(57)【要約】【課題】発光ダイオードデバイスおよびその製造方法を提供する。【解決手段】発光ダイオードデバイス（４００）は、ＬＥＤチップ（４３０）と、封止ゲル材（４４０）と、囲壁（４５０’）と、を備える。ＬＥＤチップは、第一の上表面を有し、封止ゲル材はＬＥＤチップを覆う。ここで、囲壁の反射面（４５０ａ）は、ＬＥＤチップの側面（４３０ｂ）に対して傾斜する。発光角度を効率的に調整でき、市場の需要の変更に直面する時に、レンズを新たに設計する必要を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の上表面と、側面と、を有し、複数の電極端部を有するフリップチップであるＬＥＤチップと、
第二の上表面を有し、前記ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、
前記封止ゲル材を取り囲み、反射面を有する囲壁と、を備え、
前記複数の電極端部は、前記封止ゲル材の外に露出され、
前記反射面は、前記ＬＥＤチップの側面に対して傾斜する発光ダイオードデバイス。
【請求項２】
前記電極端部と前記封止ゲル材の底面の差が３μｍ〜２０μｍである、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項３】
前記反射面と前記ＬＥＤチップの側面との間の距離は、前記第二の上表面から離れる方向につれて減少する、請求項２に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項４】
前記反射面は凸曲面又は凹曲面である、請求項２に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項５】
前記封止ゲル材は、チップ電極と囲壁の間で露出する底面をさらに備える、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項６】
前記底面の面積は、前記第二の上表面の面積の２０％を超えない、請求項５に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項７】
前記第二の表面は凹凸面である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項８】
前記囲壁の幅は、前記ＬＥＤチップの幅の０．０５倍〜０．４倍である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項９】
前記封止ゲル材の断面が台形である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１０】
前記囲壁は、第三の上表面を有し、
前記第一の上表面と前記第二の上表面は、第一の高さを定義し、
前記第一の上表面と前記第三の上表面は、第二の高さを定義し、
前記第一の高さは、前記第二の高さより大きい、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１１】
基板を備え、前記ＬＥＤチップと前記封止ゲル材は、前記基板上に配置される、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１２】
前記ＬＥＤチップはワイヤによって基板と電気的に接続される、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１３】
前記囲壁は、前記基板上に配置される、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１４】
前記囲壁は、前記基板の側面を取り囲む、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードデバイスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明技術の進化に伴い、発光装置は、光源として発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）チップの採用に至るまで急速に発展している。ＬＥＤチップは、省電力、使用寿命が長い、環境保護、高速起動、体積が小さい等の様々な利点があり、ＬＥＤチップが達成できる効率は、技術の成熟と共に大きくなっている。現在のＬＥＤチップは、各発光装置に徐々に用いられ、従来の光源に取って代わり、発光装置に省エネの特色を持たせている。
【０００３】
例を挙げると、現在の高効率白色発光ダイオードのパッケージ方法は、大多数が青色発光ダイオードと黄色の蛍光体粉末を併用してなる。白色発光ダイオードが白色光を放射するのは、ＬＥＤチップが青色光を放射し、青色光は黄色蛍光体粉末によって黄色光に変換され、黄色蛍光体粉末に変換された黄色光が変換されていない青色光と混合して白色光となる。構造上、現有の発光ダイオードデバイスは、通常ＬＥＤチップを反射カップを有するフレームに固定し、透光性の樹脂によって封止する。しかしながら、現在の傾向として、チップスケールパッケージ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ，ＣＳＰ）の方向に発展しており、上面から見ると、パッケージ後の発光ダイオードデバイスの面積は、ＬＥＤチップの面積を超えすぎることはない（例えば、１．４倍より大きくない）。また、チップサイズも日々改良している。この前提の下、現有のパッケージ方法では、チップサイズに対応してフレームの設計を随時調整することは困難である。したがって、カップを有するフレームによってチップスケールパッケージを達成するのは、業者からすると、コストが非常に高い。また、現行のチップスケールパッケージも基板を有するパッケージであり、厚さに一定の制限を有し、徐々に後工程のメーカーの必要性に符合しなくなってきている。チップサイズに随時対応してチップスケールパッケージを製造すると共に、製品の厚さを減少できる有効な案も早急に必要とされている。
【０００４】
一方、レンズを加えることで、発光ダイオードデバイスの発光角度を変更するが、異なる顧客必要性の条件に直面すると、一般的な業者はいずれもレンズを新たに設計することを選択して市場の必要性に符合させている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、市場の必要性の条件は徐々に変化する情況下において、レンズの設計コストはますます増加しており、レンズを新たに設計することに換わる別の方法も必須である。上記課題に鑑みて、本発明は、発光角度を効率的に調整でき、市場の必要の変更に直面する時に、レンズを新たに変更する必要性を低減できる発光ダイオードデバイスおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記に鑑みて、本発明は、チップサイズに随時対応してチップスケールパッケージを形成する特性を有し、反射性の囲壁を有し、発光ダイオードデバイスの発光効果を向上させる発光ダイオードデバイスを提供する。特に、本発明の発光ダイオードデバイスは、基板と、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、前記封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備える。ここで、前記囲壁の高さは、封止ゲル材の高さと同じである。
【０００７】
上述の発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。第一の上表面を有する複数のＬＥＤチップをキャリア上に配置する；キャリア上に封止ゲル材を形成する；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填し、前記反射ゲル材と前記封止ゲル材の高さを同じにする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁として発光ダイオードデバイスを単体化させる。
【０００８】
さらに、薄型化の必要性を満たすために、本発明は、製品の厚さを減少でき、基板の無い発光ダイオードデバイスを提供する。特に、本発明の基板の無い発光ダイオードデバイスは、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、前記封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備え、前記ＬＥＤチップは、封止ゲル材の外に露出される電極端部を有する複数の電極を有する。
【０００９】
上述の基板の無い発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。透光キャリアを提供する；分解可能な接着グルー層を透光キャリア上に形成する；複数のＬＥＤチップを分解可能な接着グルー層上に配置し、各ＬＥＤチップの電極端部は、分解可能接着グルー層に面する；封止ゲル材を分解可能な接着グルー層上に形成し、封止ゲル材は、これらのＬＥＤチップを覆うが、これらの電極の電極端部を覆わない；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填し、該反射ゲル材を該封止ゲル材と同じ高さにする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁とし、これらのＬＥＤチップを単体化し、複数の発光ダイオードデバイスを形成する；光線を提供し、透光キャリアを通過して分解可能な接着グルー層に照射し、これにより、分解可能な接着グルー層の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層及び透光キャリアにおいて各発光ダイオードデバイスを分離させると、同時に該フリップチップの電極端部を封止ゲル材の外に露出させる。
【００１０】
一方、発光角度を効率的に調整し、市場の需要の変更に直面する時に、レンズを新たに設計する必要性を低減するために、本発明は、囲壁の高さを封止ゲル材の高さと異ならせ、前述の基板を有するもの及び基板の無いものに適用できる発光ダイオードデバイスを提供する。詳細には、前述の発光ダイオードデバイスは、ＬＥＤチップと、基板（必要に応じて）と、ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備える。ここで、ＬＥＤチップの第一の上表面と封止ゲル材の第二の上表面は、第一の高さを定義し、囲壁の第三の上表面と第一の上表面は、第二の高さを定義し、第一の高さは、前記第二の高さより大きい。
【００１１】
上述の発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。複数のＬＥＤチップをキャリア上に配置し、ＬＥＤチップは、それぞれ第一の上表面を有する；封止ゲル材をキャリア上に形成し、ＬＥＤチップを覆い、該封止ゲル材は、第二の上表面を有し、第一の上表面と第二の上表面は第一の高さを定義する；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填する；一部の反射ゲル材を除去し、反射ゲル材の上面を封止ゲル材の第二の上表面より低くする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁とする。ここで、囲壁は、ＬＥＤチップとダイシングした封止ゲル材を対応して取り囲み、囲壁は、それぞれ第三の上表面を有し、ＬＥＤチップの第一の上表面と対応する囲壁の第三の上表面は、それぞれ第二の高さを定義する。ここで、第一の高さは第二の高さより大きい。
【００１２】
本発明の上記特徴及び利点をさらに明確に理解できるよう、以下に実施形態を挙げ、図面と併せて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｇは本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図４】本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｇは本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図８】本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図９】本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｂは本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図１２】図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。
【図１３】図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。
【図１４】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１５】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１６】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１７】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１８】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１９】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２０】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２１】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２２】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２３】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２４】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２５】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第一の実施形態
図１及び図２は、本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。ここで、図１は図２の立体図Ａ−Ａ’の切断線によって得られる断面模式図である。図１及び図２を参照すると、発光ダイオードデバイス１０は、ＬＥＤチップ１２と、封止ゲル材１４と、囲壁１６と、を備える。ここで、封止ゲル材１４はＬＥＤチップ１２を覆い、囲壁１６は封止ゲル材１４とＬＥＤチップ１２を取り囲む。さらに、発光ダイオードデバイス１０は、基板１８を備え、ＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４は基板１８上に配置されるが、本発明は、基板１８を配置するか否かを限定せず、後述するように、基板の無い発光ダイオードデバイスであってもよい。また、囲壁１６は、基板１８上に配置され、且つ、囲壁１６の高さと封止ゲル材１４の高さは同じである。このように、囲壁１６は基板１８上のＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４を取り囲み、ＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４が放射する光線を反射するのに適する。しかしながら、本発明は、囲壁１６と封止ゲル材１４の高さが同じである形態に限定せず、囲壁１６と封止ゲル材１４の高さが異なるものを含んでもよく、詳細は後述する。
【００１５】
具体的には、本実施形態において、ＬＥＤチップ１２は、水平型チップ、垂直型チップ又はフリップチップから選択されてもよく、好ましくは、金属ワイヤによって基板と電気的に接続する必要の無いフリップチップであり、微細化の発展に有利である。また、ＬＥＤチップは、フリップチップである時、直接ボンディング（ｄｉｒｅｃｔ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、共晶ボンディング（ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、金ボール又はバンプボンディング、銀ペースト又は錫ペーストボンディング等の方法によってダイボンドし、基板と電気的に接続する。ＬＥＤチップ１２は、第一の上表面１２ａと、第一の上表面１２ａに接続される複数の側面１２ｂと、を備え、ＬＥＤチップ１２は、複数の示されていない電極を有し、各電極は電極端部を有し、基板の導電回路パターン又は外部の回路と電気的に接続するのに用いられる。また、基板１８も上面１８ａと、上面１８ａに接続される複数の外側面１８ｂと、を備え、大まかには平板状を示す。ここで、基板１８は、セラミクス基板、プラスチック基板、プリント基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）又は金属基板から選択されてもよく、セラミクス基板、プラスチック基板又はプリント基板を選択された基板１８は、さらに示されていない導電回路パターンを備え、例えば、接続回路及び複数の接点である。このように、ＬＥＤチップ１２は、基板１８の上面１８ａ上に配置され、電極端部によって接点に接続し、基板１８に電気的に接続するが、本発明は、基板１８の種類とＬＥＤチップ１２の接続方法を限定しない。
【００１６】
さらに、本実施形態において、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａと側面１２ｂを覆い、基板１８の上面１８ａ上に位置する。且つ、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２０の側面と囲壁１６の間に位置し、ＬＥＤチップ１２を囲壁１６に直接接触させない。特に、封止ゲル材１４は、平面（湾曲状のレンズではない）を備える任意の形体であればよく、例えば、長方体、正方体、台形体等である。例えば、図１及び図２は直方体を例示しており、厚さは約０．３ｍｍである。詳細には、封止ゲル材１４は、第二の上表面１４ａと、第二の上表面１４ａに接続される複数の側面１４ｂと、を備える。このように、封止ゲル材１４の第二の上表面１４ａは、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａ上に配置され、且つ、第二の上表面１４ａは第一の上表面１２ａと実質的に平行である。封止ゲル材１４の側面１４ｂは、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂ上に対応し、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａ及び側面１２ｂを覆う。即ち、基板１８に面する底面以外のＬＥＤチップ１２に、ＬＥＤチップ１２の全ての外表面が封止ゲル材１４によって覆われる。特に、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂと囲壁１６の間に幅ｔを有する。囲壁１６の光パターンの改善効果に対応しており、幅ｔは、チップの幅の０．０５倍〜０．４倍がより好ましく、０．０５倍〜０．１倍がさらに好ましい。
【００１７】
本発明において、封止ゲル材１４は、透光性を有するものが好ましく、材質は、シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つである。封止ゲル材１４を形成する方法は、スクリーン印刷、成形プロセス（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、ラミネーションプロセス（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、塗布プロセス（ｃｏａｔｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）又はその他の適切なプロセスであってもよい。ラミネーションプロセスの場合は、まず成形した半硬化フィルム（Ｂ−Ｓｔａｇｅ段階に硬化したフィルム）を基板１８及びチップ１２上に積層し、それから熱圧着及び／又はベーキングする。成形プロセスのように、プラスチックを金型内に注入して封止ゲル材を形成するものではないことから、プラスチック注入の不均一を回避できる。また、ＬＥＤチップ１２はフリップチップである場合に、ラミネーションプロセスは、プラスチック成形時に、フリップチップの電極とキャリアの間に予期せず流れてしまい、フリップチップの電気的接続能力に影響することを回避できる。また、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２から放射された光の一部を吸収してその他の色の光に変換し、吸収された部分と変換された光を同時に混合し、その他の色、例えば、白色を形成する蛍光材料を含んでもよい。使用できる蛍光材料は、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣｄＳ：Ｉｎ、ＣａＳ：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯＮ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｌ３＋，Ｃｕ＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋，Ｆ、ＣａＳＯ４：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋、ＬｉＡｌＯ２：Ｍｎ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋，Ｃｌ−、Ｃａ３ＷＯ６：Ｕ、Ｃａ３ＳｉＯ４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＳｒｘＢａｙＣｌｚＡｌ２Ｏ４−ｚ／２：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋（Ｘ：０．２、Ｙ：０．７、Ｚ：１．１）、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＺｎＯ：Ｓ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｃａ２Ｂａ３（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｅｕ２＋、Ｂａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｕ、Ｓｒ３ＷＯ６：Ｕ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＳＯ４：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｐ、ＺｎＳ：Ｐ３−，Ｃｌ−、ＺｎＳ：Ｍｎ２＋、ＣａＳ：Ｙｂ２＋，Ｃｌ、Ｇｄ３Ｇａ４Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、Ｎａ（Ｍｇ，Ｍｎ）２ＬｉＳｉ４Ｏ１０Ｆ２：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＳｒＢ８Ｏ１３：Ｓｍ２＋、ＭｇＳｒ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、α−ＳｒＯ・３Ｂ２Ｏ３：Ｓｍ２＋、ＺｎＳ−ＣｄＳ、ＺｎＳｅ：Ｃｕ＋，Ｃｌ、ＺｎＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、ＺｎＯ：Ｂｉ３＋、ＢａＳ：Ａｕ，Ｋ、ＺｎＳ：Ｐｂ２＋、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋，Ｌｉ＋、ＺｎＳ：Ｐｂ，Ｃｕ、ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＣａＴｉＯ３：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋、ＣａＳ���Ｐｂ２＋，Ｍｎ２＋、ＹＰＯ４：Ｅｕ３＋、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＳｒＡｌ４Ｏ７：Ｅｕ３＋、ＣａＹＡｌＯ４：Ｅｕ３＋、ＬａＯ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＬｉＷ２Ｏ８：Ｅｕ３＋，Ｓｍ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｍｎ２＋，Ｔｅ２＋、Ｍｇ２ＴｉＯ４：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ４Ｏ１１、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ５Ｏ１３：Ｅｕ３＋、ＣｄＳ：Ｉｎ，Ｔｅ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｅｕ２Ｗ２Ｏ７から構成される群より選択される一つ以上である。
【００１８】
図２において、封止ゲル材１４の第二の上表面１４ａと各側面１４ｂの間の接合部１４ｃは直角を示す。第二の上表面１４ａは平坦な表面を示す。しかしながら、その他の示されていない変更形態において、封止ゲル材１４の第二の上表面は、粗化プロセスによって凹凸を示し、全反射を低減し、光屈折の割合を増加させ、発光効果を変化させてもよい。囲壁１６の第三の上表面１６ａは、同様に凹凸面にしてもよく、第三の上表面１６ａの凹凸具合は、第二の上表面１４ａに近似していてもよい。しかしながら、本発明はこれに限定せず、当業者は、必要に基づき、第二の上表面１４ａと第三の上表面１６ａの粗さを変更してもよい。
【００１９】
本実施形態において、囲壁１６は、封止ゲル材１４とＬＥＤチップ１２を取り囲み、基板１８の上面１８ａ上に位置する。特に、本発明において、囲壁１６は、ＬＥＤチップ１２が放射する光線及び封止ゲル材１４中の蛍光材料によって変換された光線を反射するのに適し、その材質は、反射粒子を含む樹脂組成物である。前記樹脂組成物は、シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つであることが好ましい。また、前記反射粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＢＮ、ＢａＳｉＯ４、ＭｇＯ及び前述の任意の組合せから構成される群より選択される一つであることが好ましく、これにより、ＬＥＤチップ１２が放射する光又は封止ゲル材によって変換／混合される光に対する囲壁１６の反射率を８０％より大きくし、９５％より大きくすることが好ましい。また、囲壁１６は、光線を反射するのに用いられることから、上記反射粒子の組合又は反射率等のパラメータ以外に、囲壁１６の構造設計も発光ダイオードデバイス１０の発光効果（例えば、発光角度）に影響する可能性がある。
【００２０】
例を挙げると、本発明における障壁の幅は障壁の遮光能力に僅かに影響する可能性があることから、同じ幅の障壁を形成し、均一な遮光能力を提供することが好ましい。例えば、図１及び図２は、同じ幅の囲壁１６が封止ゲル材１４の周囲を取り囲み、障壁の幅は、約０．１ｍｍであることを例示しているが、これに限定されず、最終製品の必要の違いに対応して幅の不均一な囲壁を形成してもよい。詳細には、囲壁１６は、第三の上表面１６ａと、第三の上表面１６ａに接続される複数の外側面１６ｂと、を備える。囲壁１６の第三の上表面１６ａは封止ゲル材１４の側面１４ｂを取り囲み、囲壁１６の外側面１６ｂは、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂと封止ゲル材１４の側面１４ｂに対応する。
【００２１】
また、本実施形態において、囲壁１６の第三の上表面１６ａと各外側面１６ｂの間の接合部１６ｃは直角を示す。しかしながら、本実施形態において、囲壁１６の第三の上表面１６ａは平面を示すが、本発明はこれに限定せず、第三の上表面１６ａは、例えば、凸曲面、凹曲面又は斜面であってもよい。また、囲壁１６の外側面１６ｂは、さらに、基板１８の外側面１８ｂと揃えてもよいが、本発明はこれに限定せず、揃えていないものであってもよい。
【００２２】
以下に、図３Ａ〜図３Ｇを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｇは、本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。まず、図３Ａに示すように、キャリア１１０を提供し、キャリア１１０は後述の単体化工程において基板を形成する。ここで、材質の選択は基板と同じである。それから、図３Ｂに示すように、複数のＬＥＤチップ１３０をキャリア１１０上に配置する。各ＬＥＤチップ１３０の電極端部１３２ａは、キャリア上の導電回路パターン（不図示）と電気的に接続される。図３Ｂは、三つのリップチップ１３０を直接ボンディング（ｄｉｒｅｃｔ  ｂｏｎｄｉｎｇ）によってキャリア上の導電回路パターンと電気的に接続することを例示的に示しているが、本発明は、ＬＥＤチップ１３０の数を限定せず、実質的に、これらのＬＥＤチップ１３０は、さらに多くの数であり、且つ、キャリア１１０上にアレイ配列されてもよい。本発明において、ＬＥＤチップ１３０を配列する間隔は、ダイシング後にチップスケールパッケージの目的を達成するために、適切な計算によって調整する必要がある。換言すると、ＬＥＤチップ１３０は、チップの幅の０．８倍より大きくないことがより好ましく、チップの幅の０．７倍より大きくないことがさらに好ましい。
【００２４】
図３Ｃに示すように、封止ゲル材１４０は、キャリア１１０上に形成される。ここで、封止ゲル材１４０は、これらのＬＥＤチップ１３０を覆い、封止ゲル材１４０の材料の選択及び形成方法は前述したとおりである。それから、図３Ｄに示すように、カッター５０によって封止ゲル材１４０をプリダイシングし、封止ゲル材１４０にパターン溝１４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ１３０は、パターン溝１４０ａによって取り囲まれる。また、本発明において、封止ゲル材１４０をダイシングする工程は、キャリア１１０と垂直する方向に沿って封止ゲル材１４０をダイシングし、ダイシング後の封止ゲル材１４０の側面（即ち、パターン溝１４０ａの内壁）を平面とし、且つ、さらに、キャリア１１０と垂直することができる。また、上記パターン溝１４０ａは、キャリア１１０の表面を露出してもよく、キャリア１１０の表面を露出しなくてキャリア１１０に向かって凹む凹み構造のみを形成してもよく、当業者は本発明の内容を参酌した後に、最終製品の使用特性に基づき、パターン溝の深さを選択できる。
【００２５】
続いて、図３Ｅに示すように、反射ゲル材１５０は、パターン溝１４０ａ内に形成され、反射ゲル材１５０をこれらのＬＥＤチップ１３０の間に分布させる。ここで、反射ゲル材１５０の高さは、封止ゲル材１４０の高さとほぼ同じ高さであり、反射ゲル材１５０の材質の選択は、前述の囲壁の材質の選択と同じである。
【００２６】
それから、図３Ｆに示すように、カッター６０によって、反射ゲル材１５０をダイシングし、封止ゲル材１４０及びこれらのＬＥＤチップ１３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス１００を形成する。
【００２７】
本発明において、カッター５０／６０の材質の選択は、ダイヤモンド、金属、樹脂及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つである。カッター５０／６０に替えてレーザービームによってダイシングしてもよいが、望まない焦げた汚染物質が生じないため、カッター５０／６０によってダイシングすることが好ましい。
【００２８】
また、図３Ａ〜図３Ｇに示す工程後、本発明の発光ダイオードデバイス１００が形成される。また、各発光ダイオードデバイス１００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス１００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００２９】
上記実施形態は、基板を有する発光ダイオードデバイスであるが、本発明は、基板の無い形態も含んでもよく、以下に、第二の実施形態を参照して、本発明の基板の無い発光ダイオードデバイスを説明する。
【００３０】
第二の実施形態
図４は、本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。図４を参照すると、第二の実施形態において、発光ダイオードデバイス２００は、ＬＥＤチップ２３０と、封止ゲル材２４０と、囲壁２５０’と、を備える。ここで、封止ゲル材２４０は、ＬＥＤチップ２３０を覆い、囲壁２５０’は、封止ゲル材２４０とＬＥＤチップ２３０を取り囲み、囲壁２５０’の高さと封止ゲル材２４０の高さは同じであり、囲壁２５０’を、ＬＥＤチップ２３０と封止ゲル材２４０が放射する光線を反射するのに適するようにさせる。しかしながら、本発明は、囲壁２５０’と封止ゲル材２４０の高さが同じである形態に限定せず、囲壁２５０’の高さと封止ゲル材２４０の高さが異なるものを含んでもよく、詳細は後述する。
【００３１】
また、第二の実施形態において、発光ダイオードデバイスは基板の無い形態であり、ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａを封止ゲル材２４０の外に露出させ、外部の回路と電気的に接続する必要が無く、ＬＥＤチップは、フリップチップであることが好ましい。また、ＬＥＤチップの底面は、封止ゲル材の外に露出してもよいが、本発明はこれに限定せず、電極端部だけを封止ゲル材に露出させ、ＬＥＤチップの底面は、封止ゲル材に覆われていてもよい。特に、図４において、ＬＥＤチップ２３０は、フリップチップであることを例示しており、上面２３０ａと、少なくとも一つの側面２３０ｂと、上面２３０ａに対向する底面２３０ｃと、を有し、ＬＥＤチップ２３０は、複数の電極２３２を有し、これらの電極２３２は、それぞれ電極端部２３２ａを有する。封止ゲル材２４０は、ＬＥＤチップ２３０の上面２３０ａを覆うが、底面２３０ｃ及び電極端部２３２ａを露出する。囲壁２５０’は、封止ゲル材２４０に接続され、ＬＥＤチップ２３０の側面２３０ｂにアラインメントする。
【００３２】
また、注意すべきこととして、発光ダイオードデバイス２００は、基板の無いパッケージ形態であり、電極２３２と封止ゲル材２４０の底面２４０ｃは実際的に共通の表面である（即ち、電極端部２３２ａと底面２４０ｃは共通の表面である）。しかしながら、電極２３２に相当の厚さを有させ、電極端部２３２ａを封止ゲル材２４０の底面２４０ｃに出っ張らせ、これにより放熱効果を向上させ、同時に、後続の応用時における溶接面積を増加させ、溶接強度を増加できることが好ましい。しかしながら、高低差が高すぎると、チップの底面２３０ｃは漏光の恐れがある。したがって、該高低差は、３μｍ〜２０μｍの間であることがより好ましく、５μｍ〜１０μｍの間であることがさらに好ましい。また、チップの底面２３０ｃの漏光の問題を回避するために、チップの底面２３０ｃの面積に対して、電極の被覆面積を５０％を超えさせることがより好ましい。さらに、フリップチップが発光して生じる熱を、外部の放熱部材に均一に伝送するために、二つの正負の電極面積を同じサイズに設計することがより好ましい。フリップチップには、任意に反射層を設計してもよく、チップの底面２３０ｃの漏光の問題の可能性を低減するために、該反射層の面積は、底面面積の５０％を超えるべき、面積の８０％を超えて覆われるべきことであることが好ましい。
【００３３】
注意すべきこととして、チップの底面２３０ｃ、封止ゲル材の底面２４０ｃ及び囲壁の底面２５０ｃは、高低差の問題を有する可能性があることから、囲壁を配置する時、封止ゲル材の底面２４０ｃの面積を極力減少させ、漏光の問題の可能性を低減する。例えば、該封止ゲル材の底面２４０ｃの面積は、発光面２４０ｂに対して、２０％を超えないことがより好ましく、１０％を超えないことがさらに好ましい。さらに、囲壁の形状をさらに設計してもよく、例えば、囲壁の底面２５０ｃの面積を増加させ、囲壁の底面２５０ｃを封止ゲル材の底面２４０ｃより大きくし、同様に底面の漏光の可能性を低減することができる。囲壁の設計については、その他の変更形態で説明する。
【００３４】
以下に、図５Ａ〜図５Ｇを参照して、実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００３５】
まず、図５Ａに示すように、透光キャリア２１０を提供し、スプレーコーティング（ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ブラシコーティング（ｂｒｕｓｈ  ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬法（ｓｏａｋｉｎｇ）又はその他の適切な方法によって、分解可能な接着グルー層２２０を透光キャリア２１０上に形成する。透光キャリア２１０は、ガラス基板又はプラスチック基板であってもよい。分解可能な接着グルー層２２０は、光分解性接着剤又は熱分解性接着剤であってもよく、光分解性接着剤、例えば、紫外光リリーステープであることがより好ましい。
【００３６】
それから、図５Ｂに示すように、複数のＬＥＤチップ２３０を分解可能な接着グルー層２２０上に配置し、各ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａは、分解可能な接着グルー層２２０に面する。続いて、図５Ｃに示すように、封止ゲル材２４０は、分解可能な接着グルー層２２０上に形成される。ここで、封止ゲル材２４０は、これらのＬＥＤチップ２３０を覆い、且つ、封止ゲル材２４０は、これらの電極２３２の電極端部２３２ａを覆わない。続いて、図５Ｄに示すように、カッター５０によって封止ゲル材２４０をプリダイシングし、封止ゲル材２４０にパターン溝２４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ２３０は、パターン溝２４０ａによって取り囲まれる。続いて、図５Ｅに示すように、反射ゲル材２５０は、パターン溝２４０ａ内に形成され、反射ゲル材２５０をこれらのＬＥＤチップ２３０の間に分布させる。続いて、図５Ｆに示すように、カッター６０によって、反射ゲル材２５０をダイシングし、封止ゲル材２４０及びこれらのＬＥＤチップ２３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス２００を形成する。最後に、図５Ｇに示すように、光線Ｌを提供する。ここで、光線Ｌは、例えば、紫外光であり、透光キャリア２１０を通過して分解可能な接着グルー層２２０に照射し、分解可能な接着グルー層２２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層２２０及び透光キャリア２１０において各発光ダイオードデバイス２００を分離させ、図４に示す状態とすることができる。これにより、基板の無い発光ダイオードデバイスを製造できる。分離後、ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａは、封止ゲル材２４０の外に露出する。また、前述したように、各発光ダイオードデバイス２００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス２００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００３７】
本実施形態の一部の変更形態において、囲壁の側面をＬＥＤチップの側面に対して傾斜させ、発光効率をさらに向上させてもよく、以下に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｆを参照して、この変更形態を詳細に説明する。
【００３８】
まず、図６Ｆを参照すると、特に、本変更形態の発光ダイオードデバイス４００と発光ダイオードデバイス２００との差異は、封止ゲル材４４０は、逆台形の形状であり、囲壁４５０’の反射面４５０ａは、ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜している、即ち、反射面４５０ａと側面４３０ｂとの間の距離は、発光面４４０ｂから離れる方向につれて減少する。これに基づき、反射面４５０ａは、発光面４４０ｂへ光線をさらに効率的に反射し、発光ダイオードデバイス４００の発光効率をさらに向上させる。本変更形態において、反射面４５０ａは、平面な斜めの壁であるが、本発明はこれに限定せず、反射面は、その他の実施形態において、凹曲面、凸曲面の曲面の壁又はその他の適切な形状の表面であってもよく、これらの形状設計は、異なるカッター５０’の種類及び設計によって形成されてもよい。
【００３９】
以下に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｆを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００４０】
詳細には、第二の実施形態における図５Ａ〜図５Ｃの工程後、図６Ａに示すように、封止ゲル材４４０及びこれらのＬＥＤチップ４３０を反転させ、別の分解可能な接着グルー層４２０’を有するキャリア４１０’上に接着し、反転した後でキャリア４１０’を分離し、各ＬＥＤチップ４３０の底面４３０ｃを上方に向ける。続いて、図６Ｂに示すように、カッター５０’  によって封止ゲル材４４０をプリダイシングし、封止ゲル材４４０にパターン溝４４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ４３０は、パターン溝４４０ａによって取り囲まれる。詳細には、本変更形態のカッター５０’は、傾斜する表面５０ａを有し、カッター５０’によって封止ゲル材４４０をプリダイシングする時、カッター５０’の表面５０ａは、各ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜し、パターン溝４４０ａの内壁に対応し、これにより、パターン溝４４０ａの内壁を、図６Ｂに示すように、各ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜させる。
【００４１】
それから、図６Ｃに示すように、反射ゲル材４５０は、パターン溝４４０ａ内に形成され、反射ゲル材４５０をこれらのＬＥＤチップ４３０の間に分布させる。パターン溝４４０ａの傾斜する内壁に対応し、反射ゲル材４５０の断面は、図６Ｃに示すように、Ｖ字形であり、その他の変更形態において、囲壁の断面は、Ｕ字形に形成されてもよい。続いて、図６Ｄに示すように、カッター６０”によって、反射ゲル材４５０をダイシングし、封止ゲル材４４０及びこれらのフリップチップ４３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス４００を形成する。最後に、図６Ｅに示すように、光線Ｌ”を提供し、分解可能な接着グルー層４２０’に照射し、分解可能な接着グルー層４２０’の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層４２０’及び透光基板４１０において各発光ダイオードデバイス４００を分離させ、図６Ｆに示す状態とすることができる。また、前述したように、分離後、各発光ダイオードデバイス４００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス４００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００４２】
本実施形態の一部の変更形態において、封止ゲル材をＬＥＤチップ及び囲壁上に完全に配置し、囲壁をＬＥＤチップに直接接触させており、以下に、図５Ａ〜図５Ｂ及び図７Ａ〜図７Ｅを参照して、この変更形態を詳細に説明する。
【００４３】
まず、図７Ｅに示すように、特に、本変更形態の発光ダイオードデバイス３００と発光ダイオードデバイス１００との差異は、封止ゲル材３４０は、ＬＥＤチップ３３０の側面３３０ｂ及び囲壁３５０’の間に達しておらず、囲壁３５０’は、ＬＥＤチップ３３０の側面３３０ｂを直接覆う。これにより、ＬＥＤチップ３３０が放射する光線を発光面３４０ｂに集中させて放射し、発光効率をさらに向上させ、封止ゲル材３４０の使用量を減少し、材料コストを削減することができる。また、図４の囲壁２５０’の上端２５０ｂは、封止ゲル材２４０の発光面２４０ｂと共通の平面であることと異なり、本変更形態において、囲壁３５０’の上端３５０ｂは、ＬＥＤチップ３３０の上面３３０ａと共通の平面である。
【００４４】
以下に、図５Ａ〜図５Ｂ及び図７Ａ〜図７Ｅを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００４５】
詳細には、第二の実施形態における図５Ａ〜図５Ｂの工程後、図７Ａに示すように、反射ゲル材３５０は、分解可能な接着グルー層３２０上に形成される。ここで、反射ゲル材３５０は、これらのＬＥＤチップ３３０の間の隙間に充填される。続いて、図７Ｂに示すように、これらのＬＥＤチップ３３０及び反射ゲル材３５０上に封止ゲル材３４０を形成する。ここで、封止ゲル材３４０は、これらのＬＥＤチップ３３０を覆い、且つ、封止ゲル材３４０は、これらのＬＥＤチップ３３０の電極端部３３２ａを覆わない。
【００４６】
続いて、図７Ｃに示すように、カッター６０’によって、封止ゲル材３４０及び反射ゲル材３５０をダイシングし、封止ゲル材３４０及びこれらのＬＥＤチップ３３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス３００を形成する。続いて、図７Ｄに示すように、光線Ｌ’を提供し、分解可能な接着グルー層３２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層３２０及び透光基板３１０において各発光ダイオードデバイス３００を分離させ、図７Ｅに示す状態とすることができる。最後に、前述したように、分離後、各発光ダイオードデバイス３００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス３００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００４７】
本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態において、囲壁と封止ゲル材の高さが同じである形態を例示しているが、発光角度をさらに調整するために、本発明は、囲壁と封止ゲル材の高さが異なる発光ダイオードデバイスも提供しており、以下に、第三の実施形態を詳細に説明する。
【００４８】
第三の実施形態
図８及び図９は、本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図であり、図８は図９の立体図Ｂ−Ｂ’の切断線によって得られる断面模式図である。詳細には、第一の実施形態及び第二の実施形態と異なるのは、第三の実施形態において、ＬＥＤチップ５１０は第一の上表面５１２を有し、封止ゲル材５２０は第二の上表面５２２を有し、囲壁５３０は第三の上表面５３２を有し、第二の上表面５２２は第三の上表面５３２より高い。第一の上表面５１２と第二の上表面５２２は、第一の高さＨ１を定義し、第一の上表面５１２と第三の上表面５３２は、第二の高さＨ２を定義する。本実施形態において、前記第一の上表面、第二の上表面及び第三の上表面が傾斜している場合は、その投影後の最高点（即ち、端点）との垂直距離によって第一の高さＨ１と第二の高さＨ２を定義する。前記部材の表面が平面である場合、前記平面における任意の一点はいずれも「端点」であり、前記高さは、二つの端点の間の垂直距離である。例を挙げると、本実施形態のＬＥＤチップ５１０、封止ゲル材５２０及び囲壁５３０は、いずれも平面を示す上面を有することを例とすると、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２上の任意の一点は、いずれも第一の端点Ｐ１を定義でき、封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２上の任意の一点は、第二の端点Ｐ２を定義でき、囲壁５３０の第三の上表面５３２の任意の一点は、第三の端点Ｐ３と定義できる。
【００４９】
このように、本実施形態において、第一の上表面５１２の第一の端点Ｐ１と第二の上表面５２２の第二の端点Ｐ２は、第一の高さＨ１を定義でき、第一の上表面５１２の第一の端点Ｐ１と第三の上表面５３２の第三の端点Ｐ３は、第二の高さＨ２を定義できる。これにより、本実施形態の第二の上表面５２２は第三の上表面５３２より高く、前記第一の高さＨ１は、前記第二の高さＨ２より大きい。即ち、第一の端点Ｐ１を基準とすると、第三の端点Ｐ３は、第二の端点Ｐ２に対し、さらに第一の端点Ｐ１に近い。換言すると、ＬＥＤチップ５１０を基準とすると、囲壁５３０の高さ（第三の上表面５３２の第三の端点Ｐ３を最高点とする）は、封止ゲル材５２０の高さ（第二の上表面５２２の第二の端点Ｐ２を最高点とする）より低い。
【００５０】
説明すべきこととして、第三の実施形態の囲壁を変更する概念は、基板を有する発光ダイオードデバイス及び基板の無い発光ダイオードデバイスに用いてもよく、即ち、第三の実施形態は、第一の実施形態及び第二の実施形態と結合してもよい。以降に、各種の基板を有する形態又は基板の無い形態を説明する。
【００５１】
また、前述したように、本発明は、封止ゲル材と囲壁の外表面の粗さを調整することで、発光効率を変更してもよい。第三の実施形態において、第四の表面５５２（即ち、封止ゲル材５２０が囲壁５３０の外に露出する側面）の粗さを調整することで、発光効率をさらに変更してもよい。例えば、第二の上表面５２２を平坦面に近づけさせ、第四の表面５５２を凹凸面にし、凹凸具合を第二の上表面５２２より大きくしてもよい。又は、囲壁５３０の第三の上表面５３２は同様に凹凸面とし、第三の上表面５３２の凹凸具合を第四の表面５５２に近付けてもよい。また、第四の表面５５２が放射する光の屈折を増加するために、好ましくは、第三の上表面５３２の面積を増加してもよく、したがって、第三の上表面５３２の全体の面積は、第四の表面５５２の全体の面積より大きい。しかしながら、本発明はこれに限定せず、当業者は、必要に基づいて第三の上表面５３２と第四の表面５５２の割合を変更してもよい。
【００５２】
以下に、図３Ａ〜図３Ｄ及び図１０Ａと図１０Ｂを参照して、第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００５３】
詳細には、図３Ａ〜図３Ｄの工程後、図１０Ａに示すように、一部の反射ゲル材５０６を除去し、反射ゲル材５０６の上面５０６ａを封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２より低くする。即ち、図３の工程において、封止ゲル材５２０と同じ高さの反射ゲル材５０６は、この工程において、封止ゲル材５２０より低い。また、この工程において、一部の反射ゲル材５０６を除去する方法は、キャリア５０２と平行する方向に沿って一部の反射ゲル材５０６を除去することを含む。このように、反射ゲル材５０６の上面５０６ａは平面を示し、且つ、キャリア５０２と平行する。さらに、一部の反射ゲル層５０６を除去する工程において、キャリア５０２に対する反射ゲル材５０６の高さは、キャリア５０２に対するＬＥＤチップ５１０の高さより大きくてもよい。即ち、反射ゲル材５０６は、封止ゲル材５２０より低いが、ＬＥＤチップ５１０より高い。
【００５４】
続いて、図１０Ｂの工程において、溝５０４に沿って反射ゲル材５０６をダイシングし、反射ゲル材５０６を複数の囲壁５３０にする。即ち、前述の単体化工程である。ここで、囲壁５３０は、ＬＥＤチップ５１０と封止ゲル材５２０を対応して取り囲み、且つ、囲壁５３０は、それぞれ第三の上表面５３２を有し、第三の端点Ｐ３を定義でき、第一の上表面５１２と対応する第三の上表面５３２は、それぞれ第二の高さＨ２を定義できる。ここで、第一の高さＨ１は、第二の高さＨ２より大きい。特に、図１０Ｂに示す形態は、基板を有する発光ダイオードデバイスであり、この時、単体化時には、同時又は連続してキャリア５０２をダイシングし、基板５４０を有する発光ダイオードデバイス５００を形成する必要がある。
【００５５】
また、基板の無い発光ダイオードデバイスである場合、ゲル層５０６をダイシングした後、発光ダイオードデバイス５００が形成され、この時、選択的にキャリア５０２をダイシングする、又は、ダイシングしなくてもよく、それから、発光ダイオードデバイス５００とキャリア５０２を分離する（即ち、基板の無い発光ダイオードデバイス５００が形成される）。この場合、図３Ａの工程において、図５Ａに示すように、分解可能な接着グルー層２２０を有する透光キャリア２１０を提供し、単体後には、図１１Ａに示すように、光線Ｌを提供し、分解可能な接着グルー層６２０に照射し、分解可能な接着グルー層６２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層６２０及び透光基板６１０において各発光ダイオードデバイス６００を分離させ、図１１Ｂに示す状態とすることができる。同様に、分離後、各発光ダイオードデバイス６００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス６００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００５６】
本発明の囲壁の高さを変更することでもたらされる効果を実証するために、以下に、異なる囲壁の高さで、異なる軸方向における発光ダイオードデバイスの発光強度を測定と比較する。
【００５７】
図１２及び図１３は、図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。図８、９、１２、１３を参照すると、本実施形態において、前述したように、囲壁５３０は、ＬＥＤチップ５１０及び封止ゲル材５２０が放射する光線を反射するのに適用されることから、囲壁５３０の構造設計も発光ダイオードデバイス５００の発光効果（例えば、発光角度）に影響する。ここで「発光角度」とは、発光ダイオードデバイス５００を空間座標系ＸＹＺに置いて測定し、前記発光ダイオードデバイス５００のＺ軸（即ち、発光ダイオードデバイス５００の発光面と垂直する軸方向）とＸＹ平面上の単一の軸方向（例えば、Ｘ軸又はＹ軸）からなる平面（図９に示すような視野角）において、角度ごとの発光量と０度（即ち、Ｚ軸方向）の発光量の割合が０．５より大きな角度範囲を指すことである。
【００５８】
発光ダイオードデバイス５００の空間座標系のＸ軸における角度ごとの発光強度を例とすると（即ち、図１２）、発光ダイオードデバイス５００（図９に示すように、囲壁５３０の高さは、封止ゲル材５２０の高さの二分の一である）の角度＋６５度〜−６５度の発光量（即ち、曲線１）と０度（即ち、Ｚ軸方向）の発光量の割合は０．５であり、発光ダイオードデバイス５００の発光角度は、５３０度である（即ち、＋６５度と−６５度に及ぶ）。反対に、第一の実施形態の発光ダイオードデバイス（図２に示すように、囲壁と封止ゲル材の高さが同じである）を比較すると、角度＋６０度〜−６０度の発光量（即ち、曲線３）と０度（即ちＺ軸方向）の発光量の割合は０．５であり、第一の実施形態の発光ダイオードデバイスの発光角度は、１２０度である（即ち、＋６０度と−６０度に及ぶ）。また、囲壁の使用を省略した場合（即ち、曲線２）、発光ダイオードデバイスの発光角度をより大きくする（約１４０度）が、反射によって光線を集中させることができず、発光ダイオードデバイスの発光輝度と発光均一性を大幅に低下させる。ここからわかるように、第三の実施形態の発光ダイオードデバイス１００（即ち、曲線１）は、軸方向Ｘにおいて、第一の実施形態の発光ダイオードデバイス（即ち、曲線３）に対して、より大きな発光角度を有しながら、囲壁５３０の反射によって光線を集中する当初の効果も維持できる。同様に、発光ダイオードデバイス１００（即ち、曲線１）の空間座標系のＹ軸における角度ごとの発光強度を例とすると（即ち、図１３）、第三の実施形態の発光ダイオードデバイス５００（即ち、曲線１）は、軸方向Ｙにおいて、現有の発光ダイオードデバイス（即ち、曲線３）に対して、より大きな発光角度を有しながら、囲壁５３０の反射によって光線を集中する当初の効果も維持できる。
【００５９】
図１２及び図１３の説明からわかるように、第三の実施形態は、第一の実施形態の発光ダイオードデバイスに対して、発光角度を変更する効果を有する。これ以外に、市場の必要の発光角度が僅かに拡大する時、当業者は、本発明を参酌して発光ダイオードデバイス５００の構造を変更して必要を達成し、レンズを新たに設計する必要がなく、極めて優れた工業応用性を有する。
【００６０】
このように、上述の技術概念において、図９に示す発光ダイオードデバイス５００以外で、その他の変更形態によって、本発明に記載の発光ダイオードデバイスの発光角度を調整する目的を達成してもよく、且つ、上述に類似の工程によって製造されてもよい。以下に、その他の、同じ技術概念に符合する複数の変更形態を提供する。
【００６１】
図１４〜図２５は、本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。まず、図１４を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ａは、ＬＥＤチップ５１０ａと、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０と、基板５４０ａと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、図９に示すＬＥＤチップ５１０は、フリップチップボンディングプロセスによって基板５４０上の回路パターン（不図示）に電気的に接続されるフリップチップであるが、本変更形態のＬＥＤチップ５１０ａは、水平型チップであり、その電極は、ＬＥＤチップ５１０ａの上側に位置し、ＬＥＤチップ５１０ａを基板５４０ａ上に配置した後に、さらに複数のワイヤ５１６によって電極と基板５４０ａ上の回路パターン５４６を接続する必要がある。これにより、発光ダイオードデバイス５００ａを前記製造方法によって製造する場合に、ＬＥＤチップ５１０ａをキャリア５０２（図１０に示す）とする基板５４０ａ上に配置する工程は、ワイヤボンディング（ｗｉｒｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ）プロセスを含む。即ち、ワイヤ５１６によってＬＥＤチップ５１０ａを基板５４０ａに電気的に接続させることである。ここからわかるように、本発明は、ＬＥＤチップの種類及びそれを基板に電気的に接続する具体的な技術的手段を限定せず、必要に基づいて調整できる。
【００６２】
図１５を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｂは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０と、基板５４０ｂと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の基板５４０は一体的な基板、例えば、セラミクス基板、プラスチック基板又はプリント基板であるが、本変更形態の基板５４０ｂは、金属基板であり、分離型基板であることである。詳細には、ＬＥＤチップ５１０は、その電極によって、基板５４０ｂに電気的に接続し、且つ、基板５４０ｂは、前記電極を接続する箇所は、相互に分離して短絡を回避する。このように、発光ダイオードデバイス５００ｂは、前述の製造方法によって製造されてもよい。これにより、本発明は、基板の種類を限定せず、必要性に基づいて調整できる。また、プロセスの違いに応じて、基板５４０の隙間に、封止ゲル材５２０を充填する、又は、充填しなくてもよい。
【００６３】
図１６を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｃは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｃと、基板５４０ｃと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０は、封止ゲル材５２０とＬＥＤチップ５１０を取り囲み、基板５４０の上面に位置するが、本変更形態の囲壁５３０ｃは、封止ゲル材５２０とＬＥＤチップ５１０を取り囲むとともに、同時に基板５４０ｃを取り囲む。即ち、囲壁５３０ｃは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０及び基板５４０ｃの外側に位置し、基板５４０ｃの外側面５４４上に位置することである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｃは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材をダイシングする工程において、同時又は連続してキャリア５０２をダイシングし、パターン溝５０４をキャリア５０２に延ばせる。続いて、図１０Ａ〜図１０Ｂに示すような反射ゲル材５０６の形成、一部の反射ゲル材５０６の除去、反射ゲル材５０６のダイシングの工程を引き続き行う。最終的に、囲壁５３０ｃが、基板５４０ｃの外側面５４４を取り囲むようにする。特に、図１６に示すように、封止ゲル材をダイシングする時、溝５０４は、キャリア５０２に完全に延びる形態である。しかしながら、本発明において、キャリア５０２が完全にダイシングされる必要があることを限定せず、一部だけをダイシングする形態を形成してもよい。即ち、囲壁５３０ｃは、一部だけが延びるが、キャリア５０２（又は基板５４０の側壁）を貫通しない形態を形成してもよい。ここからわかるように、本発明は、囲壁と基板との間の配置関係を限定せず、必要に基づいて調整できる。
【００６４】
図１７を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｆは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｆと、囲壁５３０ｆと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０は、基板５４０の上面５４２に配置されて基板５４０に接触するが、本変更形態の囲壁５３０ｆは、一部の封止ゲル材５２０上方に位置する。即ち、囲壁５３０ｆは、基板５４０に接触せず、一部の封止ゲル材５２０は、囲壁５３０ｆと基板５４０との間に延びることである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｆは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材５２０ｆをダイシングしてパターン溝５０４を形成する工程において、ダイシング後の封止ゲル材５２０ｆは、基板５４０の表面に露出せず、後続のパターン溝５０４内に充填される反射ゲル材５０６は囲壁５３０ｆを構成し、一部の封止ゲル材５２０ｆ上方に位置する。ここからわかるように、本発明は、囲壁と基板との間の相対位置を限定せず、必要性に基づいて調整できる。
【００６５】
図１８を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｇは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｇと、囲壁５３０ｇと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０の各側面５２４は、基板５４０と垂直して封止ゲル材５２０を垂直方向において均一な幅を有させるが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｇの各側面５２４ｇは傾斜面であり、且つ、側面５２４ｇの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなっており、封止ゲル材５２０ｇの幅は、基板５４０（又はキャリア）方向に向かって増加する。換言すると、封止ゲル材５２０ｇの第二の上表面５２２の幅Ｗ１は、封止ゲル材５２０ｇが基板５４０に接触する底面の幅Ｗ２より小さく、封止ゲル材５２０ｇの断面は台形を示すことである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｇは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材５２０ｇをダイシングする工程は、さらに傾斜面を有するカッターによって封止ゲル材５２０ｇをダイシングし、封止ゲル材５２０ｇの側面５２４ｇも傾斜面を示すことを含む。
【００６６】
さらに、図１８の変更形態において、封止ゲル材５２０ｇを配置することに対応し、囲壁５３０ｇの外側面５３４は、図９の実施形態を参照して平面を維持し、基板５４０の外側面５４４と揃えられる。このように、囲壁５３０ｇの幅は、基板５４０（又はキャリア）方向に向かって減少し、囲壁５３０ｇの断面は、台形又は三角形を示す。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｇは、前述の製造方法によって製造される時、囲壁５３０ｇを構成するためのゲル層５０６を溝５０４内に充填し、封止ゲル材５２０ｇ上で傾斜面を示す側面５２４ｇを覆い、それから、図１０Ｂの工程において、垂直方向に沿ってゲル層５０６をダイシングし、囲壁５３０ｇの外側面５３４を平面とし、基板５４０の外側面５４４と揃えられる。
【００６７】
しかしながら、図１９の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｈは、同様に、前述の封止ゲル材５２０ｇの設計を有するが、囲壁５３０ｈの各外側面５３４ｈは傾斜面である。前記外側面５３４ｈは、囲壁５３０ｈ上において、封止ゲル材５２０と接触しない側面を指し、外側面５３４ｈの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなっており、囲壁５３０ｈの断面は、台形又は三角形を示し、平行四辺形（即ち、外側面５３４ｈが側面５２４ｇと平行する）を示す可能性もある。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｈは、前述の製造方法によって製造される時、囲壁５３０ｈを構成するためのゲル層５０６を溝５０４内に充填し、封止ゲル材５２０ｇ上で傾斜面を示す側面５２４ｇを覆い、それから、図１０Ｂの工程において、キャリア５０２／基板５４０に対して傾斜する方向に沿い、傾斜面を有するカッターによってゲル層５０６をダイシングし、囲壁５３０ｈの外側面５３４ｈを傾斜面とする。
【００６８】
同様に、図２０の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｉは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｉと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０の第三の上表面５３２は平面であるが、本変更形態の囲壁５３０ｉの第三の上表面５３２ｉは傾斜面を示し、第三の上表面５３２ｉの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなることであり、即ち、第三の上表面５３２ｉの封止ゲル材５２０に接触する一端は、第三の上表面５３２ｉの外側面５３４に接触する一端より高い。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｉは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部のゲル層５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）は、キャリア５０２／基板５４０に対して傾斜する方向に沿い、一部のゲル層５０６を除去し、囲壁５３０ｉの第三の上表面５３２ｉを傾斜面は示すことをさらに含む。この時、囲壁５３０ｉの第三の端点Ｐ３は、第三の上表面５３２ｉの最高点に位置しており、この場合、第三の端点Ｐ３によって第二の高さＨ２を定義する。図１８〜図２０の実施形態から、本発明は、封止ゲル材と囲壁の形状を限定せず、必要性に基づき、調整できる。
【００６９】
図２１を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｊは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｊと、囲壁５３０と、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と各側面５２４の間の接合部Ｃ１は直角を示すが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｊの第二の上表面５２２と各側面５２４の間の接合部Ｃ１は、段差部Ｇ１を有し、階段状の構造を形成し、封止ゲル材５２０ｊの段差部Ｇ１は、囲壁５３０に接続される段差面５２６を有する。換言すると、前記接合部Ｃ１は、封止ゲル材５２０ｊの内部に凹み、第二の上表面５２２を段差面５２６より高くし、階段状の構造を示し、封止ゲル材５２０ｊの第二の端点Ｐ２は、第二の上表面５２２上に位置することである。
【００７０】
また、本変更形態において、前記段差面５２６は、さらに囲壁５３０の第三の上表面５３２と連続面を示してもよい。即ち、段差面５２６の高さは、第三の上表面５３２の高さに等しいが、本発明はこれに限定せず、第三の上表面５３２は、段差面５２６より高くても低くてもよい。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｊは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部のゲル層５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）は、一部の封止ゲル材５２０ｊを除去し、封止ゲル材５２０ｊの周辺（即ち、接合部Ｃ１）は、階段状の構造を示して段差部Ｇ１を形成し、段差面５２６は、囲壁５３０の第三の上表面５３２と同じ高さであることをさらに含む。
【００７１】
同様に、図２２の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｋは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｋと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０ｋは、完全に切除されず、上面５３６を作り出していることである。上面５３６の厚さは薄いことで、一定の透光効果を有するので、本発明において、上面５３６は、第三の上表面ではない。本変更形態の囲壁５３０ｋの上面５３６と各外側面５３４との間の接合部Ｃ２は、段差部Ｇ２を有して階段状の構造を形成し、段差部Ｇ２は、第三の上表面５３２を構成する段差面を有する。即ち、囲壁５３０ｋの段差部Ｇ２は、対応する外側面５３４に接続される段差面を有し、この場合、段差面は、第三の上表面５３２である。換言すると、前記接合部Ｃ２は、囲壁５３０の内部に凹み、上面５３６を段差面（第三の上表面５３２）より高くして階段状の構造を示す。
【００７２】
また、本変更形態において、囲壁５３０ｋの上面５３６は、さらに封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と連続面を示してもよい。即ち、上面５３６の高さは、第二の上表面５２２の高さに等しい。この時、囲壁５３０ｋの第三の上表面５３２は、第二の上表面５２２より低いが、本発明はこれに限定せず、必要に基づいて調整できる。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｋは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部の反射ゲル材５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）において、反射ゲル材５０６を除去部分（即ち、囲壁５３０ｋの段差部Ｇ２）の幅は溝５０４（図１０Ａに図示）の二分の一より小さく、四分の一より小さいことがより好ましい。即ち、一部の反射ゲル材５０６を除去する工程は、封止ゲル材５２０の側面５２４を露出させず、囲壁５３０ｋの上面５３６は、封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と連続面を示し、接合部Ｃ２に階段状の構造を示す段差部Ｇ２を構成させる。
【００７３】
図２３を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｄは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｄと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０の外側面５３４は、基板５４０の外側面５４４と揃えられるが、本変更形態の囲壁５３０ｄの外側面５３４ｄは、基板５４０の外側面５４４と揃えられない。即ち、外側面５３４ｄと外側面５４４との間に落差を有することである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｄは、前述の製造方法によって製造される時、溝５０４に沿って、反射ゲル材５０６をダイシングする工程（即ち、図１０Ｂの工程）は、キャリア５０２と垂直する方向に沿って順に反射ゲル材５０６をダイシングした後、ダイシング位置を平行移動させてキャリア５０２をダイシングし、囲壁５３０ｄの外側面５３４ｄとキャリア５０２とする基板５４０の外側面５４４を揃えさせない。
【００７４】
ここからわかるように、発光ダイオードデバイスを単体化する動作は、同一のプロセス工程によって囲壁と基板を同時にダイシングし、囲壁の外側面と基板の外側面を揃えてもよく（図９に図示）、違うプロセス工程によって囲壁と基板をそれぞれダイシングし、囲壁の外側面と基板の外側面を揃えなくてもよい（図２４に図示）。
【００７５】
図２４を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｍは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｍと、囲壁５３０ｍと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０は、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２と側面５１４を覆うが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｍは、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２のみを覆い、ＬＥＤチップ５１０の側面５１４と基板５４０に接触せず、且つ、封止ゲル材５２０ｍの側面５２４は、さらにＬＥＤチップ５１０の側面５１４と揃えられてもよいことである。注意すべきこととして、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の結合強度を増加させるために、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の接続面は、囲壁５３０ｍの高さより低することで、囲壁５３０ｍは、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の結合をさらに増加させ、ＬＥＤチップ５１０で生じた熱によって封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０の脱離を回避してもよい。
【００７６】
発光ダイオードデバイス５００ｍは、前述の製造方法によって製造される時、キャリア５０２上に封止ゲル材５２０ｍを形成する工程は、封止ゲル材５２０ｍとして蛍光シートをＬＥＤチップ５１０上に貼り付けて、一部の封止ゲル材を除去する工程を省略してもよい。それから、図１０Ａ〜図１０Ｂの工程において、反射ゲル材５０６をパターン溝５０４に充填して囲壁５３０ｍを形成し、封止ゲル材５２０ｍの側面５２４とＬＥＤチップ５１０の側面５１４を覆ってもよい。ここからわかるように、本発明は、封止ゲル材の形成方法を限定せず、必要性に基づいて調整できる。図２２〜図２４の実施形態からわかるように、本発明は、封止ゲル材と囲壁の形状及び囲壁と基板の配置関係を限定せず、必要性に基づいて調整できる。
【００７７】
図２５を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｎは、フリップチップ５１０ｎと、封止ゲル材５２０ｎと、囲壁５３０ｎと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の発光ダイオードデバイス５００は、基板５４０を備えるが、本変更形態の発光ダイオードデバイス５００ｎは、基板５４０を備えないことである。また、前述の封止ゲル材５２０の各側面５２４は基板５４０に垂直であり、封止ゲル材５２０は垂直方向において均一の幅を有するが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｎの各側面５２４ｎは、傾斜面である囲壁５３０ｎの一部に接触し、封止ゲル材５２０ｎの幅を下から上へ増加させていることである。以上より、例えば、図６Ｅに示す発光ダイオードデバイス４００を上下が逆になるように反転させてからダイシングを行い、図２５に示す発光ダイオードデバイス５００ｎを形成する。反転の方法は、例えば、第二の実施形態に記載の分解可能な接着グルー層を有する透光基板によって行い、続いて光線照射により基板を分離してもよい。
【００７８】
注意すべきこととして、本実施形態は、発光ダイオードデバイスの各種類の構造特徴に展開しているが、上述の実施形態に限定しない。換言すると、上記構造特徴は、結合して使用してもよく、例えば、図１４に示すＬＥＤチップ５１０ａ（ワイヤ５１６によって基板を接合する）又は図１５に示す基板５４０ｂ（金属基板）を図１６〜図２５の発光ダイオードデバイス、又はその他の可能性のある実施形態（例えば、第一の実施形態又は第二の実施形態及び同等の変更形態）に用い、いずれも本発明の囲壁の高さを調整して発光ダイオードデバイスの発光角度を変更する目的を達成できる。
【００７９】
以上より、本発明の幾つかの実施形態の発光ダイオードデバイスにおいて、ＬＥＤチップ周囲にＬＥＤチップの側面に対応する囲壁を配置する。ＬＥＤチップのエッジ光線は、少なくとも一部を前記囲壁によって発光ダイオードデバイスの発光面に反射して発光面から放射し、発光ダイオードデバイスの発光効率を向上させ、これにより、発光ダイオードデバイスの色の不均一の課題（例えば、イエローハロー）、且つ、発光ダイオードデバイスの発光均一性を向上させる。また、囲壁の反射面をＬＥＤチップの側面に対して傾斜するように設計し、前記反射面によって光線を発光ダイオードデバイスの発光面に効率的に反射させ、さらに発光効率を向上させてもよい。さらに、本発明の幾つかの実施形態の発光ダイオードデバイス及びその製造方法において、囲壁の高さは、封止ゲル材の高さより低い。このように、現有技術の囲壁を封止ゲル材の高さと同じに製造する技術案に対して、本発明の上記実施形態は、さらに、製造工程において、囲壁の高さを封止ゲル材の高さより低くなるように調整し、前記囲壁の高さは、発光ダイオードデバイスの発光角度に影響する。これにより、本発明の上記実施形態の発光ダイオードデバイス及びその製造方法は発光角度を調整するのに適する。同時に、本発明の上記実施形態の発光ダイオードデバイスは、レンズを新たに設計しない場合でも、市場の必要の変化に符合し、極めて優れた工業応用性を有する。
【００８０】
最後に説明すべきこととして、以上の実施形態は、本発明の技術案を説明するのに用いられただけで、これを限定しない。前述の各実施形態を参照し、本発明を詳細に説明したが、当業者は、前述の各実施形態に記載の技術案を補正、又は、その一部又は全ての技術的特徴を同等に差し替えを行ってもよく、これらの補正又は差し替えは、対応する技術案の本質から本発明の各実施形態の技術案の範囲を逸脱させない。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、５００ａ〜５００ｄ、５００ｆ〜５００ｋ、５００ｍ、５００ｎ：発光ダイオードデバイス
１２、１３０、２３０、３３０、４３０、５１０、５１０ａ、５１０ｎ：チップ
１２ａ、５１２：第一の上表面
１２ｂ、１４ｂ、１６ｂ、２３０ｂ、３３０ｂ、４３０ｂ、５１４、５２４、５２４ｇ、５２４ｎ：側面
１４、１４０、２４０、３４０、４４０、５２０、５２０ｆ、５２０ｇ、５２０ｊ、５２０ｍ、５２０ｎ：封止ゲル材
１４ａ、５２２：第二の上表面
１４ｃ、１６ｃ、Ｃ１、Ｃ２：接合部
１６、２５０’、３５０’、４５０’、５３０、５３０ｃ、５３０ｄ、５３０ｆ、５３０ｇ、５３０ｈ、５３０ｉ、５３０ｋ、５３０ｍ、５３０ｎ：囲壁
１６ａ、５３２、５３２ｉ：第三の上表面
１８、６１０、５４０、５４０ａ、５４０ｂ、５４０ｃ：基板
１８ａ、２３０ａ、３３０ａ、５０６ａ、５４２、５３６：上面
１８ｂ、５３４、５３４ｄ、５３４ｈ、５４４：外側面
５０、５０’、６０、６０’、６０”：カッター
５０ａ：表面
１１０、２１０、４１０’、５０２：キャリア
１３２ａ、２３２ａ、３３２ａ：電極端部
１４０ａ、２４０ａ、４４０ａ、５０４：パターン溝
１５０、２５０、３５０、４５０、５０６：反射ゲル材
２２０、３２０、４２０’、６２０：分解可能な接着グルー層
２３０ｃ、２４０ｃ、４３０ｃ：底面
２３２：電極
２４０ｂ、３４０ｂ：発光面
２５０ｂ、３５０ｂ：上端
２５０ｃ：下端
４４０ｂ：発光面
４５０ａ：反射面
５１６：ワイヤ
５４６：回路パターン
５５２：第四の表面
５２６：段差面
Ｇ１、Ｇ２：段差部
Ｈ１：第一の高さ
Ｈ２：第二の高さ
Ｌ、Ｌ’、Ｌ”：光線
Ｐ１：第一の端点
Ｐ２：第二の端点
Ｐ３：第三の端点
ｔ、Ｗ１、Ｗ２：幅
【図１】
2018536297.tif 000003
【図２】
2018536297.tif 000004
【図３Ａ】
2018536297.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2018536297.tif 000007
【図３Ｄ】
2018536297.tif 000008
【図３Ｅ】
2018536297.tif 000009
【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
2018536297.tif 000011
【図４】
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【図５Ａ】
2018536297.tif 000013
【図５Ｂ】
2018536297.tif 000014
【図５Ｃ】
2018536297.tif 000015
【図５Ｄ】
2018536297.tif 000016
【図５Ｅ】
2018536297.tif 000017
【図５Ｆ】
2018536297.tif 000018
【図５Ｇ】
2018536297.tif 000019
【図６Ａ】
2018536297.tif 000020
【図６Ｂ】
2018536297.tif 000021
【図６Ｃ】
2018536297.tif 000022
【図６Ｄ】
2018536297.tif 000023
【図６Ｅ】
2018536297.tif 000024
【図６Ｆ】
2018536297.tif 000025
【図７Ａ】
2018536297.tif 000026
【図７Ｂ】
2018536297.tif 000027
【図７Ｃ】
2018536297.tif 000028
【図７Ｄ】
2018536297.tif 000029
【図７Ｅ】
2018536297.tif 000030
【図８】
2018536297.tif 000031
【図９】
2018536297.tif 000032
【図１０Ａ】
2018536297.tif 000033
【図１０Ｂ】
2018536297.tif 000034
【図１１Ａ】
2018536297.tif 000035
【図１１Ｂ】
2018536297.tif 000036
【図１２】
2018536297.tif 000037
【図１３】
2018536297.tif 000038
【図１４】
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【図１５】
2018536297.tif 000040
【図１６】
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【図１７】
2018536297.tif 000042
【図１８】
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【図１９】
2018536297.tif 000044
【図２０】
2018536297.tif 000045
【図２１】
2018536297.tif 000046
【図２２】
2018536297.tif 000047
【図２３】
2018536297.tif 000048
【図２４】
2018536297.tif 000049
【図２５】
2018536297.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月10日(2018.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の上表面と、側面と、を有し、複数の電極端部を有するフリップチップであるＬＥＤチップと、
第二の上表面を有し、前記ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、
前記封止ゲル材を取り囲み、反射面を有する囲壁と、を備え、
前記複数の電極端部は、前記封止ゲル材の外に露出される発光ダイオードデバイス。
【請求項２】
前記電極端部と前記封止ゲル材の底面の差が３μｍ〜２０μｍである、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項３】
前記反射面と前記ＬＥＤチップの側面との間の距離は、前記第二の上表面から離れる方向につれて減少する、請求項２に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項４】
前記反射面は凸曲面又は凹曲面である、請求項２に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項５】
前記封止ゲル材は、前記ＬＥＤチップと前記囲壁の間で露出する底面をさらに備える、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項６】
前記底面の面積は、前記第二の上表面の面積の２０％を超えない、請求項５に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項７】
前記第二の上表面は凹凸面である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項８】
前記ＬＥＤチップの側面と前記囲壁の間の幅は、前記ＬＥＤチップの幅の０．０５倍〜０．４倍である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項９】
前記封止ゲル材の断面が台形である、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１０】
前記囲壁は、第三の上表面を有し、
前記第一の上表面と前記第二の上表面は、第一の高さを定義し、
前記第一の上表面と前記第三の上表面は、第二の高さを定義し、
前記第一の高さは、前記第二の高さより大きい、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１１】
基板を備え、前記ＬＥＤチップと前記封止ゲル材は、前記基板上に配置される、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１２】
前記ＬＥＤチップはワイヤによって前記基板と電気的に接続される、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１３】
前記囲壁は、前記基板上に配置される、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１４】
前記囲壁は、前記基板の側面を取り囲む、請求項１１に記載の発光ダイオードデバイス。
【請求項１５】
前記反射面は、前記ＬＥＤチップの側面に対して傾斜する、請求項１に記載の発光ダイオードデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードデバイスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
照明技術の進化に伴い、発光装置は、光源として発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）チップの採用に至るまで急速に発展している。ＬＥＤチップは、省電力、使用寿命が長い、環境保護、高速起動、体積が小さい等の様々な利点があり、ＬＥＤチップが達成できる効率は、技術の成熟と共に大きくなっている。現在のＬＥＤチップは、各発光装置に徐々に用いられ、従来の光源に取って代わり、発光装置に省エネの特色を持たせている。
【０００３】
例を挙げると、現在の高効率白色発光ダイオードのパッケージ方法は、大多数が青色発光ダイオードと黄色の蛍光体粉末を併用してなる。白色発光ダイオードが白色光を放射するのは、ＬＥＤチップが青色光を放射し、青色光は黄色蛍光体粉末によって黄色光に変換され、黄色蛍光体粉末に変換された黄色光が変換されていない青色光と混合して白色光となる。構造上、現有の発光ダイオードデバイスは、通常ＬＥＤチップを反射カップを有するフレームに固定し、透光性の樹脂によって封止する。しかしながら、現在の傾向として、チップスケールパッケージ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ，ＣＳＰ）の方向に発展しており、上面から見ると、パッケージ後の発光ダイオードデバイスの面積は、ＬＥＤチップの面積を超えすぎることはない（例えば、１．４倍より大きくない）。また、チップサイズも日々改良している。この前提の下、現有のパッケージ方法では、チップサイズに対応してフレームの設計を随時調整することは困難である。したがって、カップを有するフレームによってチップスケールパッケージを達成するのは、業者からすると、コストが非常に高い。また、現行のチップスケールパッケージも基板を有するパッケージであり、厚さに一定の制限を有し、徐々に後工程のメーカーの必要性に符合しなくなってきている。チップサイズに随時対応してチップスケールパッケージを製造すると共に、製品の厚さを減少できる有効な案も早急に必要とされている。
【０００４】
一方、レンズを加えることで、発光ダイオードデバイスの発光角度を変更するが、異なる顧客必要性の条件に直面すると、一般的な業者はいずれもレンズを新たに設計することを選択して市場の必要性に符合させている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、市場の必要性の条件は徐々に変化する情況下において、レンズの設計コストはますます増加しており、レンズを新たに設計することに換わる別の方法も必須である。上記課題に鑑みて、本発明は、発光角度を効率的に調整でき、市場の必要の変更に直面する時に、レンズを新たに変更する必要性を低減できる発光ダイオードデバイスおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記に鑑みて、本発明は、チップサイズに随時対応してチップスケールパッケージを形成する特性を有し、反射性の囲壁を有し、発光ダイオードデバイスの発光効果を向上させる発光ダイオードデバイスを提供する。特に、本発明の発光ダイオードデバイスは、基板と、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、前記封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備える。ここで、前記囲壁の高さは、封止ゲル材の高さと同じである。
【０００７】
上述の発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。第一の上表面を有する複数のＬＥＤチップをキャリア上に配置する；キャリア上に封止ゲル材を形成する；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填し、前記反射ゲル材と前記封止ゲル材の高さを同じにする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁として発光ダイオードデバイスを単体化させる。
【０００８】
さらに、薄型化の必要性を満たすために、本発明は、製品の厚さを減少でき、基板の無い発光ダイオードデバイスを提供する。特に、本発明の基板の無い発光ダイオードデバイスは、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、前記封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備え、前記ＬＥＤチップは、封止ゲル材の外に露出される電極端部を有する複数の電極を有する。
【０００９】
上述の基板の無い発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。透光キャリアを提供する；分解可能な接着グルー層を透光キャリア上に形成する；複数のＬＥＤチップを分解可能な接着グルー層上に配置し、各ＬＥＤチップの電極端部は、分解可能接着グルー層に面する；封止ゲル材を分解可能な接着グルー層上に形成し、封止ゲル材は、これらのＬＥＤチップを覆うが、これらの電極の電極端部を覆わない；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填し、該反射ゲル材を該封止ゲル材と同じ高さにする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁とし、これらのＬＥＤチップを単体化し、複数の発光ダイオードデバイスを形成する；光線を提供し、透光キャリアを通過して分解可能な接着グルー層に照射し、これにより、分解可能な接着グルー層の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層及び透光キャリアにおいて各発光ダイオードデバイスを分離させると、同時に該フリップチップの電極端部を封止ゲル材の外に露出させる。
【００１０】
一方、発光角度を効率的に調整し、市場の需要の変更に直面する時に、レンズを新たに設計する必要性を低減するために、本発明は、囲壁の高さを封止ゲル材の高さと異ならせ、前述の基板を有するもの及び基板の無いものに適用できる発光ダイオードデバイスを提供する。詳細には、前述の発光ダイオードデバイスは、ＬＥＤチップと、基板（必要に応じて）と、ＬＥＤチップを覆う封止ゲル材と、封止ゲル材を取り囲む囲壁と、を備える。ここで、ＬＥＤチップの第一の上表面と封止ゲル材の第二の上表面は、第一の高さを定義し、囲壁の第三の上表面と第一の上表面は、第二の高さを定義し、第一の高さは、前記第二の高さより大きい。
【００１１】
上述の発光ダイオードデバイスを提供するために、本発明は、以下のことを含む製造方法も提供する。複数のＬＥＤチップをキャリア上に配置し、ＬＥＤチップは、それぞれ第一の上表面を有する；封止ゲル材をキャリア上に形成し、ＬＥＤチップを覆い、該封止ゲル材は、第二の上表面を有し、第一の上表面と第二の上表面は第一の高さを定義する；封止ゲル材をダイシングし、ＬＥＤチップの間に溝を形成する；反射ゲル材を溝内に充填する；一部の反射ゲル材を除去し、反射ゲル材の上面を封止ゲル材の第二の上表面より低くする；溝に沿って反射ゲル材をダイシングし、反射ゲル材を複数の囲壁とする。ここで、囲壁は、ＬＥＤチップとダイシングした封止ゲル材を対応して取り囲み、囲壁は、それぞれ第三の上表面を有し、ＬＥＤチップの第一の上表面と対応する囲壁の第三の上表面は、それぞれ第二の高さを定義する。ここで、第一の高さは第二の高さより大きい。
【００１２】
本発明の上記特徴及び利点をさらに明確に理解できるよう、以下に実施形態を挙げ、図面と併せて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｇは本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図４】本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｇは本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図８】本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図９】本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｂは本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。
【図１２】図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。
【図１３】図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。
【図１４】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１５】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１６】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１７】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１８】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図１９】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２０】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２１】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２２】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２３】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２４】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【図２５】本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第一の実施形態
図１及び図２は、本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図である。ここで、図２は図１の立体図Ａ−Ａ’の切断線によって得られる断面模式図である。図１及び図２を参照すると、発光ダイオードデバイス１０は、ＬＥＤチップ１２と、封止ゲル材１４と、囲壁１６と、を備える。ここで、封止ゲル材１４はＬＥＤチップ１２を覆い、囲壁１６は封止ゲル材１４とＬＥＤチップ１２を取り囲む。さらに、発光ダイオードデバイス１０は、基板１８を備え、ＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４は基板１８上に配置されるが、本発明は、基板１８を配置するか否かを限定せず、後述するように、基板の無い発光ダイオードデバイスであってもよい。また、囲壁１６は、基板１８上に配置され、且つ、囲壁１６の高さと封止ゲル材１４の高さは同じである。このように、囲壁１６は基板１８上のＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４を取り囲み、ＬＥＤチップ１２と封止ゲル材１４が放射する光線を反射するのに適する。しかしながら、本発明は、囲壁１６と封止ゲル材１４の高さが同じである形態に限定せず、囲壁１６と封止ゲル材１４の高さが異なるものを含んでもよく、詳細は後述する。
【００１５】
具体的には、本実施形態において、ＬＥＤチップ１２は、水平型チップ、垂直型チップ又はフリップチップから選択されてもよく、好ましくは、金属ワイヤによって基板と電気的に接続する必要の無いフリップチップであり、微細化の発展に有利である。また、ＬＥＤチップは、フリップチップである時、直接ボンディング（ｄｉｒｅｃｔ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、共晶ボンディング（ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、金ボール又はバンプボンディング、銀ペースト又は錫ペーストボンディング等の方法によってダイボンドし、基板と電気的に接続する。ＬＥＤチップ１２は、第一の上表面１２ａと、第一の上表面１２ａに接続される複数の側面１２ｂと、を備え、ＬＥＤチップ１２は、複数の示されていない電極を有し、各電極は電極端部を有し、基板の導電回路パターン又は外部の回路と電気的に接続するのに用いられる。また、基板１８も上面１８ａと、上面１８ａに接続される複数の外側面１８ｂと、を備え、大まかには平板状を示す。ここで、基板１８は、セラミクス基板、プラスチック基板、プリント基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）又は金属基板から選択されてもよく、セラミクス基板、プラスチック基板又はプリント基板を選択された基板１８は、さらに示されていない導電回路パターンを備え、例えば、接続回路及び複数の接点である。このように、ＬＥＤチップ１２は、基板１８の上面１８ａ上に配置され、電極端部によって接点に接続し、基板１８に電気的に接続するが、本発明は、基板１８の種類とＬＥＤチップ１２の接続方法を限定しない。。
【００１６】
さらに、本実施形態において、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａと側面１２ｂを覆い、基板１８の上面１８ａ上に位置する。且つ、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２の側面と囲壁１６の間に位置し、ＬＥＤチップ１２を囲壁１６に直接接触させない。特に、封止ゲル材１４は、平面（湾曲状のレンズではない）を備える任意の形体であればよく、例えば、長方体、正方体、台形体等である。例えば、図１及び図２は直方体を例示しており、厚さは約０．３ｍｍである。詳細には、封止ゲル材１４は、第二の上表面１４ａと、第二の上表面１４ａに接続される複数の側面１４ｂと、を備える。このように、封止ゲル材１４の第二の上表面１４ａは、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａ上に配置され、且つ、第二の上表面１４ａは第一の上表面１２ａと実質的に平行である。封止ゲル材１４の側面１４ｂは、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂ上に対応し、ＬＥＤチップ１２の第一の上表面１２ａ及び側面１２ｂを覆う。即ち、基板１８に面する底面以外のＬＥＤチップ１２に、ＬＥＤチップ１２の全ての外表面が封止ゲル材１４によって覆われる。特に、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂと囲壁１６の間に幅ｔを有する。囲壁１６の光パターンの改善効果に対応しており、幅ｔは、チップの幅の０．０５倍〜０．４倍がより好ましく、０．０５倍〜０．１倍がさらに好ましい。
【００１７】
本発明において、封止ゲル材１４は、透光性を有するものが好ましく、材質は、シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つである。封止ゲル材１４を形成する方法は、スクリーン印刷、成形プロセス（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、ラミネーションプロセス（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、塗布プロセス（ｃｏａｔｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）又はその他の適切なプロセスであってもよい。ラミネーションプロセスの場合は、まず成形した半硬化フィルム（Ｂ−Ｓｔａｇｅ段階に硬化したフィルム）を基板１８及びチップ１２上に積層し、それから熱圧着及び／又はベーキングする。成形プロセスのように、プラスチックを金型内に注入して封止ゲル材を形成するものではないことから、プラスチック注入の不均一を回避できる。また、ＬＥＤチップ１２はフリップチップである場合に、ラミネーションプロセスは、プラスチック成形時に、フリップチップの電極とキャリアの間に予期せず流れてしまい、フリップチップの電気的接続能力に影響することを回避できる。また、封止ゲル材１４は、ＬＥＤチップ１２から放射された光の一部を吸収してその他の色の光に変換し、吸収された部分と変換された光を同時に混合し、その他の色、例えば、白色を形成する蛍光材料を含んでもよい。使用できる蛍光材料は、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＢａＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、ＣｄＳ：Ｉｎ、ＣａＳ：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＳｒＳｉＯＮ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｌ３＋，Ｃｕ＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋、ＣａＳ：Ｓｎ２＋，Ｆ、ＣａＳＯ４：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋、ＬｉＡｌＯ２：Ｍｎ２＋、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋，Ｃｌ−、Ｃａ３ＷＯ６：Ｕ、Ｃａ３ＳｉＯ４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、ＳｒｘＢａｙＣｌｚＡｌ２Ｏ４−ｚ／２：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋（Ｘ：０．２、Ｙ：０．７、Ｚ：１．１）、Ｂａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｂａ２Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋、ＺｎＯ：Ｓ、ＺｎＯ：Ｚｎ、Ｃａ２Ｂａ３（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｅｕ２＋、Ｂａ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｕ、Ｓｒ３ＷＯ６：Ｕ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＳＯ４：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｐ、ＺｎＳ：Ｐ３−，Ｃｌ−、ＺｎＳ：Ｍｎ２＋、ＣａＳ：Ｙｂ２＋，Ｃｌ、Ｇｄ３Ｇａ４Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、Ｎａ（Ｍｇ，Ｍｎ）２ＬｉＳｉ４Ｏ１０Ｆ２：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＳｒＢ８Ｏ１３：Ｓｍ２＋、ＭｇＳｒ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、α−ＳｒＯ・３Ｂ２Ｏ３：Ｓｍ２＋、ＺｎＳ−ＣｄＳ、ＺｎＳｅ：Ｃｕ＋，Ｃｌ、ＺｎＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋、ＺｎＯ：Ｂｉ３＋、ＢａＳ：Ａｕ，Ｋ、ＺｎＳ：Ｐｂ２＋、ＺｎＳ：Ｓｎ２＋，Ｌｉ＋、ＺｎＳ：Ｐｂ，Ｃｕ、ＣａＴｉＯ３：Ｐｒ３＋、ＣａＴｉＯ３：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ３：Ｅｕ３＋、ＣａＳ���Ｐｂ２＋，Ｍｎ２＋、ＹＰＯ４：Ｅｕ３＋、Ｃａ２ＭｇＳｉ２Ｏ７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＳｒＡｌ４Ｏ７：Ｅｕ３＋、ＣａＹＡｌＯ４：Ｅｕ３＋、ＬａＯ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＬｉＷ２Ｏ８：Ｅｕ３＋，Ｓｍ３＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｍｎ２＋，Ｔｅ２＋、Ｍｇ２ＴｉＯ４：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ４Ｏ１１、Ｎａ１．２３Ｋ０．４２Ｅｕ０．１２ＴｉＳｉ５Ｏ１３：Ｅｕ３＋、ＣｄＳ：Ｉｎ，Ｔｅ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＣａＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、Ｅｕ２Ｗ２Ｏ７から構成される群より選択される一つ以上である。
【００１８】
図２において、封止ゲル材１４の第二の上表面１４ａと各側面１４ｂの間の接合部１４ｃは直角を示す。第二の上表面１４ａは平坦な表面を示す。しかしながら、その他の示されていない変更形態において、封止ゲル材１４の第二の上表面は、粗化プロセスによって凹凸を示し、全反射を低減し、光屈折の割合を増加させ、発光効果を変化させてもよい。囲壁１６の第三の上表面１６ａは、同様に凹凸面にしてもよく、第三の上表面１６ａの凹凸具合は、第二の上表面１４ａに近似していてもよい。しかしながら、本発明はこれに限定せず、当業者は、必要に基づき、第二の上表面１４ａと第三の上表面１６ａの粗さを変更してもよい。
【００１９】
本実施形態において、囲壁１６は、封止ゲル材１４とＬＥＤチップ１２を取り囲み、基板１８の上面１８ａ上に位置する。特に、本発明において、囲壁１６は、ＬＥＤチップ１２が放射する光線及び封止ゲル材１４中の蛍光材料によって変換された光線を反射するのに適し、その材質は、反射粒子を含む樹脂組成物である。前記樹脂組成物は、シリコーン樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つであることが好ましい。また、前記反射粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＢＮ、ＢａＳｉＯ４、ＭｇＯ及び前述の任意の組合せから構成される群より選択される一つであることが好ましく、これにより、ＬＥＤチップ１２が放射する光又は封止ゲル材１４によって変換／混合される光に対する囲壁１６の反射率を８０％より大きくし、９５％より大きくすることが好ましい。また、囲壁１６は、光線を反射するのに用いられることから、上記反射粒子の組合又は反射率等のパラメータ以外に、囲壁１６の構造設計も発光ダイオードデバイス１０の発光効果（例えば、発光角度）に影響する可能性がある。
【００２０】
例を挙げると、本発明における障壁の幅は障壁の遮光能力に僅かに影響する可能性があることから、同じ幅の障壁を形成し、均一な遮光能力を提供することが好ましい。例えば、図１及び図２は、同じ幅の囲壁１６が封止ゲル材１４の周囲を取り囲み、障壁の幅は、約０．１ｍｍであることを例示しているが、これに限定されず、最終製品の必要の違いに対応して幅の不均一な囲壁を形成してもよい。詳細には、囲壁１６は、第三の上表面１６ａと、第三の上表面１６ａに接続される複数の外側面１６ｂと、を備える。囲壁１６の第三の上表面１６ａは封止ゲル材１４の側面１４ｂを取り囲み、囲壁１６の外側面１６ｂは、ＬＥＤチップ１２の側面１２ｂと封止ゲル材１４の側面１４ｂに対応する。
【００２１】
また、本実施形態において、囲壁１６の第三の上表面１６ａと各外側面１６ｂの間の接合部１６ｃは直角を示す。しかしながら、本実施形態において、囲壁１６の第三の上表面１６ａは平面を示すが、本発明はこれに限定せず、第三の上表面１６ａは、例えば、凸曲面、凹曲面又は斜面であってもよい。また、囲壁１６の外側面１６ｂは、さらに、基板１８の外側面１８ｂと揃えてもよいが、本発明はこれに限定せず、揃えていないものであってもよい。
【００２２】
以下に、図３Ａ〜図３Ｇを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｇは、本発明の第一の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法のフローチャートである。まず、図３Ａに示すように、キャリア１１０を提供し、キャリア１１０は後述の単体化工程において基板を形成する。ここで、材質の選択は基板と同じである。それから、図３Ｂに示すように、複数のＬＥＤチップ１３０をキャリア１１０上に配置する。各ＬＥＤチップ１３０の電極端部１３２ａは、キャリア上の導電回路パターン（不図示）と電気的に接続される。図３Ｂは、三つのリップチップであるＬＥＤチップ１３０を直接ボンディング（ｄｉｒｅｃｔ  ｂｏｎｄｉｎｇ）によってキャリア上の導電回路パターンと電気的に接続することを例示的に示しているが、本発明は、ＬＥＤチップ１３０の数を限定せず、実質的に、これらのＬＥＤチップ１３０は、さらに多くの数であり、且つ、キャリア１１０上にアレイ配列されてもよい。本発明において、ＬＥＤチップ１３０を配列する間隔は、ダイシング後にチップスケールパッケージの目的を達成するために、適切な計算によって調整する必要がある。換言すると、ＬＥＤチップ１３０は、チップの幅の０．８倍より大きくないことがより好ましく、チップの幅の０．７倍より大きくないことがさらに好ましい。
【００２４】
図３Ｃに示すように、封止ゲル材１４０は、キャリア１１０上に形成される。ここで、封止ゲル材１４０は、これらのＬＥＤチップ１３０を覆い、封止ゲル材１４０の材料の選択及び形成方法は前述したとおりである。それから、図３Ｄに示すように、カッター５０によって封止ゲル材１４０をプリダイシングし、封止ゲル材１４０にパターン溝１４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ１３０は、パターン溝１４０ａによって取り囲まれる。また、本発明において、封止ゲル材１４０をダイシングする工程は、キャリア１１０と垂直する方向に沿って封止ゲル材１４０をダイシングし、ダイシング後の封止ゲル材１４０の側面（即ち、パターン溝１４０ａの内壁）を平面とし、且つ、さらに、キャリア１１０と垂直することができる。また、上記パターン溝１４０ａは、キャリア１１０の表面を露出してもよく、キャリア１１０の表面を露出しなくてキャリア１１０に向かって凹む凹み構造のみを形成してもよく、当業者は本発明の内容を参酌した後に、最終製品の使用特性に基づき、パターン溝の深さを選択できる。
【００２５】
続いて、図３Ｅに示すように、反射ゲル材１５０は、パターン溝１４０ａ内に形成され、反射ゲル材１５０をこれらのＬＥＤチップ１３０の間に分布させる。ここで、反射ゲル材１５０の高さは、封止ゲル材１４０の高さとほぼ同じ高さであり、反射ゲル材１５０の材質の選択は、前述の囲壁の材質の選択と同じである。
【００２６】
それから、図３Ｆに示すように、カッター６０によって、反射ゲル材１５０をダイシングし、封止ゲル材１４０及びこれらのＬＥＤチップ１３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス１００を形成する。
【００２７】
本発明において、カッター５０／６０の材質の選択は、ダイヤモンド、金属、樹脂及び前述の任意の組合せからなる群より選択される一つである。カッター５０／６０に替えてレーザービームによってダイシングしてもよいが、望まない焦げた汚染物質が生じないため、カッター５０／６０によってダイシングすることが好ましい。
【００２８】
また、図３Ａ〜図３Ｇに示す工程後、本発明の発光ダイオードデバイス１００が形成される。また、各発光ダイオードデバイス１００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス１００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００２９】
上記実施形態は、基板を有する発光ダイオードデバイスであるが、本発明は、基板の無い形態も含んでもよく、以下に、第二の実施形態を参照して、本発明の基板の無い発光ダイオードデバイスを説明する。
【００３０】
第二の実施形態
図４は、本発明の第二の実施形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。図４を参照すると、第二の実施形態において、発光ダイオードデバイス２００は、ＬＥＤチップ２３０と、封止ゲル材２４０と、囲壁２５０’と、を備える。ここで、封止ゲル材２４０は、ＬＥＤチップ２３０を覆い、囲壁２５０’は、封止ゲル材２４０とＬＥＤチップ２３０を取り囲み、囲壁２５０’の高さと封止ゲル材２４０の高さは同じであり、囲壁２５０’を、ＬＥＤチップ２３０と封止ゲル材２４０が放射する光線を反射するのに適するようにさせる。しかしながら、本発明は、囲壁２５０’と封止ゲル材２４０の高さが同じである形態に限定せず、囲壁２５０’の高さと封止ゲル材２４０の高さが異なるものを含んでもよく、詳細は後述する。
【００３１】
また、第二の実施形態において、発光ダイオードデバイスは基板の無い形態であり、ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａを封止ゲル材２４０の外に露出させ、外部の回路と電気的に接続する必要が無く、ＬＥＤチップは、フリップチップであることが好ましい。また、ＬＥＤチップの底面は、封止ゲル材の外に露出してもよいが、本発明はこれに限定せず、電極端部だけを封止ゲル材に露出させ、ＬＥＤチップの底面は、封止ゲル材に覆われていてもよい。特に、図４において、ＬＥＤチップ２３０は、フリップチップであることを例示しており、上面２３０ａと、少なくとも一つの側面２３０ｂと、上面２３０ａに対向する底面２３０ｃと、を有し、ＬＥＤチップ２３０は、複数の電極２３２を有し、これらの電極２３２は、それぞれ電極端部２３２ａを有する。封止ゲル材２４０は、ＬＥＤチップ２３０の上面２３０ａを覆うが、底面２３０ｃ及び電極端部２３２ａを露出する。囲壁２５０’は、封止ゲル材２４０に接続され、ＬＥＤチップ２３０の側面２３０ｂにアラインメントする。
【００３２】
また、注意すべきこととして、発光ダイオードデバイス２００は、基板の無いパッケージ形態であり、電極２３２と封止ゲル材２４０の底面２４０ｃは実際的に共通の表面である（即ち、電極端部２３２ａと底面２４０ｃは共通の表面である）。しかしながら、電極２３２に相当の厚さを有させ、電極端部２３２ａを封止ゲル材２４０の底面２４０ｃに出っ張らせ、これにより放熱効果を向上させ、同時に、後続の応用時における溶接面積を増加させ、溶接強度を増加できることが好ましい。しかしながら、高低差が高すぎると、チップの底面２３０ｃは漏光の恐れがある。したがって、該高低差は、３μｍ〜２０μｍの間であることがより好ましく、５μｍ〜１０μｍの間であることがさらに好ましい。また、チップの底面２３０ｃの漏光の問題を回避するために、チップの底面２３０ｃの面積に対して、電極の被覆面積を５０％を超えさせることがより好ましい。さらに、フリップチップが発光して生じる熱を、外部の放熱部材に均一に伝送するために、二つの正負の電極面積を同じサイズに設計することがより好ましい。フリップチップには、任意に反射層を設計してもよく、チップの底面２３０ｃの漏光の問題の可能性を低減するために、該反射層の面積は、底面面積の５０％を超えるべき、面積の８０％を超えて覆われるべきことであることが好ましい。
【００３３】
注意すべきこととして、チップの底面２３０ｃ、封止ゲル材の底面２４０ｃ及び囲壁の底面２５０ｃは、高低差の問題を有する可能性があることから、囲壁を配置する時、封止ゲル材の底面２４０ｃの面積を極力減少させ、漏光の問題の可能性を低減する。例えば、該封止ゲル材の底面２４０ｃの面積は、発光面２４０ｂに対して、２０％を超えないことがより好ましく、１０％を超えないことがさらに好ましい。さらに、囲壁の形状をさらに設計してもよく、例えば、囲壁の底面２５０ｃの面積を増加させ、囲壁の底面２５０ｃを封止ゲル材の底面２４０ｃより大きくし、同様に底面の漏光の可能性を低減することができる。囲壁の設計については、その他の変更形態で説明する。
【００３４】
以下に、図５Ａ〜図５Ｇを参照して、実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００３５】
まず、図５Ａに示すように、透光キャリア２１０を提供し、スプレーコーティング（ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ブラシコーティング（ｂｒｕｓｈ  ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬法（ｓｏａｋｉｎｇ）又はその他の適切な方法によって、分解可能な接着グルー層２２０を透光キャリア２１０上に形成する。透光キャリア２１０は、ガラス基板又はプラスチック基板であってもよい。分解可能な接着グルー層２２０は、光分解性接着剤又は熱分解性接着剤であってもよく、光分解性接着剤、例えば、紫外光リリーステープであることがより好ましい。
【００３６】
それから、図５Ｂに示すように、複数のＬＥＤチップ２３０を分解可能な接着グルー層２２０上に配置し、各ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａは、分解可能な接着グルー層２２０に面する。続いて、図５Ｃに示すように、封止ゲル材２４０は、分解可能な接着グルー層２２０上に形成される。ここで、封止ゲル材２４０は、これらのＬＥＤチップ２３０を覆い、且つ、封止ゲル材２４０は、これらの電極２３２の電極端部２３２ａを覆わない。続いて、図５Ｄに示すように、カッター５０によって封止ゲル材２４０をプリダイシングし、封止ゲル材２４０にパターン溝２４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ２３０は、パターン溝２４０ａによって取り囲まれる。続いて、図５Ｅに示すように、反射ゲル材２５０は、パターン溝２４０ａ内に形成され、反射ゲル材２５０をこれらのＬＥＤチップ２３０の間に分布させる。続いて、図５Ｆに示すように、カッター６０によって、反射ゲル材２５０をダイシングし、封止ゲル材２４０及びこれらのＬＥＤチップ２３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス２００を形成する。最後に、図５Ｇに示すように、光線Ｌを提供する。ここで、光線Ｌは、例えば、紫外光であり、透光キャリア２１０を通過して分解可能な接着グルー層２２０に照射し、分解可能な接着グルー層２２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層２２０及び透光キャリア２１０において各発光ダイオードデバイス２００を分離させ、図４に示す状態とすることができる。これにより、基板の無い発光ダイオードデバイスを製造できる。分離後、ＬＥＤチップ２３０の電極端部２３２ａは、封止ゲル材２４０の外に露出する。また、前述したように、各発光ダイオードデバイス２００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス２００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００３７】
本実施形態の一部の変更形態において、囲壁の側面をＬＥＤチップの側面に対して傾斜させ、発光効率をさらに向上させてもよく、以下に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｆを参照して、この変更形態を詳細に説明する。
【００３８】
まず、図６Ｆを参照すると、特に、本変更形態の発光ダイオードデバイス４００と発光ダイオードデバイス２００との差異は、封止ゲル材４４０は、逆台形の形状であり、囲壁４５０’の反射面４５０ａは、ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜している、即ち、反射面４５０ａと側面４３０ｂとの間の距離は、発光面４４０ｂから離れる方向につれて減少する。これに基づき、反射面４５０ａは、発光面４４０ｂへ光線をさらに効率的に反射し、発光ダイオードデバイス４００の発光効率をさらに向上させる。本変更形態において、反射面４５０ａは、平面な斜めの壁であるが、本発明はこれに限定せず、反射面は、その他の実施形態において、凹曲面、凸曲面の曲面の壁又はその他の適切な形状の表面であってもよく、これらの形状設計は、異なるカッター５０’の種類及び設計によって形成されてもよい。
【００３９】
以下に、図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｆを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００４０】
詳細には、第二の実施形態における図５Ａ〜図５Ｃの工程後、図６Ａに示すように、封止ゲル材４４０及びこれらのＬＥＤチップ４３０を反転させ、別の分解可能な接着グルー層４２０’を有するキャリア４１０’上に接着し、反転した後でキャリア２１０を分離し、各ＬＥＤチップ４３０の底面４３０ｃを上方に向ける。続いて、図６Ｂに示すように、カッター５０’  によって封止ゲル材４４０をプリダイシングし、封止ゲル材４４０にパターン溝４４０ａを形成する。ここで、各ＬＥＤチップ４３０は、パターン溝４４０ａによって取り囲まれる。詳細には、本変更形態のカッター５０’は、傾斜する表面５０ａを有し、カッター５０’によって封止ゲル材４４０をプリダイシングする時、カッター５０’の表面５０ａは、各ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜し、パターン溝４４０ａの内壁に対応し、これにより、パターン溝４４０ａの内壁を、図６Ｂに示すように、各ＬＥＤチップ４３０の側面４３０ｂに対して傾斜させる。
【００４１】
それから、図６Ｃに示すように、反射ゲル材４５０は、パターン溝４４０ａ内に形成され、反射ゲル材４５０をこれらのＬＥＤチップ４３０の間に分布させる。パターン溝４４０ａの傾斜する内壁に対応し、反射ゲル材４５０の断面は、図６Ｃに示すように、Ｖ字形であり、その他の変更形態において、囲壁の断面は、Ｕ字形に形成されてもよい。続いて、図６Ｄに示すように、カッター６０”によって、反射ゲル材４５０をダイシングし、封止ゲル材４４０及びこれらのフリップチップ４３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス４００を形成する。最後に、図６Ｅに示すように、光線Ｌ”を提供し、分解可能な接着グルー層４２０’に照射し、分解可能な接着グルー層４２０’の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層４２０’及び透光基板４１０において各発光ダイオードデバイス４００を分離させ、図６Ｆに示す状態とすることができる。また、前述したように、分離後、各発光ダイオードデバイス４００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス４００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００４２】
本実施形態の一部の変更形態において、封止ゲル材をＬＥＤチップ及び囲壁上に完全に配置し、囲壁をＬＥＤチップに直接接触させており、以下に、図５Ａ〜図５Ｂ及び図７Ａ〜図７Ｅを参照して、この変更形態を詳細に説明する。
【００４３】
まず、図７Ｅに示すように、特に、本変更形態の発光ダイオードデバイス３００と発光ダイオードデバイス１００との差異は、封止ゲル材３４０は、ＬＥＤチップ３３０の側面３３０ｂ及び囲壁３５０’の間に達しておらず、囲壁３５０’は、ＬＥＤチップ３３０の側面３３０ｂを直接覆う。これにより、ＬＥＤチップ３３０が放射する光線を発光面３４０ｂに集中させて放射し、発光効率をさらに向上させ、封止ゲル材３４０の使用量を減少し、材料コストを削減することができる。また、図４の囲壁２５０’の上端２５０ｂは、封止ゲル材２４０の発光面２４０ｂと共通の平面であることと異なり、本変更形態において、囲壁３５０’の上端３５０ｂは、ＬＥＤチップ３３０の上面３３０ａと共通の平面である。
【００４４】
以下に、図５Ａ〜図５Ｂ及び図７Ａ〜図７Ｅを参照して、本実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００４５】
詳細には、第二の実施形態における図５Ａ〜図５Ｂの工程後、図７Ａに示すように、反射ゲル材３５０は、分解可能な接着グルー層３２０上に形成される。ここで、反射ゲル材３５０は、これらのＬＥＤチップ３３０の間の隙間に充填される。続いて、図７Ｂに示すように、これらのＬＥＤチップ３３０及び反射ゲル材３５０上に封止ゲル材３４０を形成する。ここで、封止ゲル材３４０は、これらのＬＥＤチップ３３０を覆い、且つ、封止ゲル材３４０は、これらのＬＥＤチップ３３０の電極端部３３２ａを覆わない。
【００４６】
続いて、図７Ｃに示すように、カッター６０’によって、封止ゲル材３４０及び反射ゲル材３５０をダイシングし、封止ゲル材３４０及びこれらのＬＥＤチップ３３０を単体化し、複数の発光ダイオードデバイス３００を形成する。続いて、図７Ｄに示すように、光線Ｌ’を提供し、分解可能な接着グルー層３２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層３２０及び透光基板３１０において各発光ダイオードデバイス３００を分離させ、図７Ｅに示す状態とすることができる。最後に、前述したように、分離後、各発光ダイオードデバイス３００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス３００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００４７】
本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態において、囲壁と封止ゲル材の高さが同じである形態を例示しいてるが、発光角度をさらに調整するために、本発明は、囲壁と封止ゲル材の高さが異なる発光ダイオードデバイスも提供しており、以下に、第三の実施形態を詳細に説明する。
【００４８】
第三の実施形態
図８及び図９は、本発明の第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの立体及び断面模式図であり、図９は図８の立体図Ｂ−Ｂ’の切断線によって得られる断面模式図である。詳細には、第一の実施形態及び第二の実施形態と異なるのは、第三の実施形態において、ＬＥＤチップ５１０は第一の上表面５１２を有し、封止ゲル材５２０は第二の上表面５２２を有し、囲壁５３０は第三の上表面５３２を有し、第二の上表面５２２は第三の上表面５３２より高い。第一の上表面５１２と第二の上表面５２２は、第一の高さＨ１を定義し、第一の上表面５１２と第三の上表面５３２は、第二の高さＨ２を定義する。本実施形態において、前記第一の上表面、第二の上表面及び第三の上表面が傾斜している場合は、その投影後の最高点（即ち、端点）との垂直距離によって第一の高さＨ１と第二の高さＨ２を定義する。前記部材の表面が平面である場合、前記平面における任意の一点はいずれも「端点」であり、前記高さは、二つの端点の間の垂直距離である。例を挙げると、本実施形態のＬＥＤチップ５１０、封止ゲル材５２０及び囲壁５３０は、いずれも平面を示す上面を有することを例とすると、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２上の任意の一点は、いずれも第一の端点Ｐ１を定義でき、封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２上の任意の一点は、第二の端点Ｐ２を定義でき、囲壁５３０の第三の上表面５３２の任意の一点は、第三の端点Ｐ３と定義できる。
【００４９】
このように、本実施形態において、第一の上表面５１２の第一の端点Ｐ１と第二の上表面５２２の第二の端点Ｐ２は、第一の高さＨ１を定義でき、第一の上表面５１２の第一の端点Ｐ１と第三の上表面５３２の第三の端点Ｐ３は、第二の高さＨ２を定義できる。これにより、本実施形態の第二の上表面５２２は第三の上表面５３２より高く、前記第一の高さＨ１は、前記第二の高さＨ２より大きい。即ち、第一の端点Ｐ１を基準とすると、第三の端点Ｐ３は、第二の端点Ｐ２に対し、さらに第一の端点Ｐ１に近い。換言すると、ＬＥＤチップ５１０を基準とすると、囲壁５３０の高さ（第三の上表面５３２の第三の端点Ｐ３を最高点とする）は、封止ゲル材５２０の高さ（第二の上表面５２２の第二の端点Ｐ２を最高点とする）より低い。
【００５０】
説明すべきこととして、第三の実施形態の囲壁を変更する概念は、基板を有する発光ダイオードデバイス及び基板の無い発光ダイオードデバイスに用いてもよく、即ち、第三の実施形態は、第一の実施形態及び第二の実施形態と結合してもよい。以降に、各種の基板を有する形態又は基板の無い形態を説明する。
【００５１】
また、前述したように、本発明は、封止ゲル材と囲壁の外表面の粗さを調整することで、発光効率を変更してもよい。第三の実施形態において、第四の表面５５２（即ち、封止ゲル材５２０が囲壁５３０の外に露出する側面）の粗さを調整することで、発光効率をさらに変更してもよい。例えば、第二の上表面５２２を平坦面に近づけさせ、第四の表面５５２を凹凸面にし、凹凸具合を第二の上表面５２２より大きくしてもよい。又は、囲壁５３０の第三の上表面５３２は同様に凹凸面とし、第三の上表面５３２の凹凸具合を第四の表面５５２に近付けてもよい。また、第四の表面５５２が放射する光の屈折を増加するために、好ましくは、第三の上表面５３２の面積を増加してもよく、したがって、第三の上表面５３２の全体の面積は、第四の表面５５２の全体の面積より大きい。しかしながら、本発明はこれに限定せず、当業者は、必要に基づいて第三の上表面５３２と第四の表面５５２の割合を変更してもよい。
【００５２】
以下に、図３Ａ〜図３Ｄ及び図１０Ａと図１０Ｂを参照して、第三の実施形態における発光ダイオードデバイスの製造方法を詳細に説明する。
【００５３】
詳細には、図３Ａ〜図３Ｄの工程後、図１０Ａに示すように、一部の反射ゲル材５０６を除去し、反射ゲル材５０６の上面５０６ａを封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２より低くする。即ち、図３の工程において、封止ゲル材５２０と同じ高さの反射ゲル材５０６は、この工程において、封止ゲル材５２０より低い。また、この工程において、一部の反射ゲル材５０６を除去する方法は、キャリア５０２と平行する方向に沿って一部の反射ゲル材５０６を除去することを含む。このように、反射ゲル材５０６の上面５０６ａは平面を示し、且つ、キャリア５０２と平行する。さらに、一部の反射ゲル材５０６を除去する工程において、キャリア５０２に対する反射ゲル材５０６の高さは、キャリア５０２に対するＬＥＤチップ５１０の高さより大きくてもよい。即ち、反射ゲル材５０６は、封止ゲル材５２０より低いが、ＬＥＤチップ５１０より高い。
【００５４】
続いて、図１０Ｂの工程において、溝５０４に沿って反射ゲル材５０６をダイシングし、反射ゲル材５０６を複数の囲壁５３０にする。即ち、前述の単体化工程である。ここで、囲壁５３０は、ＬＥＤチップ５１０と封止ゲル材５２０を対応して取り囲み、且つ、囲壁５３０は、それぞれ第三の上表面５３２を有し、第三の端点Ｐ３を定義でき、第一の上表面５１２と対応する第三の上表面５３２は、それぞれ第二の高さＨ２を定義できる。ここで、第一の高さＨ１は、第二の高さＨ２より大きい。特に、図１０Ｂに示す形態は、基板を有する発光ダイオードデバイスであり、この時、単体化時には、同時又は連続してキャリア５０２をダイシングし、基板５４０を有する発光ダイオードデバイス５００を形成する必要がある。
【００５５】
また、基板の無い発光ダイオードデバイスである場合、反射ゲル材５０６をダイシングした後、発光ダイオードデバイス５００が形成され、この時、選択的にキャリア５０２をダイシングする、又は、ダイシングしなくてもよく、それから、発光ダイオードデバイス５００とキャリア５０２を分離する（即ち、基板の無い発光ダイオードデバイス５００が形成される）。この場合、図３Ａの工程において、図５Ａに示すように、分解可能な接着グルー層２２０を有する透光キャリア２１０を提供し、単体後には、図１１Ａに示すように、光線Ｌを提供し、分解可能な接着グルー層６２０に照射し、分解可能な接着グルー層６２０の粘度を下げ、分解可能な接着グルー層６２０及び透光基板６１０において各発光ダイオードデバイス６００を分離させ、図１１Ｂに示す状態とすることができる。同様に、分離後、各発光ダイオードデバイス６００の品質測定を行い、各発光ダイオードデバイス６００が予期する発光効果を達成するか否か判定してもよい。
【００５６】
本発明の囲壁の高さを変更することでもたらされる効果を実証するために、以下に、異なる囲壁の高さで、異なる軸方向における発光ダイオードデバイスの発光強度を測定と比較する。
【００５７】
図１２及び図１３は、図９の発光ダイオードデバイス及びその他の発光ダイオードデバイスを空間座標系のＸ軸とＹ軸における角度ごとの発光強度曲線図である。図８、９、１２、１３を参照すると、本実施形態において、前述したように、囲壁５３０は、ＬＥＤチップ５１０及び封止ゲル材５２０が放射する光線を反射するのに適用されることから、囲壁５３０の構造設計も発光ダイオードデバイス５００の発光効果（例えば、発光角度）に影響する。ここで「発光角度」とは、発光ダイオードデバイス５００を空間座標系ＸＹＺに置いて測定し、前記発光ダイオードデバイス５００のＺ軸（即ち、発光ダイオードデバイス５００の発光面と垂直する軸方向）とＸＹ平面上の単一の軸方向（例えば、Ｘ軸又はＹ軸）からなる平面（図９に示すような視野角）において、角度ごとの発光量と０度（即ち、Ｚ軸方向）の発光量の割合が０．５より大きな角度範囲を指すことである。
【００５８】
発光ダイオードデバイス５００の空間座標系のＸ軸における角度ごとの発光強度を例とすると（即ち、図１２）、発光ダイオードデバイス５００（図９に示すように、囲壁５３０の高さは、封止ゲル材５２０の高さの二分の一である）の角度＋６５度〜−６５度の発光量（即ち、曲線１）と０度（即ち、Ｚ軸方向）の発光量の割合は０．５であり、発光ダイオードデバイス５００の発光角度は、１３０度である（即ち、＋６５度と−６５度に及ぶ）。反対に、第一の実施形態の発光ダイオードデバイス（図２に示すように、囲壁と封止ゲル材の高さが同じである）を比較すると、角度＋６０度〜−６０度の発光量（即ち、曲線３）と０度（即ちＺ軸方向）の発光量の割合は０．５であり、第一の実施形態の発光ダイオードデバイスの発光角度は、１２０度である（即ち、＋６０度と−６０度に及ぶ）。また、囲壁の使用を省略した場合（即ち、曲線２）、発光ダイオードデバイスの発光角度をより大きくする（約１４０度）が、反射によって光線を集中させることができず、発光ダイオードデバイスの発光輝度と発光均一性を大幅に低下させる。ここからわかるように、第三の実施形態の発光ダイオードデバイス５００（即ち、曲線１）は、軸方向Ｘにおいて、第一の実施形態の発光ダイオードデバイス（即ち、曲線３）に対して、より大きな発光角度を有しながら、囲壁５３０の反射によって光線を集中する当初の効果も維持できる。同様に、発光ダイオードデバイス５００（即ち、曲線１）の空間座標系のＹ軸における角度ごとの発光強度を例とすると（即ち、図１３）、第三の実施形態の発光ダイオードデバイス５００（即ち、曲線１）は、軸方向Ｙにおいて、現有の発光ダイオードデバイス（即ち、曲線３）に対して、より大きな発光角度を有しながら、囲壁５３０の反射によって光線を集中する当初の効果も維持できる。
【００５９】
図１２及び図１３の説明からわかるように、第三の実施形態は、第一の実施形態の発光ダイオードデバイスに対して、発光角度を変更する効果を有する。これ以外に、市場の必要の発光角度が僅かに拡大する時、当業者は、本発明を参酌して発光ダイオードデバイス５００の構造を変更して必要を達成し、レンズを新たに設計する必要がなく、極めて優れた工業応用性を有する。
【００６０】
このように、上述の技術概念において、図９に示す発光ダイオードデバイス５００以外で、その他の変更形態によって、本発明に記載の発光ダイオードデバイスの発光角度を調整する目的を達成してもよく、且つ、上述に類似の工程によって製造されてもよい。以下に、その他の、同じ技術概念に符合する複数の変更形態を提供する。
【００６１】
図１４〜図２５は、本実施形態のその他の変更形態における発光ダイオードデバイスの断面模式図である。まず、図１４を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ａは、ＬＥＤチップ５１０ａと、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０と、基板５４０ａと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、図９に示すＬＥＤチップ５１０は、フリップチップボンディングプロセスによって基板５４０上の回路パターン（不図示）に電気的に接続されるフリップチップであるが、本変更形態のＬＥＤチップ５１０ａは、水平型チップであり、その電極は、ＬＥＤチップ５１０ａの上側に位置し、ＬＥＤチップ５１０ａを基板５４０ａ上に配置した後に、さらに複数のワイヤ５１６によって電極と基板５４０ａ上の回路パターン５４６を接続する必要がある。これにより、発光ダイオードデバイス５００ａを前記製造方法によって製造する場合に、ＬＥＤチップ５１０ａをキャリア５０２（図１０に示す）とする基板５４０ａ上に配置する工程は、ワイヤボンディング（ｗｉｒｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ）プロセスを含む。即ち、ワイヤ５１６によってＬＥＤチップ５１０ａを基板５４０ａに電気的に接続させることである。ここからわかるように、本発明は、ＬＥＤチップの種類及びそれを基板に電気的に接続する具体的な技術的手段を限定せず、必要に基づいて調整できる。
【００６２】
図１５を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｂは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０と、基板５４０ｂと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の基板５４０は一体的な基板、例えば、セラミクス基板、プラスチック基板又はプリント基板であるが、本変更形態の基板５４０ｂは、金属基板であり、分離型基板であることである。詳細には、ＬＥＤチップ５１０は、その電極によって、基板５４０ｂに電気的に接続し、且つ、基板５４０ｂは、前記電極を接続する箇所は、相互に分離して短絡を回避する。このように、発光ダイオードデバイス５００ｂは、前述の製造方法によって製造されてもよい。これにより、本発明は、基板の種類を限定せず、必要性に基づいて調整できる。また、プロセスの違いに応じて、基板５４０の隙間に、封止ゲル材５２０を充填する、又は、充填しなくてもよい。
【００６３】
図１６を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｃは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｃと、基板５４０ｃと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０は、封止ゲル材５２０とＬＥＤチップ５１０を取り囲み、基板５４０の上面に位置するが、本変更形態の囲壁５３０ｃは、封止ゲル材５２０とＬＥＤチップ５１０を取り囲むとともに、同時に基板５４０ｃを取り囲む。即ち、囲壁５３０ｃは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０及び基板５４０ｃの外側に位置し、基板５４０ｃの外側面５４４上に位置することである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｃは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材５２０をダイシングする工程において、同時又は連続してキャリア５０２をダイシングし、パターン溝５０４をキャリア５０２に延ばせる。続いて、図１０Ａ〜図１０Ｂに示すような反射ゲル材５０６の形成、一部の反射ゲル材５０６の除去、反射ゲル材５０６のダイシングの工程を引き続き行う。最終的に、囲壁５３０ｃが、基板５４０ｃの外側面５４４を取り囲むようにする。特に、図１６に示すように、封止ゲル材５２０をダイシングする時、溝５０４は、キャリア５０２に完全に延びる形態である。しかしながら、本発明において、キャリア５０２が完全にダイシングされる必要があることを限定せず、一部だけをダイシングする形態を形成してもよい。即ち、囲壁５３０ｃは、一部だけが延びるが、キャリア５０２（又は基板５４０の側壁）を貫通しない形態を形成してもよい。ここからわかるように、本発明は、囲壁と基板との間の配置関係を限定せず、必要に基づいて調整できる。
【００６４】
図１７を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｆは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｆと、囲壁５３０ｆと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０は、基板５４０の上面５４２に配置されて基板５４０に接触するが、本変更形態の囲壁５３０ｆは、一部の封止ゲル材５２０ｆ上方に位置する。即ち、囲壁５３０ｆは、基板５４０に接触せず、一部の封止ゲル材５２０ｆは、囲壁５３０ｆと基板５４０との間に延びることである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｆは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材５２０ｆをダイシングしてパターン溝５０４を形成する工程において、ダイシング後の封止ゲル材５２０ｆは、基板５４０の表面に露出せず、後続のパターン溝５０４内に充填される反射ゲル材５０６は囲壁５３０ｆを構成し、一部の封止ゲル材５２０ｆ上方に位置する。ここからわかるように、本発明は、囲壁と基板との間の相対位置を限定せず、必要性に基づいて調整できる。
【００６５】
図１８を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｇは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｇと、囲壁５３０ｇと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０の各側面５２４は、基板５４０と垂直して封止ゲル材５２０を垂直方向において均一な幅を有させるが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｇの各側面５２４ｇは傾斜面であり、且つ、側面５２４ｇの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなっており、封止ゲル材５２０ｇの幅は、基板５４０（又はキャリア）方向に向かって増加する。換言すると、封止ゲル材５２０ｇの第二の上表面５２２の幅Ｗ１は、封止ゲル材５２０ｇが基板５４０に接触する底面の幅Ｗ２より小さく、封止ゲル材５２０ｇの断面は台形を示すことである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｇは、前述の製造方法によって製造される時、封止ゲル材５２０ｇをダイシングする工程は、さらに傾斜面を有するカッターによって封止ゲル材５２０ｇをダイシングし、封止ゲル材５２０ｇの側面５２４ｇも傾斜面を示すことを含む。
【００６６】
さらに、図１８の変更形態において、封止ゲル材５２０ｇを配置することに対応し、囲壁５３０ｇの外側面５３４は、図９の実施形態を参照して平面を維持し、基板５４０の外側面５４４と揃えられる。このように、囲壁５３０ｇの幅は、基板５４０（又はキャリア）方向に向かって減少し、囲壁５３０ｇの断面は、台形又は三角形を示す。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｇは、前述の製造方法によって製造される時、囲壁５３０ｇを構成するための反射ゲル材５０６を溝５０４内に充填し、封止ゲル材５２０ｇ上で傾斜面を示す側面５２４ｇを覆い、それから、図１０Ｂの工程において、垂直方向に沿って反射ゲル材５０６をダイシングし、囲壁５３０ｇの外側面５３４を平面とし、基板５４０の外側面５４４と揃えられる。
【００６７】
しかしながら、図１９の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｈは、同様に、前述の封止ゲル材５２０ｇの設計を有するが、囲壁５３０ｈの各外側面５３４ｈは傾斜面である。前記外側面５３４ｈは、囲壁５３０ｈ上において、封止ゲル材５２０と接触しない側面を指し、外側面５３４ｈの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなっており、囲壁５３０ｈの断面は、台形又は三角形を示し、平行四辺形（即ち、外側面５３４ｈが側面５２４ｇと平行する）を示す可能性もある。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｈは、前述の製造方法によって製造される時、囲壁５３０ｈを構成するための反射ゲル材５０６を溝５０４内に充填し、封止ゲル材５２０ｇ上で傾斜面を示す側面５２４ｇを覆い、それから、図１０Ｂの工程において、キャリア５０２／基板５４０に対して傾斜する方向に沿い、傾斜面を有するカッターによって反射ゲル材５０６をダイシングし、囲壁５３０ｈの外側面５３４ｈを傾斜面とする。
【００６８】
同様に、図２０の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｉは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｉと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０の第三の上表面５３２は平面であるが、本変更形態の囲壁５３０ｉの第三の上表面５３２ｉは傾斜面を示し、第三の上表面５３２ｉの高さは、ＬＥＤチップ５１０に近い一端からＬＥＤチップ５１０から遠い一端に向かって低くなることであり、即ち、第三の上表面５３２ｉの封止ゲル材５２０に接触する一端は、第三の上表面５３２ｉの外側面５３４に接触する一端より高い。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｉは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部の反射ゲル材５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）は、キャリア５０２／基板５４０に対して傾斜する方向に沿い、一部の反射ゲル材５０６を除去し、囲壁５３０ｉの第三の上表面５３２ｉを傾斜面は示すことをさらに含む。この時、囲壁５３０ｉの第三の端点Ｐ３は、第三の上表面５３２ｉの最高点に位置しており、この場合、第三の端点Ｐ３によって第二の高さＨ２を定義する。図１８〜図２０の実施形態から、本発明は、封止ゲル材と囲壁の形状を限定せず、必要性に基づき、調整できる。
【００６９】
図２１を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｊは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｊと、囲壁５３０と、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と各側面５２４の間の接合部Ｃ１は直角を示すが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｊの第二の上表面５２２と各側面５２４の間の接合部Ｃ１は、段差部Ｇ１を有し、階段状の構造を形成し、封止ゲル材５２０ｊの段差部Ｇ１は、囲壁５３０に接続される段差面５２６を有する。換言すると、前記接合部Ｃ１は、封止ゲル材５２０ｊの内部に凹み、第二の上表面５２２を段差面５２６より高くし、階段状の構造を示し、封止ゲル材５２０ｊの第二の端点Ｐ２は、第二の上表面５２２上に位置することである。
【００７０】
また、本変更形態において、前記段差面５２６は、さらに囲壁５３０の第三の上表面５３２と連続面を示してもよい。即ち、段差面５２６の高さは、第三の上表面５３２の高さに等しいが、本発明はこれに限定せず、第三の上表面５３２は、段差面５２６より高くても低くてもよい。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｊは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部の反射ゲル材５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）は、一部の封止ゲル材５２０ｊを除去し、封止ゲル材５２０ｊの周辺（即ち、接合部Ｃ１）は、階段状の構造を示して段差部Ｇ１を形成し、段差面５２６は、囲壁５３０の第三の上表面５３２と同じ高さであることをさらに含む。
【００７１】
同様に、図２２の変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｋは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｋと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０ｋは、完全に切除されず、上面５３６を作り出していることである。上面５３６の厚さは薄いことで、一定の透光効果を有するので、本発明において、上面５３６は、第三の上表面ではない。本変更形態の囲壁５３０ｋの上面５３６と各外側面５３４との間の接合部Ｃ２は、段差部Ｇ２を有して階段状の構造を形成し、段差部Ｇ２は、第三の上表面５３２を構成する段差面を有する。即ち、囲壁５３０ｋの段差部Ｇ２は、対応する外側面５３４に接続される段差面を有し、この場合、段差面は、第三の上表面５３２である。換言すると、前記接合部Ｃ２は、囲壁５３０ｋの内部に凹み、上面５３６を段差面（第三の上表面５３２）より高くして階段状の構造を示す。
【００７２】
また、本変更形態において、囲壁５３０ｋの上面５３６は、さらに封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と連続面を示してもよい。即ち、上面５３６の高さは、第二の上表面５２２の高さに等しい。この時、囲壁５３０ｋの第三の上表面５３２は、第二の上表面５２２より低いが、本発明はこれに限定せず、必要に基づいて調整できる。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｋは、前述の製造方法によって製造される時、前記一部の反射ゲル材５０６を除去する工程（即ち、図１０Ａの工程）において、反射ゲル材５０６を除去部分（即ち、囲壁５３０ｋの段差部Ｇ２）の幅は溝５０４（図１０Ａに図示）の二分の一より小さく、四分の一より小さいことがより好ましい。即ち、一部の反射ゲル材５０６を除去する工程は、封止ゲル材５２０の側面５２４を露出させず、囲壁５３０ｋの上面５３６は、封止ゲル材５２０の第二の上表面５２２と連続面を示し、接合部Ｃ２に階段状の構造を示す段差部Ｇ２を構成させる。
【００７３】
図２３を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｄは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０と、囲壁５３０ｄと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の囲壁５３０の外側面５３４は、基板５４０の外側面５４４と揃えられるが、本変更形態の囲壁５３０ｄの外側面５３４ｄは、基板５４０の外側面５４４と揃えられない。即ち、外側面５３４ｄと外側面５４４との間に落差を有することである。これにより、発光ダイオードデバイス５００ｄは、前述の製造方法によって製造される時、溝５０４に沿って、反射ゲル材５０６をダイシングする工程（即ち、図１０Ｂの工程）は、キャリア５０２と垂直する方向に沿って順に反射ゲル材５０６をダイシングした後、ダイシング位置を平行移動させてキャリア５０２をダイシングし、囲壁５３０ｄの外側面５３４ｄとキャリア５０２とする基板５４０の外側面５４４を揃えさせない。
【００７４】
ここからわかるように、発光ダイオードデバイスを単体化する動作は、同一のプロセス工程によって囲壁と基板を同時にダイシングし、囲壁の外側面と基板の外側面を揃えてもよく（図９に図示）、違うプロセス工程によって囲壁と基板をそれぞれダイシングし、囲壁の外側面と基板の外側面を揃えなくてもよい（図２４に図示）。
【００７５】
図２４を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｍは、ＬＥＤチップ５１０と、封止ゲル材５２０ｍと、囲壁５３０ｍと、基板５４０と、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の封止ゲル材５２０は、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２と側面５１４を覆うが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｍは、ＬＥＤチップ５１０の第一の上表面５１２のみを覆い、ＬＥＤチップ５１０の側面５１４と基板５４０に接触せず、且つ、封止ゲル材５２０ｍの側面５２４は、さらにＬＥＤチップ５１０の側面５１４と揃えられてもよいことである。注意すべきこととして、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の結合強度を増加させるために、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の接続面は、囲壁５３０ｍの高さより低することで、囲壁５３０ｍは、封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０との間の結合をさらに増加させ、ＬＥＤチップ５１０で生じた熱によって封止ゲル材５２０ｍとＬＥＤチップ５１０の脱離を回避してもよい。
【００７６】
発光ダイオードデバイス５００ｍは、前述の製造方法によって製造される時、キャリア５０２上に封止ゲル材５２０ｍを形成する工程は、封止ゲル材５２０ｍとして蛍光シートをＬＥＤチップ５１０上に貼り付けて、一部の封止ゲル材を除去する工程を省略してもよい。それから、図１０Ａ〜図１０Ｂの工程において、反射ゲル材５０６をパターン溝５０４に充填して囲壁５３０ｍを形成し、封止ゲル材５２０ｍの側面５２４とＬＥＤチップ５１０の側面５１４を覆ってもよい。ここからわかるように、本発明は、封止ゲル材の形成方法を限定せず、必要性に基づいて調整できる。図２２〜図２４の実施形態からわかるように、本発明は、封止ゲル材と囲壁の形状及び囲壁と基板の配置関係を限定せず、必要性に基づいて調整できる。
【００７７】
図２５を参照すると、本変更形態において、発光ダイオードデバイス５００ｎは、フリップチップ５１０ｎと、封止ゲル材５２０ｎと、囲壁５３０ｎと、を備え、その構造と構成は、前述の発光ダイオードデバイス５００に類似しており、主な差異は、前述の発光ダイオードデバイス５００は、基板５４０を備えるが、本変更形態の発光ダイオードデバイス５００ｎは、基板５４０を備えないことである。また、前述の封止ゲル材５２０の各側面５２４は基板５４０に垂直であり、封止ゲル材５２０は垂直方向において均一の幅を有するが、本変更形態の封止ゲル材５２０ｎの各側面５２４ｎは、傾斜面である囲壁５３０ｎの一部に接触し、封止ゲル材５２０ｎの幅を下から上へ増加させていることである。以上より、例えば、図６Ｅに示す発光ダイオードデバイス４００を上下が逆になるように反転させてからダイシングを行い、図２５に示す発光ダイオードデバイス５００ｎを形成する。反転の方法は、例えば、第二の実施形態に記載の分解可能な接着グルー層を有する透光基板によって行い、続いて光線照射により基板を分離してもよい。
【００７８】
注意すべきこととして、本実施形態は、発光ダイオードデバイスの各種類の構造特徴に展開しているが、上述の実施形態に限定しない。換言すると、上記構造特徴は、結合して使用してもよく、例えば、図１４に示すＬＥＤチップ５１０ａ（ワイヤ５１６によって基板を接合する）又は図１５に示す基板５４０ｂ（金属基板）を図１６〜図２５の発光ダイオードデバイス、又はその他の可能性のある実施形態（例えば、第一の実施形態又は第二の実施形態及び同等の変更形態）に用い、いずれも本発明の囲壁の高さを調整して発光ダイオードデバイスの発光角度を変更する目的を達成できる。
【００７９】
以上より、本発明の幾つかの実施形態の発光ダイオードデバイスにおいて、ＬＥＤチップ周囲にＬＥＤチップの側面に対応する囲壁を配置する。ＬＥＤチップのエッジ光線は、少なくとも一部を前記囲壁によって発光ダイオードデバイスの発光面に反射して発光面から放射し、発光ダイオードデバイスの発光効率を向上させ、これにより、発光ダイオードデバイスの色の不均一の課題（例えば、イエローハロー）、且つ、発光ダイオードデバイスの発光均一性を向上させる。また、囲壁の反射面をＬＥＤチップの側面に対して傾斜するように設計し、前記反射面によって光線を発光ダイオードデバイスの発光面に効率的に反射させ、さらに発光効率を向上させてもよい。さらに、本発明の幾つかの実施形態の発光ダイオードデバイス及びその製造方法において、囲壁の高さは、封止ゲル材の高さより低い。このように、現有技術の囲壁を封止ゲル材の高さと同じに製造する技術案に対して、本発明の上記実施形態は、さらに、製造工程において、囲壁の高さを封止ゲル材の高さより低くなるように調整し、前記囲壁の高さは、発光ダイオードデバイスの発光角度に影響する。これにより、本発明の上記実施形態の発光ダイオードデバイス及びその製造方法は発光角度を調整するのに適する。同時に、本発明の上記実施形態の発光ダイオードデバイスは、レンズを新たに設計しない場合でも、市場の必要の変化に符合し、極めて優れた工業応用性を有する。
【００８０】
最後に説明すべきこととして、以上の実施形態は、本発明の技術案を説明するのに用いられただけで、これを限定しない。前述の各実施形態を参照し、本発明を詳細に説明したが、当業者は、前述の各実施形態に記載の技術案を補正、又は、その一部又は全ての技術的特徴を同等に差し替えを行ってもよく、これらの補正又は差し替えは、対応する技術案の本質から本発明の各実施形態の技術案の範囲を逸脱させない。
【符号の説明】
【００８１】
１０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、５００ａ〜５００ｄ、５００ｆ〜５００ｋ、５００ｍ、５００ｎ：発光ダイオードデバイス
１２、１３０、２３０、３３０、４３０、５１０、５１０ａ、５１０ｎ：ＬＥＤチップ
１２ａ、５１２：第一の上表面
１２ｂ、１４ｂ、１６ｂ、２３０ｂ、３３０ｂ、４３０ｂ、５１４、５２４、５２４ｇ、５２４ｎ：側面
１４、１４０、２４０、３４０、４４０、５２０、５２０ｆ、５２０ｇ、５２０ｊ、５２０ｍ、５２０ｎ：封止ゲル材
１４ａ、５２２：第二の上表面
１４ｃ、１６ｃ、Ｃ１、Ｃ２：接合部
１６、２５０’、３５０’、４５０’、５３０、５３０ｃ、５３０ｄ、５３０ｆ、５３０ｇ、５３０ｈ、５３０ｉ、５３０ｋ、５３０ｍ、５３０ｎ：囲壁
１６ａ、５３２、５３２ｉ：第三の上表面
１８、６１０、５４０、５４０ａ、５４０ｂ、５４０ｃ：基板
１８ａ、２３０ａ、３３０ａ、５０６ａ、５４２、５３６：上面
１８ｂ、５３４、５３４ｄ、５３４ｈ、５４４：外側面
５０、５０’、６０、６０’、６０”：カッター
５０ａ：表面
１１０、２１０、４１０’、５０２：キャリア
１３２ａ、２３２ａ、３３２ａ：電極端部
１４０ａ、２４０ａ、４４０ａ、５０４：パターン溝
１５０、２５０、３５０、４５０、５０６：反射ゲル材
２２０、３２０、４２０’、６２０：分解可能な接着グルー層
２３０ｃ、２４０ｃ、４３０ｃ：底面
２３２：電極
２４０ｂ、３４０ｂ：発光面
２５０ｂ、３５０ｂ：上端
２５０ｃ：下端
４４０ｂ：発光面
４５０ａ：反射面
５１６：ワイヤ
５４６：回路パターン
５５２：第四の表面
５２６：段差面
Ｇ１、Ｇ２：段差部
Ｈ１：第一の高さ
Ｈ２：第二の高さ
Ｌ、Ｌ’、Ｌ”：光線
Ｐ１：第一の端点
Ｐ２：第二の端点
Ｐ３：第三の端点
ｔ、Ｗ１、Ｗ２：幅
【国際調査報告】
2018536297.tif 000051
2018536297.tif 000052
2018536297.tif 000053
2018536297.tif 000054