CN101271940A - 半导体发光装置及其制作方法 - Google Patents

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CN101271940A CNA2007100872772A CN200710087277A CN101271940A CN 101271940 A CN101271940 A CN 101271940A CN A2007100872772 A CNA2007100872772 A CN A2007100872772A CN 200710087277 A CN200710087277 A CN 200710087277A CN 101271940 A CN101271940 A CN 101271940A
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许晋源
张嘉显
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Everlight Electronics Co Ltd
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Everlight Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种半导体发光装置及其制作方法，该半导体发光装置至少包含发光组件、透明胶材以及透明薄膜。该发光组件位于一封装承载座中，该透明胶材覆盖该发光组件。该透明薄膜位于该发光组件与该透明胶材之间，且该透明薄膜的折射率介于该发光组件与该透明胶材的折射率之间。

Description

半导体发光装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制作方法，特别是一种半导体发光装置及其制作方法。
背景技术
发光二极管由于具有省电、低驱动电压、寿命长以及环保等优点，因而普遍应用于各种照明设备以及液晶显示器的背光源上，并成为目前非常重要的发光装置之一。
目前所使用的发光二极管的封装方法，多为在发光组件上覆盖树脂，以保护发光组件。该树脂的折射率大多小于1.5，而该发光组件的折射率约介于2.5与4.0之间，两者的折射率存在着相当大的差距。当发光组件与树脂间的折射率差距过大时，将导致发光组件内的全反射角过小，从而使发光组件所发出的光容易在发光组件内发生全反射，而不容易发射到发光组件外。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高发光组件内全反射角的半导体发光装置及其制作方法。
本发明一实施例中，公开了一种半导体发光装置。该半导体发光装置至少包含发光组件、透明胶材以及透明薄膜。该发光组件位于一封装承载座中，该透明胶材覆盖该发光组件。该透明薄膜位于该发光组件与该透明胶材之间，且该透明薄膜的折射率介于该发光组件与该透明胶材的折射率之间。
本发明另一实施例中，公开了一种半导体发光装置的制作方法。该制作方法包含如下步骤：首先，形成发光组件于封装承载座中。而后，在该发光组件的表面形成一层透明薄膜。最后，填充透明胶材至该封装承载座中，以覆盖该发光组件。其中，该透明薄膜的折射率介于该发光组件与该透明胶材的折射率之间。
本发明实施例所公开的半导体发光装置，通过形成该透明薄膜，以增加发光组件内的全反射角的角度，从而改善发光组件内发生全反射的情形，进而让更多的光从发光组件发射出去。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例中的半导体发光装置的剖面构造示意图。
其中，附图标记：
100-半导体发光装置
102-封装承载座
110-发光组件
112-基材
114-N型半导体组件
116-P型半导体组件
118-电极
120-透明薄膜
130-散热装置
140-导线
142-外部电路
160-透明胶材
170-荧光材料
具体实施方式
图1为本发明一实施例中的半导体发光装置的剖面构造示意图。在图1中，半导体发光装置100至少包含有发光组件110、透明胶材160以及透明薄膜120。该发光组件110位于一封装承载座102中。该透明胶材160充填于该封装承载座102中，且覆盖该发光组件110。该透明薄膜120位于该发光组件110与该透明胶材160之间，且其折射率介于该发光组件110与该透明胶材160的折射率之间。
该发光组件110可包含基材112、N型半导体组件114、P型半导体组件116以及电极118。该基材112的材料可为如蓝宝石(sapphire)。该N型半导体组件114以及该P型半导体组件116的主要材料可为如氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓、砷化镓、磷化镓、砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铝镓铟(AlGaInP)、硒化锌(ZnSe)或碳化硅(SiC)，其折射率约为2.5～4.0。该N型半导体组件114与该P型半导体组件116的位置可互换，两者之间还可以包含多重量子阱(multiple quantum well；MQW)材料层(未示出)，其材料可为如GaxIn1-xN、AlxGa1-xN或(AlyGa1-y)xIn1-xP。该电极118位于该N型半导体组件114与该P型半导体组件116的表面，并通过导线140连接外部电路142。该外部电路142可具有一电源与一电源开关控制器，电源可提供该发光组件110电流以进行发光。该发光组件110仅用于示例，本发明中并不对该发光组件110的构造做任何限制。
该透明胶材160可为如环氧树脂，其折射率约小于1.5。该透明薄膜120可为如单层/多层的钻石膜、类钻石膜、氮化铝膜、氮化硼膜或前述的组合。该钻石膜的折射率约为2.4，该类钻石膜的折射率约为1.7～2.4，该氮化铝与该氮化硼的折射率约为1.8～2.2。通过形成该透明薄膜120，可增加该发光组件110内全反射角的角度，以改善该发光组件110内部发生全反射的情形，从而提高该发光组件110射出光的量。此外，由于钻石膜、类钻石膜、氮化铝膜以及氮化硼膜皆为具有良好导热性质的材料，因此对于该发光组件110的散热也有所帮助。
本发明中，由钻石膜和/或类钻石膜所构成的单层/多层透明薄膜120的总厚度约为500～10000埃，由氮化铝膜和/或氮化硼膜所构成的单层/多层透明薄膜120的厚度则约为50～10000nm，以避免过厚的透明薄膜120遮蔽该发光组件110所发出的光，导致该半导体发光装置100的发光效率下降。
本发明的另一实施例还公开了该半导体发光装置100的制作方法。首先，将该发光组件110形成于该封装承载座102中。而后，在该发光组件110的表面形成该透明薄膜120。最后，填充该透明胶材160至该封装承载座102中，以覆盖该发光组件110。
该发光组件110的形成方式可利用任何可行的方式完成，例如，用结晶法在基材112上形成N型半导体组件114与P型半导体组件116，再进一步将电极118用例如蒸发或溅射的方式形成于该N型半导体组件114与该P型半导体组件116的表面。该透明薄膜120的形成方式可为溅射法、蒸发法或离子增长型化学汽相沉积法。该透明胶材160可以采用涂布、喷墨(ink-jet method)等可行的方式进行填充。
请再参考图1，该半导体发光装置100还可包含至少一种的萤光材料170，该荧光材料170分布在该透明胶材160中。该萤光材料170(例如黄色萤光材料)受到该发光组件110所发出的光(例如蓝光)的激发，可产生该萤光材料170本身所具有的颜色的光(例如黄光)。而黄光与蓝光可进一步混合产生白光，从而制作出白光半导体发光装置。
该半导体发光装置100还可包含一散热装置130，用以降低使用过程中该发光组件110的温度。该散热装置130可设置在该发光组件110的下方，可为如由铝或铜等金属组成的散热器(heat sink)。通过与该发光组件110的直接接触或通过与该透明薄膜120的接触，可将该半导体发光装置100在使用过程中所产生的热量带离该发光组件110，从而降低该发光组件110的温度，进而提高该半导体发光装置100的使用寿命。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种半导体发光装置，其特征在于，至少包含：
一发光组件，位于一封装承载座中；
一透明胶材，覆盖该发光组件；
至少一透明薄膜，位于该发光组件与该透明胶材之间，且该透明薄膜的折射率介于该发光组件与该透明胶材的折射率之间。
2. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该至少一透明薄膜选自由钻石膜、类钻石膜、氮化铝膜、氮化硼膜及前述的组合所构成的族群。
3. 如权利要求2所述的半导体发光装置，其特征在于，由该钻石膜或/和该类钻石膜所构成的该至少一透明薄膜的总厚度约为500～10000埃，以使该发光组件所发出的光线穿透该至少一透明薄膜。
4. 如权利要求2所述的半导体发光装置，其特征在于，该类钻石膜的折射率约为1.7～2.4。
5. 如权利要求2所述的半导体发光装置，其特征在于，由该氮化铝膜和/或氮化硼膜所构成的该至少一透明薄膜的总厚度约为50～10000nm，以使该发光组件所发出的光线穿透该至少一透明薄膜。
6. 如申权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该发光组件包含：
一基材；
一N型半导体组件，位于该基材上；
一P型半导体组件，位于该N型半导体组件上；
多个电极，位于该N型半导体组件与该P型半导体组件的表面。
7. 如权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于，该N型半导体组件与该P型半导体组件的主要材料选自由氮化镓、氮化铝镓、氮化铟镓、砷化镓、磷化镓、砷化铝镓、磷化铝镓铟、硒化锌及碳化硅所构成的族群。
8. 如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，还包含至少一散热装置，以降低使用过程中该发光组件的温度。
9. 一种半导体发光装置的制作方法，其特征在于，包含步骤：
形成一发光组件于一封装承载座中，其中该发光组件具有一第一折射率；
形成至少一透明薄膜于该发光组件的表面，且该透明薄膜具有一第二折射率；
填充具有一第三折射率的一透明胶材至该封装承载座中，以覆盖该发光组件，其中该第二折射率介于该第一折射率与该第三折射率之间。
10. 如权利要求9所述的半导体发光装置的制作方法，其特征在于，该至少一透明薄膜的形成方法为溅射法、蒸发法或离子增长型化学汽相沉积法。
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