[发明专利]高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法及其制品

说明书

一种高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法，包括：(a’)移除磊晶基板以裸露出覆晶式发光二极管晶粒的出光侧；(a)对已移除磊晶基板的覆晶式发光二极管晶粒的出光侧施予图案化处理，以在出光侧形成微米级至纳米级的图案；(b)于出光侧的微米级至纳米级的图案内填入波长转换构件，波长转换构件是选自量子点或尺寸介于微米至纳米间的荧光粉；(c)以原子层沉积法在所述波长转换构件上沉积保护层，令保护层覆盖出光侧的微米级至纳米级的图案与波长转换构件。图案化处理是实施在已移除磊晶基板的覆晶式发光二极管晶粒的出光侧，不存在有业界所诟病的散热阻碍，能在解决散热问题的前提下利用微米级至纳米级的图案与波长转换构件降低光子全反射率以提升出光率。

技术领域

本发明涉及一种覆晶式发光二极管装置，特别是涉及一种高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法及其制品。

背景技术

相较于冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，简称CCFL)，发光二极管(light emitting diode；以下简称LED)基于其自身所具备的亮度高与省电等特性，因而被液晶显示器相关业者选择作为背光源来使用。此外，LED更于近十年来广泛地应用于照明相关技术产业。LED相关技术领域的技术人员皆知，提升LED的出光率可取决于内部量子效率与外部量子效率。就提升LED的外部量子效率来说，不外乎是对LED的出光面施予表面粗糙化，以借此降低自LED的发光层(active layer)所放射的光子产生全反射的机率并提升光子的出光效果。

参阅图1，中国台湾实用新型专利第M491255号(以下称前案1)公开一种现有的覆晶式发光二极管晶片1，其包括一具有多个凹陷101的基板10、一磊制于该基板10上的缓冲层11、一磊制于该缓冲层11上的发光二极管磊晶膜层结构12，及一对接触电极13。该基板10是经由微影蚀刻制程予以图案化，借此在该基板10的一成长表面100处形成有所述凹陷101。该发光二极管磊晶膜层结构12具有一磊制于该缓冲层11上的第一型半导体层121、一磊制于该第一型半导体层121的发光层122，及一磊制于该发光层122上的第二型半导体层123。所述接触电极13是分别设置在该第一型半导体层121与该第二型半导体层123上。

具体来说，该前案1一方面是利用所述凹陷101以确保该发光二极管磊晶膜层结构12的磊晶质量，另一方面是利用所述凹陷101令该发光层122所放射的光波(光子)能有效地被散射，并借此降低光波(光子)的全反射机率以提高其整体的出光率。

上述前案1所公开的技术手段是目前业界用来提升LED出光率所常见的惯用技术，其虽然可提升LED的出光率，然而，前案1的基板10是影响其覆晶式发光二极管晶片1整体散热效果的主要问题所在。纵使前案1的结构能提升整体出光率，但是对于散热问题来说，仍是欠缺考量。

经上述说明可知，在提升覆晶式发光二极管装置的出光率的前提下也能考量到散热问题，是所属技术领域中的相关技术人员有待突破的课题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能解决散热问题且具备有高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法。

本发明高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法，其包括以下步骤：步骤(a’)、步骤(a)、步骤(b)，及步骤(c)。该步骤(a’)是移除磊晶基板以裸露出覆晶式发光二极管晶粒的出光侧。该步骤(a)是对已移除该磊晶基板的覆晶式发光二极管晶粒的出光侧施予图案化处理，以在该出光侧形成微米级至纳米级的图案。该步骤(b)是于该出光侧的微米级至纳米级的图案内填入波长转换构件，所述波长转换构件是选自量子点(quantum dots；简称QDs)或尺寸介于微米至纳米间的荧光粉(phosphor)。该步骤(c)是以原子层沉积法(atomiclayer deposition，以下简称ALD)在所述波长转换构件上沉积保护层，令该保护层覆盖该出光侧的微米级至纳米级的图案与波长转换构件。

本发明的高出光率的覆晶式发光二极管装置的制法，该步骤(a)是实施湿蚀刻或干蚀刻。