專利名稱：發光裝置封裝件及其制造方法
技術領域：
本公開涉及發光裝置封裝件及其制造方法。
背景技術：
諸如發光二極管(LED)和激光二極管(LD)的發光裝置利用電致發光現象，即，通過將電流或電壓施加到材料(半導體)而從該材料發光的現象。由于電子和空穴在有源層 (即，發光層)內結合，所以有源層可以發射光，并且發射的光可以具有與有源層的能帶隙對應的能量。可以將發光芯片安裝在基底上，然后，可以將熒光層涂覆在發光芯片上來制造發光裝置封裝件。然而，在制造單個芯片封裝件并排列單個芯片封裝件的典型方法中，難以減小單個芯片封裝件之間的色差。這樣，會增大缺陷比例。此外，會需要嚴格的生產管理，會降低工藝效率，并會降低成品率。也就是說，因為根據典型方法，難以減小由制造工藝中發生的變化/誤差引起的發光芯片之間的色差，所以會降低產率。
發明內容
提供了減小色差并提高產率的發光裝置封裝件。提供了制造所述發光裝置封裝件的方法。在下面的描述中部分地闡述附加方面，部分通過描述將是明顯的，或可以通過提出的實施例的實踐而獲知。根據本發明的一方面，一種發光裝置封裝件包括基底；以及多個發光芯片，設置在基底上，其中，所述多個發光芯片產生在目標顏色周圍的顏色，所述在目標顏色周圍的顏色具有與目標顏色的色調相同的色調和與目標顏色的色溫不同的色溫，其中，通過由所述多個發光芯片發射的光的顏色的組合來產生目標顏色。所述多個發光芯片可以具有在目標顏色的色溫的大約士250K內的色溫。目標顏色可以是與預定等級區域的中心部分對應的顏色。可以設置至少四個發光芯片。所述多個發光芯片可以以棋盤圖案形式布置。所述多個發光芯片可以以NXN矩陣布置，其中，N為大于或等于2的自然數。所述多個發光芯片中的每個發光芯片可以包括獨立的熒光層。所述發光裝置封裝件可以是發白光裝置封裝件。根據本發明的另一方面，一種制造發光裝置封裝件的方法包括在晶片上形成包括多個發光單體區域的發光結構層；在晶片上形成覆蓋多個發光單體區域的熒光層；將其上形成有所述多個發光單體區域和熒光層的晶片分成單體單元以形成多個發光芯片；根據所述多個發光芯片的色溫對所述多個發光芯片進行分類；以及在所述多個發光芯片中選擇多個芯片并將所選擇的發光芯片封裝在基底上，其中，所選擇的發光芯片產生在目標顏色周圍的顏色。
所選擇的發光芯片可以具有在目標顏色的色溫的大約士250K內的色溫。目標顏色可以是與預定等級區域的中心部分對應的顏色。可以選擇至少四個發光芯片來封裝在基底上。可以以棋盤圖案形式將所選擇的發光芯片布置在基底上。所述多個發光芯片可以是發射白光的芯片。
通過結合附圖進行的實施例的以下描述，這些和/或其他方面將變得顯而易見和更易于理解，在附圖中圖1是根據實施例的發光裝置封裝件的平面圖；圖2至圖4是示出在圖1的發光裝置封裝件中由多個發光芯片發射的光的顏色與目標顏色之間的關系的示例的色坐標；圖5和圖6是根據另一實施例的發光裝置封裝件的平面圖；圖7A至圖7D是示出根據實施例的發光裝置封裝件的制造方法的視圖；圖8是圖7A的平面圖。
具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述各種示例實施例，附圖中示出了示例實施例。將理解的是，當元件被稱作“連接到”或“結合到”另一元件時，該元件可以直接連接或結合到另一元件，或者可以存在中間元件。相反，當元件被稱作“直接連接到”或“直接結合到”另一元件時，不存在中間元件。如在這里使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列項的任意和所有組合。將理解的是，盡管在這里可使用術語“第一”、“第二”等來描述不同的元件、組件、 區域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區域、層和/或部分不應該受這些術語的限制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區域、層或部分與另一個元件、組件、區域、層或部分區分開來。因此，在不脫離示例實施例的教導的情況下，下面討論的第一元件、組件、區域、層或部分可被稱作第二元件、組件、區域、層或部分。為了便于描述，在這里可使用空間相對術語，如“在...之下”、“在...下方”、“下面的”、“在...上方”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個元件或特征與其他元件或特征的關系。將理解的是，空間相對術語意在包含除了在附圖中描繪的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉，則描述為“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件隨后將被定位為“在”其他元件或特征“上方”。因而，示例性術語“在...下方”可包括“在...上方”和“在...下方”兩種方位。所述裝置可被另外定位 (旋轉90度或者在其他方位)，并對在這里使用的空間相對描述語做出相應的解釋。這里使用的術語僅為了描述具體實施例的目的，而不意圖限制示例實施例。如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式。還將理解的是，當在本說明書中使用術語“包括”和/或“包含”時，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
在此參照作為示例實施例的理想實施例(和中間結構)的示意圖的剖視圖來描述示例實施例。這樣，預計會出現例如由制造技術和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因此，示例實施例不應該被解釋為局限于在此示出的區域的具體形狀，而將包括例如由制造導致的形狀偏差。例如，示出為矩形的注入區域將通常在其邊緣具有倒圓或彎曲的特征和 /或具有注入濃度的梯度，而不是從注入區域到非注入區域的二元變化。同樣，通過注入形成的埋區會導致在埋區和通過其發生注入的表面之間的區域中的一些注入。因此，在圖中示出的區域本質上是示意性的，它們的形狀并不意圖示出裝置的區域的實際形狀，也不意圖限制示例實施例的范圍。除非另有定義，否則這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與示例實施例所屬領域的普通技術人員所通常理解的意思相同的意思。還將理解的是，除非這里明確定義，否則術語(諸如在通用字典中定義的術語)應該被解釋為具有與相關領域的環境中它們的意思一致的意思，而將不以理想的或者過于形式化的含義來解釋它們。在下文中，將參照附圖詳細地描述根據實施例的發光裝置封裝件及其制造方法。 在附圖中，為了示出的清楚，夸大了層和區域的尺寸。相同的附圖標記始終表示相同的元件。圖1是根據實施例的發光裝置封裝件的平面圖。參照圖1，可以在基底100上設置多個發光芯片，例如，可以設置四個發光芯片 200a至200d。基底可以是印刷電路板(PCB)基底。發光芯片200a至200d可以分別包括發光單體20a至20d以及覆蓋發光單體20a至20d的熒光層30a至30d。發光芯片200a至 200d可以是產生預定目標顏色周圍的顏色的芯片。目標顏色周圍的顏色的色調與目標顏色的色調可以相同，但目標顏色周圍的顏色的色溫與目標顏色的色溫可以不同。例如，多個發光芯片200a至200d的色溫可以在目標顏色的色溫的大約士250K內。隨后將詳細地描述由發光芯片200a至200d發射的光的顏色與目標顏色之間的色溫關系。發光裝置封裝件可以通過將由發光芯片200a至200d發射的光的顏色組合來產生目標顏色。盡管發光芯片 200a至200d中每個發光芯片的色溫稍微偏離目標顏色的色溫，但通過將由發光芯片200a 至200d發射的光的顏色組合，可以實現目標顏色，隨后將對此進行詳細的描述。可以以棋盤圖案形式布置發光芯片200a至200d。例如，可以以2X 2矩陣布置發光芯片200a至200d。然而，可以將發光芯片的數量增加為多于四個。在這種情況下，可以以3 X 3矩陣或4 X 4矩陣布置發光芯片。S卩，可以以NX N矩陣布置發光芯片，其中，N可以是大于2或等于2的自然數。例如，圖1的發光裝置封裝件可以是發白光裝置封裝件。在這種情況下，發光單體20a至20d可以是發藍光單體。熒光層30a至30d可以是由黃色熒光材料形成的層。可選擇地，發光單體20a至20d可以是發射紫外線的單體，熒光層30a至30d可以是混合有 RGB (紅、綠和藍)熒光材料的層。發光單體20a至20d與熒光層30a至30d可以彼此組合以產生白光。然而，由發光單體20a至20d發射的光的顏色以及熒光層30a至30d的顏色不限于上述實施例。如果通過發光單體20a至20d與熒光層30a至30d的組合發射白光， 則可以對兩種元件的顏色做各種改變。此外，根據實施例的發光裝置封裝件可以發射與白色不同的顏色的光。雖然未在圖1中示出，但還可以在基底100上設置覆蓋熒光層30a至30d的包封材料，然后，可以在包封材料上設置透鏡。例如，包封材料可以包括含有分散劑的硅樹脂。圖2至圖4是示出在圖1的發光裝置封裝件中由多個發光芯片發射的光的顏色與目標顏色之間的關系的示例的色坐標。在圖2至圖4中，根據實施例的發光裝置封裝件發射白光。參照圖2，色坐標中的白色區域可分為多個等級(rank)區域Rl至R8。多個等級區域Rl至R8具有彼此相同的顏色(色調)，但具有彼此不同的色溫和亮度。即，色坐標中的白色區域可根據色溫和亮度分為多個等級區域Rl至R8。圖1中描述的目標顏色可以是預定等級區域R5的中心部分⑶，多個發光芯片200a至200d可以是分別產生目標顏色CO (即， 等級區域R5的中心部分)周圍的第一顏色Cl、第二顏色C2、第三顏色C3和第四顏色C4的芯片。多個發光芯片200a至200d可以分別與周圍的顏色Cl至C4對應。與多個發光芯片 200a至200d分別對應的周圍的顏色Cl至C4可以以相似的距離與目標顏色CO分隔開。如上所述，當發光裝置封裝件由多芯片封裝件構成時，可以產生分別由多個發光芯片200a至200d產生的顏色Cl至C4的中間顏色，S卩，目標顏色CO。盡管多個發光芯片 200a至200d中每個發光芯片的色溫稍微偏離目標顏色CO的色溫，但由于可以通過將多個發光芯片200a至200d發射的光的顏色組合來實現目標顏色C0，所以可以解決芯片之間的色差的問題。因此，可以容易地實現期望的顏色。此外，由于可以將在現有技術中被歸為缺陷芯片的芯片用作好芯片，所以可以降低缺陷比例并可以提高成品率。具體地講，與多個發光芯片200a至200d對應的周圍的顏色Cl至C4中的第一顏色Cl和第三顏色C3可關于目標顏色CO彼此面對(對稱關系)，第二顏色C2和第四顏色C4 可關于目標顏色CO彼此面對(對稱關系)。此外，當菱形區域(或半菱形區域)被限定在關于中心目標顏色CO的大約士250K內時，周圍的顏色Cl至C4可以對應于菱形區域(或半菱形區域)的頂點，或者四個顏色設置在大約頂點處。當滿足該條件時，通過多個發光芯片200a至200d可以容易地實現目標顏色CO。參照圖2描述的發光芯片200a至200d的顏色(位置)僅是示例性的。因此，如下面參照圖3和圖4所描述的，可以對所述顏色(位置)做各種改變。參照圖3，如果將等級區域R5的中心部分CO周圍的顏色Cl至C4稱作第一組顏色 Cl至C4，則可以在第一組顏色Cl至C4之間設置第二組顏色Cl，至C4，。圖1中的多個發光芯片200a至200d可以產生第一組顏色Cl至C4。可選擇地，多個發光芯片200a至200d 可以產生第二組顏色Cl，至C4，。此外，在一些情況下，多個發光芯片200a至200d中的三個發光芯片可以產生第一組顏色中的三個顏色(Cl至C4中的三個)，多個發光芯片200a至 200d中剩下的一個發光芯片可以產生第二組顏色中的一個顏色(Cl，至C4，中的一個)。在這種情況下，剩下的一個發光芯片可以產生與第一組顏色Cl至C4中未選擇的顏色相鄰的顏色。例如，多個發光芯片200a至200d中的三個發光芯片可以產生與第一組顏色Cl、C2 和C3對應的顏色，剩下的一個發光芯片可以產生與第二組顏色C3’或C4’對應的顏色。參照圖4，可以在比上述第一組顏色Cl至C4和第二組顏色Cl，至C4，更遠離目標顏色CO的位置處設置第三組顏色Cll至C14和第四組顏色Cir至C14’。圖1中的多個發光芯片200a至200d可以是具有第三組顏色Cll至C14的芯片或者可以是具有第四組顏色 Cl 1，至C14，的芯片。可選擇地，多個發光芯片200a至200d中的三個發光芯片可以產生第三組顏色Cll至C14中的三個顏色(Cll至C14中的三個)，剩下的一個發光芯片可以產生第四組顏色Cir至C14’中的一個顏色(Cir至C14’中的一個)。當圖1中的多個發光芯片200a至200d是產生第三組顏色Cll至C14或第四組顏色Cll，至C14，的芯片時，多個發光芯片200a至200d的顏色可以組合而實現目標顏色CO。雖然在現有技術中，與第三組顏色Cll至C14和第四組顏色Cir至C14’對應的芯片被歸為缺陷芯片，但在當前實施例中可以將與第三組顏色Cll至C14和第四組顏色Cir至C14’對應的芯片用作好芯片。 如上所述，根據實施例，由于可以將被歸為缺陷芯片的芯片用作好芯片，所以可以提高成品率。如上所述，可以將發光芯片的數量增加為多于四個。在這種情況下，可以將發光芯片封裝成具有3X3矩陣、4X4矩陣等的多芯片封裝件。以3X3矩陣或4X4矩陣布置的多芯片封裝件的示例在圖5和圖6中被示出。圖5示出了以3X3矩陣布置發光芯片200的結構，圖6示出了以4X4矩陣布置發光芯片200的結構。圖7A至圖7D是示出根據實施例的發光裝置封裝件的制造方法的視圖。圖7A至圖7C是剖視圖，圖7D是平面圖。參照圖7A，可以在晶片10上形成多個發光單體20。雖然在附圖中簡單地示出了發光單體20，但每個發光單體20可以包括第一導電類型半導體、有源層和第二導電類型半導體順序地堆疊的結構。第一導電類型半導體可以是N型半導體，第二導電類型半導體可以是P型半導體，反之亦然。有源層可以是其中電子和空穴結合以發射光的發光層。除第一導電類型半導體層、有源層和第二導電類型半導體層之外，每個發光單體20還可以包括其他材料層。此外，可以對發光單體20的每個結構進行各種改變。多個發光單體20可以是多個發光單體區域，它們可以構成一個發光結構層。即，多個發光單體20可以是發光結構層的多個發光單體區域。可以在晶片10上形成熒光層30以覆蓋多個發光單體20。由于以晶片級形成熒光層30，所以可以在整個晶片10上容易地以均勻的厚度形成熒光層30。例如，圖7A的俯視圖(平面圖)可以與圖8相同。圖7A中的熒光層30未在圖8 中示出。參照圖7B，可以將其上形成有多個發光單體20和熒光層30的晶片10分成多個單體單元以形成多個發光芯片200。因產品制造工藝過程中產生的誤差，所以多個發光芯片 200會具有色差/顏色分散。即，雖然多個發光芯片200具有相同的顏色(例如，白色)，但多個發光芯片200會具有彼此不同的色溫和亮度。參照圖7C，可以根據色溫將多個發光芯片200分類。例如，在該工藝中，可以根據多個發光芯片200的色溫將多個發光芯片200分成多個顏色組Cl至C4。這里，多個顏色組 Cl至C4可以對應于圖2中的四個周圍的顏色Cl至C4。該工藝可以與LED制造工藝中的分檔(bin)工藝不同。參照圖7D，可以從在前面工藝中被分為多個顏色組Cl至C4的多個發光芯片200 中選擇多個發光芯片200a至200d，以將選擇的發光芯片200a至200d安裝在一個基底100 上。這里，選擇的發光芯片200a至200d可以是與圖2中的四個周圍的顏色Cl至C4分別對應的芯片。這樣，選擇的發光芯片200a至200d可以產生四個周圍的顏色Cl至C4的中間顏色，即，目標顏色⑶。選擇的發光芯片200a至200d可以具有在目標顏色CO的色溫的大約士250K內的色溫。隨后將詳細地描述選擇的發光芯片200a至200d與目標顏色CO之間的色溫關系。圖7D中的標記20a至20d和30a至30d分別代表選擇的發光芯片200a至 200d的發光單體和熒光層。圖7D中的選擇的發光芯片200a至200d產生的顏色不限于圖2中的四個周圍的顏色Cl至C4，而是可以對所述顏色進行各種改變。由于已參照圖3和圖4對此進行了描述，所以將省略對此的重復描述。然后，雖然未示出，但可以在基底100上形成覆蓋熒光層30a至30d的包封材料。 例如，可以由包含分散劑的硅樹脂來形成包封材料。可以在包封材料上設置透鏡。如上所述，根據實施例，可以制造能減小發光芯片之間的色差/顏色分散并提高產率的發光裝置封裝件。此外，在圖7C的工藝中，可以將一些發光芯片200分成能夠產生目標顏色CO的芯片。這樣，可以單獨地收集能夠產生目標顏色CO的發光芯片，然后將所述發光芯片安裝在基底上。在這種情況下，彼此一起安裝在基底上的多個發光芯片200也可以產生目標顏色 CO。此外，在圖7A的工藝中，不是形成彼此分開的多個發光單體20，而是可以形成一個“發光結構層，，(堆疊結構)，然后，可以將發光結構層分成多個發光單體。即，可以形成包括多個發光單體區域的發光結構層。在這種情況下，可以作為接連的工藝在發光結構層上形成熒光層。然后，可以將其上形成有發光結構層和熒光層的基底分成單體單元，以形成與圖7B中的多個發光芯片相似的多個發光芯片。然后，可執行圖7C和圖7D的工藝。在下文中，將簡要地描述當前實施例中選擇的多個發光芯片200a至200d與目標顏色CO之間的色溫關系。在當前實施例中選擇的多個發光芯片200a至200d可以具有在目標顏色CO的色溫的大約士250K內的色溫。多個發光芯片200a至200d具有在目標顏色CO的色溫的大約士250K內的色溫，該事實可以表示以下事實多個發光芯片200a至200d的色溫相對于目標顏色CO在麥克亞當7階內。在典型工藝中隨機選擇的發光芯片的色溫相對于中心顏色 (即，目標顏色)會在麥克亞當7階之外。此外，由于典型工藝中選擇的發光芯片的色溫的位置隨機，所以會難以確保優異的質量。然而，像當前實施例一樣，當滿足麥克亞當7階的條件時，即，當滿足多個選擇的發光芯片的色溫在目標顏色CO的色溫的大約士250K內的條件時，當多個選擇的發光芯片產生目標顏色CO周圍的顏色時，可容易地獲得優異的質量。雖然已參照本發明構思的示例性實施例具體地示出和描述了本發明構思，但本領域普通技術人員將理解的是，在不脫離由權利要求限定的本發明構思的精神和范圍的情況下，在此可以在形式和細節上做各種改變。例如，對本領域普通技術人員明顯的是，可以對根據本發明實施例的發光裝置封裝件的結構及發光裝置封裝件的制造方法做各種改變。此外，除了發白光裝置之外，本發明構思的理念還可以等同地應用到產生不同顏色的發光裝置。因此，本發明構思的范圍不受對本發明構思的詳細描述的限制，而是由權利要求書限定。
權利要求
1.一種發光裝置封裝件，所述發光裝置封裝件包括 基底；以及多個發光芯片，設置在基底上，其中，所述多個發光芯片產生在目標顏色周圍的顏色，所述在目標顏色周圍的顏色具有與目標顏色的色調相同的色調和與目標顏色的色溫不同的色溫，其中，通過由所述多個發光芯片發射的光的顏色的組合來產生目標顏色。
2.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，所述多個發光芯片具有在目標顏色的色溫的士 250K內的色溫。
3.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，目標顏色是與預定等級區域的中心部分對應的顏色。
4.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，設置至少四個發光芯片。
5.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，所述多個發光芯片以棋盤圖案形式布置。
6.如權利要求5所述的發光裝置封裝件，其中，所述多個發光芯片以NXN矩陣布置，其中，N為大于或等于2的自然數。
7.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，所述多個發光芯片中的每個發光芯片包括獨立的熒光層。
8.如權利要求1所述的發光裝置封裝件，其中，所述發光裝置封裝件是發白光裝置封裝件。
9.一種制造發光裝置封裝件的方法，所述方法包括 在晶片上形成包括多個發光單體區域的發光結構層； 在晶片上形成覆蓋多個發光單體區域的熒光層；將其上形成有所述多個發光單體區域和熒光層的晶片分成單體單元以形成多個發光-H-* LL心片；根據所述多個發光芯片的色溫對所述多個發光芯片進行分類；以及在所述多個發光芯片中選擇多個芯片并將所選擇的發光芯片封裝在基底上， 其中，所選擇的發光芯片產生在目標顏色周圍的顏色。
10.如權利要求9所述的方法，其中，所選擇的發光芯片具有在目標顏色的色溫的士 250K內的色溫。
11.如權利要求9所述的方法，其中，目標顏色是與預定等級區域的中心部分對應的顏色。
12.如權利要求9所述的方法，其中，選擇至少四個發光芯片來封裝在基底上。
13.如權利要求9所述的方法，其中，以棋盤圖案形式將所選擇的發光芯片布置在基底上。
14.如權利要求9所述的方法，其中，所述多個發光芯片是發射白光的芯片。
全文摘要
提供了發光裝置封裝件及其制造方法。發光裝置封裝件可以包括在一個基底(板)上的多個發光芯片。多個發光芯片可以產生在目標顏色周圍的顏色。可以通過由多個發光芯片發射的光的顏色的組合來產生目標顏色。在目標顏色周圍的顏色可以具有與目標顏色的色調相同的色調并具有與目標顏色的色溫不同的色溫。多個發光芯片可以具有在目標顏色的色溫的大約±250K內的色溫。
文檔編號H01L33/00GK102543984SQ201110441918
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優先權日2010年12月24日
發明者金亨根 申請人:三星Led株式會社