個熒光體層，而不是鄰近圖1的基座20提供單個熒光體層之外。然后，可以再次執(zhí)行圖3的操作以在圖3的基座50上形成相應于圖1的基座22的第二導電基座。換句話說，可如結合圖1所述依次執(zhí)行圖3的操作兩次或者更多次。
[0051]此處描述的各種實施例可以允許用多個發(fā)光體層和穿透多個發(fā)光體層的基座制造發(fā)光器件。在這些實施例的任何一個中，發(fā)光體層的一個或多個可以在LEDlO的側表面上延伸。此外，盡管LEDlO已經(jīng)描述為藍光LED，但是可以使用具有適當?shù)陌l(fā)光體層的其它類型LED(包括紫外光LED)。一般地，LED與發(fā)光體層的任何組合可以與此處描述的各種實施例一起使用。
[0052]此處描述的各種實施例可以通過以特定序列將發(fā)光體介質放置在LED上以減少(并且在一些實施例中最小化)從(一個或者多個)發(fā)光體介質中的一個發(fā)射的光子由(一個或者多個)其它發(fā)光體介質再吸收，達到使用兩個或更多個發(fā)光體介質(例如，熒光體)的白光LED的高顯色指數(shù)(CRI)。眾所周知，光源的CRI是當照射八種參考色彩時，照明系統(tǒng)的顯色性如何與參考黑體輻射體的顯色性相比較的相對度量的修正平均值，并且能夠提供光源在照射物體時精確再現(xiàn)色彩的能力的指示。此外，此處描述的各種實施例能夠提供能夠重復用于大規(guī)模制造的方法以獲得依次使用兩個或更多個發(fā)光體介質的LED。能夠很好地控制發(fā)光體層的厚度和/或其它特征。
[0053]此處已經(jīng)描述了與第一和第二發(fā)光體層有關的各種實施例。應當理解這些發(fā)光體層中的每一個可以在其中包括一個或者多個熒光體。因此，在任何給定層中，兩個或更多個分離的熒光體可以在相同結構中一起混合和/或一起生長。在一個具體示例中，第一發(fā)光體層可以包括黃色和紅色熒光體，并且第二發(fā)光體層可以包括綠色熒光體。在Collins等人 2011年 I 月 11 日提交的題為 “Methods of Forming Warm White Light EmittingDevices Having High Color Rendering Index Values and Related Light EmittingDevices”的申請?zhí)枮?3/017983的專利中描述了包括多個熒光體的熒光體層的各種示例，該專利轉讓給本申請的受讓人，在此引入其公開的全部內(nèi)容作為參考，如同已在文中完全闡述一樣。
[0054]此外，此處已經(jīng)就發(fā)光體層方面描述了各種實施例。然而，這些實施例中的任何一個還可以用于在LED上沉積不是發(fā)光體層的層，所述LED包括從其表面突出的導電基座。相應地，第一和/或第二層不必在其中包括發(fā)光體材料，并且可以包括其它材料，例如在其中包括光散射材料。在一個具體不例中，第一層可以不是發(fā)光體層并且第二層可以包括黃色、紅色和/或綠色發(fā)光體材料的混合物。
[0055]本文結合上述描述和附圖公開了許多不同的實施例。應當理解逐字地描述和說明這些實施例中的每個組合和子組合將會造成過度的重復和混淆。因此，本說明書(包括附圖)應解釋為構成一個此處所描述的實施例的所有組合和子組合，以及制備和使用它們的方式和過程的完整書面說明，并且支持相對任何這種組合或子組合的權利要求。
[0056]在附圖和說明書中已經(jīng)公開了本發(fā)明的實施例，雖然采用了特定的術語，但它們只是在一般的和描述性的意義上使用，而不是為了進行限制，本發(fā)明的范圍由所附權利要求闡明。
【權利要求】
1.一種制造發(fā)光器件的方法，包括: 提供發(fā)光二極管LED，所述發(fā)光二極管包括從其表面突出的第一導電基座； 在所述表面上包括在所述第一導電基座上涂覆第一發(fā)光體層； 減薄所述第一發(fā)光體層以暴露所述第一導電基座； 在所暴露的第一導電基座上形成第二導電基座； 在所述第一發(fā)光體層和所述第二導電基座上涂覆第二發(fā)光體層；以及 減薄所述第二發(fā)光體層以暴露所述第二導電基座。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中使用不同發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行涂覆所述第一發(fā)光體層和涂覆所述第二發(fā)光體層。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中涂覆所述第一發(fā)光體層和涂覆所述第二發(fā)光體層兩者包括注射器或者噴嘴分布。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法: 其中所述第一發(fā)光體層具有第一吸收和發(fā)射光譜以及所述第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，以及 其中所述第二發(fā)光體層的所述發(fā)射光譜的較短波長端與所述第一發(fā)光體層的所述吸收光譜的較長波長端重疊。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述LED在藍色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，所述第一發(fā)光體層在紅色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長以及所述第二發(fā)光體層在黃色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供LED包括提供包括所述LED的晶片。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供LED包括提供LED芯片。
8.—種制造發(fā)光器件的方法，包括: 提供發(fā)光二極管LED，所述發(fā)光二極管包括從其表面突出的導電基座； 在所述表面上包括在所述導電基座上涂覆第一發(fā)光體層以提供非平面第一發(fā)光體層； 在所述非平面第一發(fā)光體層和所述導電基座上涂覆第二發(fā)光體層；以及接著 平坦化所述LED以暴露所述導電基座。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中使用不同發(fā)光體層涂覆方法執(zhí)行涂覆所述第一發(fā)光體層和涂覆所述第二發(fā)光體層。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中涂覆所述第一發(fā)光體層包括噴涂所述第一發(fā)光體層，以及其中涂覆所述第二發(fā)光體層包括注射器或者噴嘴分布所述第二發(fā)光體層。
11.根據(jù)權利要求8所述的方法: 其中所述第一發(fā)光體層具有第一吸收和發(fā)射光譜以及所述第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，以及 其中所述第二發(fā)光體層的所述發(fā)射光譜的較短波長端與所述第一發(fā)光體層的所述吸收光譜的較長波長端重疊。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述LED在藍色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，所述第一發(fā)光體層在紅色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長以及所述第二發(fā)光體層在黃色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長。
13.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中提供LED包括提供包括所述LED的晶片。
14.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中提供LED包括提供LED芯片。
15.—種發(fā)光器件包括: 發(fā)光二極管LED,所述發(fā)光二極管包括從其表面延伸出的導電基座，所述導電基座包括鄰近所述表面的第一部分、遠離所述表面、限定外部表面的第二部分和所述第一與第二部分之間的分界面； 所述表面上的第一發(fā)光體層，鄰近所述第一部分地從所述表面延伸至所述分界面；以及 所述第一發(fā)光體層上的第二發(fā)光體層，鄰近所述第二部分地從所述分界面延伸至所述外部表面。
16.根據(jù)權利要求15所述的發(fā)光器件，其中所述導電基座還包括具有限定所述分界面的特征的非平面?zhèn)缺凇?br> 17.根據(jù)權利要求15所述的發(fā)光器件，其中所述分界面是所述第一與第二部分之間的導電過渡區(qū)域。
18.根據(jù)權利要求15所述的發(fā)光器件: 其中所述第一發(fā)光體層具有 第一吸收和發(fā)射光譜以及所述第二發(fā)光體層具有第二吸收和發(fā)射光譜，以及 其中所述第二發(fā)光體層的所述發(fā)射光譜的較短波長端與所述第一發(fā)光體層的所述吸收光譜的較長波長端重疊。
19.根據(jù)權利要求18所述的發(fā)光器件，其中所述LED在藍色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長，所述第一發(fā)光體層在紅色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長以及所述第二發(fā)光體層在黃色區(qū)域中具有峰值發(fā)射波長。
20.一種制造發(fā)光器件的方法，包括: 提供發(fā)光二極管LED，所述發(fā)光二極管包括從其表面突出的第一導電基座； 在所述表面上包括在所述第一導電基座上涂覆第一層； 減薄所述第一層以暴露所述第一導電基座； 在所暴露的第一導電基座上形成第二導電基座； 在所述第一層和所述第二導電基座上涂覆第二層；以及 減薄所述第二層以暴露所述第二導電基座。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中使用不同涂覆方法執(zhí)行涂覆所述第一層和涂覆所述第二層。
22.一種制造發(fā)光器件的方法，包括: 提供發(fā)光二極管LED，所述發(fā)光二極管包括從其表面突出的導電基座； 在所述表面上包括在所述導電基座上涂覆第一層以提供非平面第一層； 在所述非平面第一層和所述導電基座上涂覆第二層；以及接著 平坦化所述LED以暴露所述導電基座。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中使用不同的涂覆方法執(zhí)行涂覆所述第一層和涂覆所述第二層。
【文檔編號】H01L33/00GK103548155SQ201280024414
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年3月28日 優(yōu)先權日:2011年4月7日
【發(fā)明者】J·卡巴路, A·W·迪隆恩 申請人:克里公司