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DE102017102112A1 - Lichtemittierendes Element und sein Herstellungsverfahren - Google Patents

Lichtemittierendes Element und sein Herstellungsverfahren Download PDF

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DE102017102112A1
DE102017102112A1 DE102017102112.4A DE102017102112A DE102017102112A1 DE 102017102112 A1 DE102017102112 A1 DE 102017102112A1 DE 102017102112 A DE102017102112 A DE 102017102112A DE 102017102112 A1 DE102017102112 A1 DE 102017102112A1
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Germany
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light
layer
wavelength conversion
emitting element
translucent
Prior art date
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Pending
Application number
DE102017102112.4A
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English (en)
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Ching-Tai Cheng
Ju-lien Kuo
Min-Hsun Hsieh
Shau-Yi Chen
Shih-An LIAO
Jhih-Hao CHEN
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Epistar Corp
Original Assignee
Epistar Corp
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Publication date
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Abstract

Diese Offenbarung offenbart ein lichtemittierendes Element, das eine lichtemittierende Einheit, eine lichtdurchlässige Schicht und eine Wellenlängenumsetzungsschicht, die auf der lichtdurchlässigen Schicht gebildet ist, aufweist. Die lichtdurchlässige Schicht bedeckt die lichtemittierende Einheit. Die Wellenlängenumsetzungsschicht enthält eine Leuchtstoffschicht, die einen Leuchtstoff und eine Beanspruchungsentlastungsschicht ohne den Leuchtstoff aufweist.

Description

  • Hintergrund
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein lichtemittierendes Element, das eine Leuchtdiode enthält. Das lichtemittierende Element enthält ferner eine Leuchtstoffschicht und eine Beanspruchungsentlastungsschicht.
  • Verweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der TW-Anmeldung mit der lfd. Nr. 105103796 , eingereicht am 4. Feb. 2016, deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die Leuchtdiode ersetzt aufgrund von verschiedenartigen Vorteilen, wie niedrigem Leistungsverbrauch, Umweltschutz, langer Betriebsdauer und kleinem Volumen, allmählich herkömmliche Lichtquellen in Lampen.
  • Während die Leuchtdiode oder das lichtemittierende Element, das eine Leuchtdiode enthält, auf unterschiedliche Fälle angewendet werden, sind die Lichtintensität, Zuverlässigkeit, Richtung des Lichts, Verteilung des Lichtfelds und Farbeinheitlichkeit in allen Richtungen Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.
  • Die zuvor genannten lichtemittierenden Dioden oder lichtemittierenden Elemente können ferner eingekapselt oder mit anderen Elementen verbunden sein, um eine lichtemittierende Vorrichtung zu bilden. Eine lichtemittierende Vorrichtung kann eine Montagebasis aufweisen, die eine Schaltung, ein Lötmittel auf der Montagebasis, um das lichtemittierende Element auf der Montagebasis zu befestigen und das lichtemittierende Element und die Schaltung auf der Montagebasis elektrisch zu verbinden, und eine elektrische Verbindungsstruktur, die Elektroden des lichtemittierenden Elements und der Schaltung auf der Montagebasis elektrisch verbindet, aufweist. Die Montagebasis kann ein Leiterrahmen oder ein Trägersubstrat sein.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Diese Offenbarung offenbart ein lichtemittierendes Element, das eine lichtemittierende Einheit, eine lichtdurchlässige Schicht und eine Wellenlängenumsetzungsschicht, die auf der lichtdurchlässigen Schicht gebildet ist, aufweist. Die lichtdurchlässige Schicht bedeckt die lichtemittierende Einheit. Die Wellenlängenumsetzungsschicht enthält eine Leuchtstoffschicht, die eine Leuchtstoff- und eine Beanspruchungsentlastungsschicht ohne Leuchtstoff aufweist.
  • Diese Offenbarung offenbart ein lichtemittierendes Element, das eine lichtemittierende Einheit, die konfiguriert ist, ein erstes Licht mit einer ersten Spitzenwellenlänge zu emittieren, eine Wellenlängenumsetzungsschicht, die konfiguriert ist, ein zweites Licht mit einer zweiten Spitzenwellenlänge zu emittieren, die größer als die erste Spitzenwellenlänge ist, und eine Isolierschicht aufweist. Die lichtemittierende Einheit weist eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche, die zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche angeordnet sind, auf. Die Isolierschicht weist eine erste Absorptionsrate für das erste Licht und eine zweite Absorptionsrate für das zweite Licht auf. Die Isolierschicht umgibt die erste seitliche Oberfläche, die zweite seitliche Oberfläche und die Wellenlängenumsetzungsschicht. Wobei die erste Absorptionsrate größer ist als die zweite Absorptionsrate.
  • Diese Offenbarung offenbart ein lichtemittierendes Element, das eine lichtemittierende Einheit, eine Wellenlängenumsetzungsschicht und eine Isolierschicht aufweist. Die lichtemittierende Einheit weist eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche, eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche, die zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche angeordnet sind, und eine erste Breite zwischen der ersten seitlichen Oberfläche und der zweiten seitlichen Oberfläche auf. Die Wellenlängenumsetzungsschicht bedeckt die obere Oberfläche und weist eine zweite Breite auf. Die Isolierschicht umgibt die erste seitliche Oberfläche, die zweite seitliche Oberfläche und die Wellenlängenumsetzungsschicht. Wobei die zweite Breite im Wesentlichen gleich oder größer als die erste Breite in dem Bereich von 1 μm bis 50 μm ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um ein leichtes Verständnis der Anmeldung zu bieten, und sind hier aufgenommen und bilden einen Teil dieser Patentschrift. Die Zeichnungen stellen die Ausführungsformen der Anmeldung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Anmeldung darzustellen.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 3A~3F zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 3A~3B, 3C'~3F' zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 4A~4B zeigen schematische Ansichten von optischen Eigenschaften eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 5A~5D zeigen schematische Ansichten von lichtemittierenden Elementen in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • 6A~6C zeigen eine schematische Ansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7A zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7B zeigt eine Draufsicht eines lichtemittierenden Elements in 7A.
  • 7C zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7D zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7E zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7F zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 7G zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 8A~8B zeigen schematische Ansichten von optischen Eigenschaften von lichtemittierenden Elementen, die in 7A und 7C gezeigt sind.
  • 8C~8D zeigen schematische Ansichten von optischen Eigenschaften von Filterschichten.
  • 9A~9F zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements, das in 7A gezeigt ist.
  • 9A~9C, 9G~9I zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements, das in 7D gezeigt ist.
  • 10A~10F zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in 7E.
  • 10A~10D, 10G~10H zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in 7F.
  • 10I zeigt einen anderen Herstellungsprozess einer Wellenlängenumsetzungsschicht.
  • 10J~10K zeigen einen anderen Herstellungsprozess einer Sperrschicht.
  • 11A~11E zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in 7G.
  • 12A~12B zeigen eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 13A zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 13B zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • 14 zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
  • Um die Offenbarung besser und präziser zu erläutern, sollte der gleiche Name oder das gleiche Bezugszeichen, die in unterschiedlichen Absätzen oder Figuren in der Patentschrift angegeben sind oder erscheinen, die gleichen oder äquivalenten Bedeutungen haben, während es einmal irgendwo in der Offenbarung definiert ist.
  • Das Folgende zeigt die Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die durch die Zeichnungen begleitet wird.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 1000 weist eine lichtemittierende Einheit 2, Leitungsschichten 20 und 22, eine erste lichtdurchlässige untere Schicht 40, eine zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6, eine erste lichtdurchlässige obere Schicht 80, eine zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 und einen Träger 12 auf. Die Leitungsschichten 20, 22 können für die elektrische Verbindung zwischen dem lichtemittierenden Element und der externen Schaltung verwendet werden. Zum Beispiel kann das lichtemittierende Element 1000 durch die Leitungsschichten 20, 22 an einem Träger montiert sein. Eine Seite der lichtemittierenden Einheit 2 ist mit den Leitungsschichten 20, 22 verbunden und die lichtemittierende Einheit 2 ist mit der externen Schaltung elektrisch verbunden. Wie die Querschnittsansicht in 1 zeigt, befindet sich die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 auf zwei Seiten des lichtemittierenden Elements 2 und verbindet die Leitungsschichten 20, 22. Die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 umgibt die vier Seiten der lichtemittierenden Einheit 2 in einer Draufsicht. Die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 ist auf der ersten lichtdurchlässigen unteren Schicht 40 gebildet. Der Abstand zwischen der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 und der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist geringer als der zwischen der ersten lichtdurchlässigen Schicht 40 und der Wellenlängenumsetzungsschicht 6. Die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 bedeckt auch die Seitenwand des lichtemittierenden Elements 2. Die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 können das gleiche oder unterschiedliche Materialien aufweisen. Die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 oder die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 weist eine Durchlässigkeit für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 auf, zum Beispiel kann mehr als 60% des Lichts durch die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 oder die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 gehen. Es gibt mindestens einen Unterschied der physikalischen Charakteristik zwischen der ersten lichtdurchlässigen unteren Schicht 40 und der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42, zum Beispiel Härte oder Dichte. Die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 ist nicht nur mit der Wellenlängenumsetzungsschicht 6, der lichtemittierenden Einheit 2 und der ersten lichtdurchlässigen Schicht 40 direkt verbunden, sondern auch mit den Abschnitten der Leitungsschichten 20, 22, die nicht durch die lichtemittierende Einheit 2 oder die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 bedeckt sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Leitungsschichten 20, 22 weg von der lichtemittierenden Einheit 2 in einer seitlichen Richtung. Der Abschnitt der Leitungsschichten 20, 22, der nicht mit der lichtemittierenden Einheit 2 überlappt ist, wird durch die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40, die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 und/oder die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt. Deshalb sind die Leitungsschichten 20, 22 nicht direkt mit der ersten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 oder der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 82 verbunden. In einer weiteren Ausführungsform ist eine Isolierschicht zwischen der ersten lichtdurchlässigen unteren Schicht 40 und den Leitungsschichten 20, 22; zwischen der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 und die Leitungsschichten 20, 22; zwischen den Leitungsschichten 20, 22 und der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet (in der Figur nicht gezeigt). Zudem erstrecken sich die Leitungsschichten 20, 22 in einer Richtung, um den Abstand zwischen den Leitungsschichten 20, 22 zu verringern, und die Leitungsschichten 20, 22 bedecken auch einen Teil der unteren Oberfläche (in der Figur nicht gezeigt) der lichtemittierenden Einheit 2, der unter den Leitungsschichten 20, 22 ist. Zudem kann das Licht auf der Seite konzentriert werden, auf der sich die Wellenlängenumsetzungsschicht befindet, während die Isolierschicht das Licht, das von der lichtemittierenden Einheit 2 zu den Leitungsschichten 20, 22 emittiert wird, reflektieren und/oder streuen kann.
  • Das Material der lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 kann wärmehärtbares Harz, wie Epoxidharz, Silikonharz, Phenolharz, ungesättigtes Polyesterharz oder Polyimidharz, sein. In einer weiteren Ausführungsform ist das Material der lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 Silikonharz. In einer Ausführungsform ist das Material der lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 Silikonharz im B-Zustand oder Silikonharz im C-Zustand, das durch Erwärmen vollständig gehärtet ist, wobei das Silikonharz im B-Zustand ein halb aushärtbares Harz zwischen ungehärtetem Silikonharz im A-Zustand und völlig gehärtetem Silikonharz im C-Zustand ist. In einer Ausführungsform enthält das Material der lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 Silikonharz, das alipathische Verbindungen, wie eine Polymethylhydrosiloxanverbindung, aufweist, die bessere Duktilität und Verformbarkeit aufweisen, die Wärmebeanspruchung, die von dem lichtemittierenden Element 1000 erzeugt wird, ohne Verschlechterung widerstehen können. In einer weiteren Ausführungsform enthält das Material der lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 Silikonharz, das aromatische Verbindungen, wie eine Polyphenylmethylsiloxanverbindung, aufweist, die einen größeren Brechungsindex aufweisen, um die Lichtauskopplungseffizienz des lichtemittierenden Elements 1000 zu erhöhen.
  • Die lichtemittierende Einheit 2 kann eine aktive Schicht enthalten, die zwischen zwei Halbleiterschichten eingeschoben ist. Die beiden Halbleiterschichten sind eine Halbleiterschicht vom ersten Typ, wie eine n-Typ-Halbleiterschicht, und eine Halbleiterschicht vom zweiten Typ, wie eine p-Typ-Halbleiterschicht. Die leitenden Typen der Halbleiterschichten vom ersten Typ und vom zweiten Typ sind unterschiedlich und die Halbleiterschichten vom ersten Typ und vom zweiten Typ stellen Elektronen und Löcher bereit. Jede der Halbleiterschichten vom ersten Typ und vom zweiten Typ weist eine Energiebandlücke auf, die größer ist als die der aktiven Schicht, um die Möglichkeit einer Kombination von Elektronen und Löchern innerhalb der aktiven Schicht und die Möglichkeit der Lichtemission zu erhöhen. Das Material der aktiven Schicht und die Halbleiterschichten vom ersten Typ und vom zweiten Typ können Halbleitermaterial der III-V-Gruppe enthalten, wie AlxInyGa(1-x-y)N oder AlxInyGa(1-x-y)P, wobei 0 ≤ x, y ≤ 1 und (x + y) ≤ 1. Die lichtemittierende Einheit 2 kann rotes Licht, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 610 nm bis 650 mm aufweist, grünes Licht, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 530 nm bis 570 mm aufweist, blaues Licht, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 450 nm bis 490 mm aufweist, violettes Licht, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 400 nm bis 440 mm aufweist oder ultraviolettes Licht, das eine Spitzenlänge in dem Bereich von 200 nm bis 400 nm aufweist, emittieren. Zudem kann eine lichtemittierende Einheit 2 ein Trägersubstrat enthalten, um eine lichtemittierende Schicht zu tragen. In einer Ausführungsform ist das Trägersubstrat ein Substrat für epitaxiales Wachstum. Das Substrat kann aus Material(ien) hergestellt sein, zum Beispiel Saphir, Galliumnitrid, Silizium, Siliziumnitrid, etc., die zum Bilden (z. B. epitaxiale Wachstumstechnik) eines Halbleitermaterials, wie eine Verbindung der III-V-Gruppe und eine Verbindung der II-VI-Gruppe, geeignet sind, das verwendet werden kann, um eine lichtemittierende Schicht zu bilden. In einer weiteren Ausführungsform ist das Trägersubstrat keine Materialschicht oder ein Wachstumssubstrat zum direkten Bilden der aktiven Schicht darauf. Das Trägersubstrat kann als ein Tragelement zum Ersetzen oder Tragen des Wachstumssubstrats verwendet werden. Das Tragelement kann aus einer Struktur gewählt sein, die Material(ien), Struktur(en) oder Gestalt(en) aufweist, die von der des Wachstumssubstrats verschieden sind.
  • Die Leitungsschichten 20, 22 enthalten Metallmaterial, wie Titan, Nickel, Gold, Platin oder Aluminium. In einer Ausführungsform ist die Leitungsschicht eine vielschichtige Struktur, die einen Stapel aus Titan/Aluminium/Nickel/Aluminium/Nickel/Aluminium/Nickel/Gold oder einen Stapel aus Titan/Aluminium/Titan/Aluminium/Nickel/Aluminium/Nickel/Gold enthält, wobei die unterste Schicht für einen direkten Kontakt mit einem Metallhöcker Gold ist.
  • Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 oder die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 und enthält ein oder mehrere Wellenlängenumsetzungsmaterialien und ein Basismaterial, das einen Brechungsindex (n) in dem Bereich von 1,4 bis 1,6 oder in dem Bereich von 1,5 bis 1,6 aufweist. In einer Ausführungsform bedeckt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6, wie in 1 gezeigt, in der Querschnittsansicht eine Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2 in der Nähe des Trägers 12 und zwei Seiten der lichtemittierenden Einheit 2. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt die lichtemittierende Einheit 2 gänzlich und umgibt in der Draufsicht die lichtemittierende Einheit 2. Darüber hinaus berührt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 die Leitungsschichten 20, 22 direkt. In einer weiteren Ausführungsform bedeckt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 eine Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2 in der Nähe des Trägers 12, bedeckt aber nicht die beiden Seiten der lichtemittierenden Einheit 2 oder bedeckt nicht gänzlich die beiden Seiten der lichtemittierenden Einheit 2, während die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 nicht mit den Leitungsschichten 20, 22 direkt verbunden ist (nicht in der Figur gezeigt). Die hier offenbarte ”Bedeckung” enthält eine Struktur von zwei Objekten, die einander überlappen und direkt berühren, oder eine Struktur von zwei Objekten, die einander in einer Richtung überlappen, aber einander nicht berühren. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 wird durch eine erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 und eine zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 bedeckt. Die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 weisen eine Durchlässigkeit für das Licht von dem lichtemittierenden Element 2 auf, zum Beispiel kann mehr als 60% des Lichts durch die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 gehen. In einer Ausführungsform befinden sich mindestens ein Teil der Kante der ersten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80, mindestens ein Teil der Kante der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 und die Kante des Trägers auf derselben Oberfläche (in einer 2-D-Abmessung) und die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 berührt eine Seite der Leitungsschichten 20, 22, die in der Nähe der lichtemittierenden Einheit 2 ist. Die Materialien der lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 können die gleichen oder unterschiedlich sein. Es gibt mindestens einen Unterschied der physikalischen Charakteristik zwischen den lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82, wie Härte oder Intensität. In einer Ausführungsform weisen die lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42, die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 eine Durchlässigkeit für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 auf, zum Beispiel kann mehr als 60% durch die Schichten gehen. Die Schichten können gleiche oder unterschiedliche Materialien enthalten. Zudem können Streupartikel, wie Titandioxid oder Siliziumdioxid, in den Schichten hinzugefügt werden, um die Richtung des Lichts zu ändern, um die Lichtintensität in dem Lichtfeld zu mitteln oder um blendendes Licht zu verringern. In einer weiteren Ausführungsform können Pigmente in den Schichten hinzugefügt werden, um die Farbe des lichtemittierenden Elements 1000 zu ändern, um verschiedene visuelle Effekte erzielen. In einer Ausführungsform wird ein Material, das eine Farbe aufweist, die von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 verschieden ist, in den lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 oder dem Träger hinzugefügt, um die Farbe der Kontur des lichtemittierenden Elements zu ändern. Zum Beispiel wird ein weißes Material in der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 82 hinzugefügt, um zu gewähren, dass das lichtemittierende Element 1000 eine weiße Erscheinung hat, wenn sie kein Licht emittiert.
  • Das Wellenlängenumsetzungsmaterial absorbiert ein erstes Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 und emittiert ein zweites Licht, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge aufweist, die verschieden von der des ersten Lichts ist. Das Wellenlängenumsetzungsmaterial enthält Quantenpunktmaterial, gelbgrünen Leuchtstoff, roten Leuchtstoff oder blauen Leuchtstoff. Der gelbgrüne Leuchtstoff enthält YAG, TAG, Silikate, Vanadate, Erdalkalimetallselenide, Metalloxidnitride oder eine Mischung aus Wolframaten und Molybdaten. Der rote Leuchtstoff enthält Fluoride (z. B. K2TiF6: Mn4+ oder K2SiF6: Mn4+), Silikate, Vanadate, Erdalkalimetallsulfide, Metalloxidnitride oder eine Mischung aus Wolframaten und Molybdaten. Der blaue Leuchtstoff enthält BaMgAl10O17: Eu2+. In einer Ausführungsform sind das erste Licht und das zweite Licht gemischt, um ein weißes Licht zu bilden. Das weiße Licht hat eine Farbkoordinate (x, y) auf dem CIE 1931 x-y Farbortraum, wobei das x in dem Bereich von 0,27 bis 0,285 liegt und y in dem Bereich von 0,23 bis 0,26 liegt. In einer Ausführungsform hat das weiße Licht eine Farbtemperatur in dem Bereich von 2200 K bis 6500 K, wie 200 K, 2400 K, 2700 K, 3000 K, 5700 K oder 6500 K, und hat eine Farbkoordinate (x, y) innerhalb einer siebenstufigen MacAdam-Ellipse in dem CIE 1931 x-y Farbortraum. In einer Ausführungsform wird das erste Licht und das zweite Licht gemischt, um nicht weißes Licht zu bilden, wie violettes Licht oder gelbes Licht, wobei das erste Licht fast in das zweite Licht umgesetzt wird. In einer Ausführungsform liegt die Dicke der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 in dem Bereich von 100 μm bis 350 μm. Wenn die Dicke geringer als 100 μm ist, könnte die Wellenlängenumsetzungsschicht nicht stark genug sein, um das lichtemittierende Element 1000 zu tragen. Wenn die Dicke größer als 350 μm ist, ist das lichtemittierende Element zu dick, um in Anwendungen eingesetzt zu werden, die eine kompakte Größe erfordern, wie Uhren, Gürtel, Kleider, Brillen oder andere tragbare Vorrichtungen.
  • Ein Träger 12 ist auf einer Seite der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 82 weg von der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet. In einer Ausführungsform weist der Träger eine Durchlässigkeit für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 auf, zum Beispiel kann mehr als 60% des Lichts durch den Träger 12 gehen. Streupartikel können in den Träger 12 hinzugefügt werden, um die Lichtintensität innerhalb eines Lichtfeldes zu mitteln oder um die Lichtauskopplungseffizienz zu verbessern. In einer Ausführungsform weist der Träger, wie in 1 gezeigt, eine rechteckige Gestalt oder eine ähnliche Erscheinung auf. Der Träger kann auch eine trapezförmige oder umgekehrt trapezförmige Gestalt aufweisen. In einer Ausführungsform kann eine optische Schicht auf einer Seite der zweiten lichtdurchlässigen Schicht 82 weg von der lichtemittierenden Einheit 2 durch Formen, Sprühen, Verteilen und so weiter gebildet sein, um die Bewegungsrichtung des Lichts zu beeinflussen. Zum Beispiel wird das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 zu dem Träger zu der Seitenwand des lichtemittierenden Elements 1000 gerichtet oder zu den Leitungsschichten 20, 22 gerichtet. Außerdem kann die Oberfläche des Trägers 12 für unterschiedliche Lichtfeldtypen eben oder uneben sein. Zum Beispiel ist eine Verteilung der Farbtemperatur oder Lichtintensität eines Trägers 12, der eine raue (unebene) Oberfläche aufweist, einheitlicher als die eines Trägers 12, der eine ebene Oberfläche aufweist. Bezugnehmend auf 1 ist die Seitenwand des lichtemittierenden Elements 1000, die die Oberfläche von dem Träger 12 über die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 und die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bis zu den Leitungsschichten 20, 22 umfasst, eine durchgängige Oberfläche ohne Vorsprung. In einer weiteren Ausführungsform kann die Seitenwand eine konvexe und konkave Oberfläche umfassen. Zum Beispiel ist/sind die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 oder die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 im Vergleich mit dem Träger 12 und den Leitungsschichten 20, 22 hervorstehend oder vertieft. Darüber hinaus kann die Seitenwand des lichtemittierenden Elements 1000 einen oder mehrere Typen der Rauheitsverteilung aufweisen.
  • Bezugnehmend auf 2 enthält das lichtemittierende Element 2000 eine lichtemittierende Einheit 2, Leitungsschichten 20, 22, lichtdurchlässige untere Schichten 40, 42, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6, eine lichtdurchlässige obere Schicht 84 und einen Träger 12. Die gleichen oder ähnlichen Strukturen und Charakteristiken zwischen dem lichtemittierenden Element 1000 und dem lichtemittierenden Element 2000 sind der Kürze halber nicht wiederholt. In dieser Ausführungsform enthält die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 eine erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 und eine zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62. Die beiden Schichten enthalten unterschiedliche Materialien, zum Beispiel enthält die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 ein Wellenlängenumsetzungsmaterial, das nicht in der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62 enthalten ist. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt das lichtemittierende Element 2 und erstreckt sich nach rechts und nach links, um mit der oberen Struktur oder der unteren Struktur komplanar zu sein. Die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 weist eine Kontur auf, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62. In dieser Ausführungsform ist die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 eine Lage, die gebogen werden kann, um an der unteren Struktur angebracht zu werden. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 weist eine Dicke auf, wie 200 μm, was nah bei der Dicke der lichtemittierenden Einheit 2 liegt (die in dem Bereich von 100 μm bis 200 μm liegt, wie 150 μm oder 170 μm) und dünner ist als die Dicke des Trägers 12 (die in dem Bereich von 100 μm bis 200 μm, wie 250 μm, 300 μm oder 500 μm liegt). Die lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 bedecken die Seitenwand und die obere Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2, während ihre Konturen und Dicken abgewandelt werden können, um mit der Flexibilität der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 übereinzustimmen, so dass die Kombinationsfestigkeit zwischen den lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 und der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 verstärkt werden kann. Die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82, 84 weisen eine Lichtdurchlässigkeit für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 auf, zum Beispiel kann mehr als 80% des Lichts durch die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82, 84 gehen. In einer Ausführungsform weisen die lichtdurchlässige obere Schicht 84 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 das gleiche Material, wie Silikon, und eine physikalische Charakteristik, die von der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 und der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62 verschieden ist, auf. Zum Beispiel ist die Härte der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 größer als die der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62 oder der Brechungsindex der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 ist kleiner als der der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62. Wie in 1~2 gezeigt, berührt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 nicht direkt die lichtemittierende Einheit 2, sondern die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kann angeordnet sein, in einer weiteren Ausführungsform die Oberfläche und/oder die Ecken der lichtemittierenden Einheit 2 direkt zu berühren.
  • 3A~3F und 3C'~3F' zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3A~3B gezeigt, sind mehrere lichtemittierende Einheiten auf einem temporären Träger 14 angeordnet. Diese mehreren lichtemittierenden Einheiten 2 können sortiert werden, bevor sie auf dem temporären Träger 14 angeordnet werden, und weisen ähnliche optoelektronische Charakteristiken auf, wie Schwellenwertspannung, Leistung, Lichtemissionseffizienz, Farbtemperatur und Lichtintensität. Oder diese mehreren lichtemittierenden Einheiten 2 sind Produkte aus einem Wafer und die Einheiten sind nicht sortiert. Die lichtdurchlässige Schicht könnte auf einigen Gebieten nicht durchgängig sein, während sie nacheinander die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und die zweite lichtdurchlässige Schicht 42 auf dem temporären Träger 14 bedeckt. Zum Beispiel bedeckt die zweite lichtdurchlässige Schicht 42 nicht oder kaum das Gebiet, das durch den temporären Träger 14 und die lichtemittierende Einheit 2 überlappt wird. Zudem weist die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 auf dem temporären Träger 14 in Bezug auf die Position, an der sich die lichtemittierende Einheit 2 befindet, Höhen und Tiefen auf, weil die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 ein weiches Material ist.
  • Bezugnehmend auf 3C kann die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 durch Sprühen oder Farbauftrag auf der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 gebildet sein. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kann ein oder mehrere Wellenlängenumsetzungsmaterialien enthalten und die Partikelgrößen der Wellenlängenumsetzungsmaterialien können die gleichen, unterschiedlich oder innerhalb eines Bereichs sein. Zusätzlich zu dem Wellenlängenumsetzungsmaterial können die Partikel von Streumaterial, wie Titandioxid, in der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 hinzugefügt werden.
  • Bezugnehmend auf 3D wird eine erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 gebildet, um die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu bedecken. Zudem sind ein Träger 12 und eine zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82, die eine Seite des Trägers 12 bedeckt, vorgesehen. Die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 und die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 können das gleiche Material enthalten, das eine Durchlässigkeit für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 aufweist, zum Beispiel kann mehr als 80% des Lichts von der lichtemittierenden Einheit 2 durch die lichtdurchlässigen oberen Schichten 80, 82 gehen. Die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 wird dann auf dem Träger 12 gebildet, wie in 3E gezeigt ist. Der Träger 12 und die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 werden erwärmt und die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 wird gehärtet. Die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 auf der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 wird nicht gehärtet. Wenn der Träger 12 durch die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 mit der ersten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 verbunden wird, ist die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 weicher als die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 und die Beanspruchung, wie der Druck von dem Träger 12 auf die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80, wird gelöst. Der Vertiefungsabschnitt der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 82 kann mit der ersten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 gefüllt werden, um die Kombinationsfestigkeit zwischen der ersten lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 und der zweiten lichtdurchlässigen oberen Schicht 82 zu erhöhen. Dann wird der temporären Träger 14 entfernt und eine Leitungsschicht (nicht in der Figur gezeigt) wird gebildet. Nach einem Vereinzelungsschritt (nicht in der Figur gezeigt) ist die Struktur, wie sie in 3F gezeigt ist, abgeschlossen. Bezugnehmend auf 3F weist ein lichtemittierendes Element 1000 nur einen Träger 12 und eine lichtemittierende Einheit 2 auf. Trotzdem kann ein lichtemittierendes Element 1000 einen Träger 12 und mehrere lichtemittierende Einheiten 2 enthalten, wobei diese lichtemittierenden Einheiten 2 Licht mit identischen Farben, Licht mit unterschiedlichen Farben emittieren können oder unsichtbares Licht emittieren können.
  • In der Ausführungsform, die in 3A~3F gezeigt ist, kann die lichtemittierende Einheit 2 durch Styropor an dem temporären Träger 14 angebracht sein. Der temporäre Träger 14 kann ein festes Material sein, wie Saphir oder Glas. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Wachstumssubstrat für epitaxiales Wachstum während des zuvor genannten Herstellungsprozesses durch den temporären Träger 14 ersetzt werden. Wie in 3D gezeigt, können die erste lichtdurchlässige obere Schicht 80 und die zweite lichtdurchlässige obere Schicht 82 durch Sprühen, Drucken oder Verteilen jeweils auf der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und dem Träger gebildet sein.
  • Die Ausführungsform in 3C'~3F' ist ähnlich zu der Ausführungsform in 3A~3F, während die gleichen Herstellungsschritte in 3A~3B der Kürze halber ausgelassen sind. Wie in 3C' gezeigt, enthält die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 auf der lichtemittierenden Einheit 2 eine erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 und eine zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist durch Anbringen auf der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet. Um konkreter zu sein, die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 wird durch die lichtdurchlässige untere Schicht 52 mit der lichtemittierenden Einheit 2 kombiniert. Die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 werden kombiniert, um die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu bilden, und die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60 enthält mehr Wellenlängenumsetzungsmaterial, wie Leuchtstoff, als die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62. Zum Beispiel befinden sich mehr als 80% des Wellenlängenumsetzungsmaterials innerhalb der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 60. Das Ergebnis kann durch ein Verfahren gemessen werden, wie das Messen der Dichte der Wellenlängenumsetzungspartikel in einer Querschnittsansicht durch eine elektronenmikroskopische Aufnahme, um die Gesamtanzahl oder die Gesamtfläche der Wellenlängenumsetzungspartikel in einer konkreten Fläche, wie 100 × 100 Quadratmikrometer, zu erhalten. Dann wird die Gesamtanzahl oder die Gesamtfläche der ersten We11en1ängenumsetzungsschicht 60 mit der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62 verglichen, um das obige Verhältnis abzuleiten. Deshalb regt das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 das Wellenlängenumsetzungsmaterial in der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 60 als erstes an und erzeugt ein umgesetztes Licht. Das umgesetzte Licht und/oder das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 treten in die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 ein, um ein weiteres umgesetztes Licht zu erzeugen. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kann aus einem weichen Material gemacht sein, so dass die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 nah an die Kontur der lichtemittierenden Einheit 2 und/oder die lichtdurchlässigen unteren Schichten 40, 42 geheftet werden kann. Somit ist die Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 weg von der lichtemittierenden Einheit 2 im Allgemeinen keine ebene Oberfläche. Wie in 3D' gezeigt, wird eine lichtdurchlässige obere Schicht 84 auf einer Seite des Trägers 12 gebildet und wird gebrannt, um gehärtet zu werden. Dann wird, wie in 3E' gezeigt, ein Stapel des Trägers 12 und der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 mit der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kombiniert. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Teil oder das gesamte Gebiet der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 durch eine Haftschicht (nicht in der Figur gezeigt), wie Silikon, bedeckt, besprüht oder verteilt werden, um die Kombinationsfestigkeit zwischen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 zu erhöhen, bevor der Träger 12 und die lichtdurchlässige obere Schicht 84 kombiniert werden.
  • Die Struktur, die in 3F' gezeigt ist, wird nach dem Entfernen des temporären Trägers 14 und dem Bilden der Leitungsschichten 20, 22 gebildet. Ähnlich kann die Struktur in 3F' einen Träger 12 enthalten, der mehrere lichtemittierende Einheiten 2 enthält, wobei diese lichtemittierenden Einheiten 2 Licht mit identischen Farben, Licht mit unterschiedlichen Farben emittieren können oder unsichtbares Licht emittieren.
  • In der Ausführungsform, die in 3C'~3F' gezeigt ist, ist die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 eine vorgebildete zweischichtige Struktur. Wie in 3C' gezeigt ist, bilden die lichtdurchlässigen Schichten 40, 42 und die mehreren lichtemittierenden Einheiten einen im Wesentlichen glatten und durchgängigen Bogen. Die Krümmung des durchgängigen Bogens ist abgestimmt auf die Flexibilität der Wellenlängenumsetzungsschicht 6, um zu vermeiden, dass sie übermäßig gebogen und gebrochen wird, oder um zu vermeiden, dass sich ein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen unteren Schicht 40 und der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bildet, was das Licht in dem Spalt fangen und die Lichtauskopplungseffizienz verringern könnte. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die lichtdurchlässige untere Schicht 50 sind eng miteinander kombiniert. Die Dicke der gebogenen Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kann in allen oder einigen Gebieten variieren. Das heißt, die Dicke von allen Gebieten oder einigen Gebieten der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist verringert oder die Dicke eines Gebiets ist dünner als die des anderen Gebiets. Zum Beispiel ist die Dicke des Gebiets der Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die mit der lichtemittierenden Einheit 2 überlappt, dünner als das Gebiet der Wellenlängenumsetzungsschicht, das nicht mit der lichtemittierenden Einheit 2 überlappt. Der Unterschied der Dicke kann 10% der größten Dicke des Gebiets der Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die mit der lichtemittierende Einheit 2 überlappt, sein. Die Dicke der Seitenwand der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 auf der lichtemittierenden Einheit 2 ist dünner als die Dicke der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 über der lichtemittierenden Einheit 2. Der Unterschied der Dicke kann 10% der größten Dicke des Gebiets der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 über der lichtemittierenden Einheit 2 sein. In einer weiteren Ausführungsform ist die lichtdurchlässige untere Schicht 40 nicht eng mit der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 eingefügt und lässt einen Spalt, der dazwischen gebildet ist. Die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist im Wesentlichen frei von dem Wellenlängenumsetzungsmaterial und berührt die gehärtete lichtdurchlässige obere Schicht 84. Die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 enthält ein weiches Material und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 kann als eine Beanspruchungsentlastungsschicht verwendet werden, um mehr Beanspruchung während des Herstellungsprozesses abzufangen. In diesem Fall wird verhindert, dass die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 durch das Drücken des Trägers 12 beschädigt wird. Die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 kann Streupartikel enthalten, um die Verteilung des Lichtfelds zu ändern.
  • Während des oben genannten Herstellungsprozesses wird die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 in einer durchgängigen Bogenkontur gebildet und bedeckt den temporären Träger 14, die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und die lichtemittierende Einheit 2. In einer weiteren Ausführungsform bedeckt die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 hauptsächlich die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und die lichtemittierende Einheit 2. Mehrere unterbrochene Abschnitte der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 können ungewollt auf einigen Gebieten des temporären Trägers 14 gebildet sein, die aufgrund von Herstellungsfehlern nicht durch die lichtemittierende Einheit 2 oder die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 bedeckt sind. Die Dicken dieser unterbrochenen Abschnitte der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 sind ungefähr die gleichen oder voneinander verschieden. Eine Blase bzw. Blasen können in der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 enthalten sein. Weil die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und/oder die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 nicht durchgängig und vollständig die obere Oberfläche des temporäreren Trägers 14 bedecken, ist mindestens ein Teil der oberen Oberfläche des Trägers 14 freigelegt und ist nicht durch die lichtemittierende Einheit 2, die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 oder die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 bedeckt. Darüber hinaus kann eine Haftschicht zwischen dem temporären Träger 14 und der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet sein. Die Viskosität der Haftschicht kann durch Erwärmen, Druck, etc. reduziert werden, so dass der temporäre Träger 14 und die lichtemittierende Einheit 2 getrennt werden können. Dann kann der temporäre Träger 14 wiederverwendet werden, nachdem der temporäre Träger 14 und die lichtemittierende Einheit 2 getrennt worden sind. Das Material des temporären Trägers 14 kann ein festes Material, wie Glas oder Saphir, sein.
  • In den zuvor genannten Ausführungsformen kann der Leuchtstoff durch das Bedeckungsverfahren, wie in 3C~1F gezeigt ist, aufgetragen werden oder eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die in einer lagenähnlichen Ausbildung vorgebildet ist, kann durch das Verfahren, wie es in 3C'~3F' gezeigt ist, aufgetragen werden. Falls der Leuchtstoff in der Gestalt von Pulver durch Sprühen oder Farbauftrag, wie das Verfahren, das in 3C~3F gezeigt ist, aufgebracht wird, sind das Verhältnis und das Rezept des aufgebrachten Leuchtstoffs nach mehreren Einstellungen fest. Dann wird der Leuchtstoff (mit dem festen Verhältnis und Rezept) verwendet, um die lichtemittierenden Einheiten 2 zu bedecken. Während die Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die im Vorhinein gebildet wird, wie in 3C'~3F' gezeigt, aufgebracht wird, kann ein optischer Test auf die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 angewendet werden, bevor die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 in dem obigen Prozess aufgebracht wird. Zum Beispiel werden mehrere Messpunkte aus der gesamten Lage der Wellenlängenumsetzungsschicht vor dem Schneiden ausgewählt und Lichtquellen werden jeweils unter den Messpunkten angeordnet. Dann wird das Licht, das von den Lichtquellen emittiert wird und durch die Lage der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 geht, gemessen, um Farbkoordinaten abzuleiten, die jeweils den Lichtquellen (oder den Messpunkten) entsprechen. Zum Beispiel ist das Ergebnis der Messung in 4A gezeigt. Wie in 4A gezeigt, sind die Farbkoordinaten, die den Messpunkten entsprechen, in einem Bereich begrenzt, zum Beispiel ist die Farbkoordinate Cx in dem Bereich von 0,408 bis 0,42 und die Farbkoordinate Cy ist in dem Bereich von 0,356 bis 0,363.
  • Die Charakteristik der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kann aus der Verteilung der Farbkoordinaten, die in 4A gezeigt ist, abgeleitet werden. Außerdem ist die optische Eigenschaft der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kombiniert mit der lichtemittierenden Einheit 2 eine wichtige Charakteristik, um die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu bewerten. Bezugnehmend auf 4B ist die X-Achse der Betrachtungswinkel, wobei 0° auf der Achse der Richtung entspricht, die senkrecht zu der lichtemittierenden Einheit 2 ist. +90° und –90° sind zwei entgegengesetzte Richtungen parallel zu der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2. Der Unterschied der Farbkoordinaten Δu'v' auf der Y-Achse gibt den Abstand zwischen einem Punkt und einem Bezugspunkt (u0', v0') an. Mit anderen Worten, der größere Unterschied einer Farbkoordinate Δu'v' gibt einen größeren Abstand zwischen einem Messpunkt und dem Bezugspunkt (u0', v0') an. Er gibt auch an, dass das Mischverhältnis des ersten Lichts und des zweiten Lichts des Messpunkts sehr verschieden von dem von anderen Messpunkten ist. Um konkreter zu sein, Δu'v' = (Δu'2 + Δv'2)1/2, Δu' = u' – u0' und Δv = v' – v0', wobei u' und v' Farbkoordinaten des CIE1976 Farbortdiagramms sind und u0' und v0' die Mittelwerte der Farbkoordinaten des Lichts in allen Richtungen sind. Je kleiner die Variation des Farbunterschieds der Farbkoordinaten Δu'v' ist, desto besser ist die Einheitlichkeit der Farbverteilung in allen Betrachtungswinkeln.
  • Die optische Charakteristik, die in 4B gezeigt ist, wird durch Vermessen des lichtemittierenden Elements, das in 2 und 3F' gezeigt ist, in einer ersten Richtung, die in das Papier eintritt, und einer zweiten Richtung parallel zu dem Papier abgeleitet. Der Unterschied der Farbkoordinate Δu'v' auf der Grundlage des Bezugspunkts auf 0° innerhalb eines Bereichs zwischen +90° und –90° in der ersten Richtung ist in dem Bereich von 0 bis 0,003 und der Mittelwert des Unterschieds der Farbkoordinate Δu'v' in allen Winkeln ist geringer als 0,004. Der Unterschied der Farbkoordinate Δu'v' auf der Grundlage des Bezugspunkts auf 0° innerhalb eines Bereichs zwischen +90° und –90° in der zweiten Richtung ist in dem Bereich von 0 bis 0,001 und der Mittelwert des Unterschieds der Farbkoordinate Δu'v' in allen Winkeln ist geringer als 0,004. Gemäß dem Ergebnis ist der Unterschied der Farbkoordinate Δu'v' in der ersten Richtung im Wesentlichen der gleiche wie der in der zweiten Richtung (0~0,03 in der ersten Richtung und 0~0,01 in der zweiten Richtung) und die Mittelwerte, die in den beiden Richtungen gemessen werden, sind kleiner als 0,01.
  • 5A~5D zeigen schematische Ansichten von lichtemittierenden Elementen in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 5A enthält das lichtemittierende Element 3000 lichtdurchlässige obere Schichten 80, 82, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6, lichtdurchlässige untere Schichten 40, 42, eine lichtemittierende Einheit 2 und Schutzschichten 100, 101. Die Schutzschichten 100, 101 sind auf zwei Seiten der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 gebildet und die Schutzschichten 100, 101 berühren die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 direkt. In dieser Ausführungsform berühren die Schutzschichten die lichtdurchlässige obere Schicht 80 direkt. In einer weiteren Ausführungsform ist ein Teil der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zwischen den Schutzschichten 100, 101 und der lichtdurchlässigen oberen Schicht 80 gebildet. Bezugnehmend auf 5B sind die Schutzschichten 100, 101 des lichtemittierenden Elements 4000 auf zwei Seiten der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 gebildet und die Schutzschichten 100, 101 berühren die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 direkt. Die Schutzschichten 100, 101 berühren die lichtdurchlässige untere Schicht 84 nicht direkt, sondern erstrecken sich in die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 in einer Richtung von der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 zu dem Träger 14. Bezugnehmend auf 5C bedecken die Schutzschichten 100, 101 des lichtemittierenden Elements 5000 die Seitenwand der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42, die Seitenwand der Wellenlängenumsetzungsschichten 60, 62, die Seitenwand der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 und die Seitenwand des Trägers 12. In einer Ausführungsform bedecken die Schutzschichten 100, 101 die Seitenwand des Trägers 12. Die oberen Oberflächen der Schutzschichten 100, 101 sind komplanar mit der oberen Oberfläche des Trägers 12 weg von der lichtemittierenden Einheit 2. Die obere Oberfläche des Trägers 12 weg von der lichtemittierenden Einheit 2 ist auch die lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements 5000. In einer weiteren Ausführungsform sind die oberen Oberflächen der Schutzschichten 100, 101 nicht komplanar mit der oberen Oberfläche (des Trägers 12), sondern befinden sich zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche (verbunden mit der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84). Oder die oberen Oberflächen der Schutzschichten 100, 101 sind niedriger als die untere Oberfläche des Trägers 12 und zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Trägers 12 und zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84. Bezugnehmend auf 5D ist das lichtemittierende Element 6000 ähnlich wie das lichtemittierende Element 4000 in 5B, aber das lichtemittierende Element 6000 weist keinen Träger 12 auf. Die Isolierschichten 104, 106 sind mit der Seitenwand der zweiten lichtdurchlässigen unteren Schicht 42 verbunden und mit den Leitungsschichten 20, 22 verbunden. Die Höhe der Grenzfläche zwischen der Schutzschicht 100 und der Schutzschicht 104 und die Höhe von der zwischen der Schutzschicht 101 und der Schutzschicht 106 können gleich oder unterschiedlich sein. Diese Grenzflächen können flach oder rau sein. Darüber hinaus kann die Grenzfläche zwischen der Isolierschicht 104 und der Leitungsschicht 20 und die zwischen der Isolierschicht 106 und der Leitungsschicht 22 flach oder rau sein.
  • Die Schutzschichten 100, 101 verhindern, dass Wasser, Sauerstoff oder Partikel in die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 eintreten, so dass die Zuverlässigkeit des lichtemittierenden Elements verbessert werden kann. Die Schutzschichten 100, 101 und die Isolierschichten 104, 106 können lichtdurchlässiges Material enthalten, zum Beispiel kann mindestens 50% des Lichts von der lichtemittierenden Einheit durch die Schichten gehen, ohne absorbiert oder blockiert zu werden. Die Schutzschichten 100, 101 und die Isolierschichten 104, 106 können reflektierendes Material enthalten, um Licht zu reflektieren. Zum Beispiel wird mehr als 70% des Lichts von der lichtemittierenden Einheit in einer Richtung konzentriert, die senkrecht zu der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2 ist. Die Breite der Schutzschichten 100, 101 kann nicht einheitlich sein, was bedeutet, dass die Breite entlang einer Richtung von den Leitungsschichten 20, 22 zu dem Träger 22 verengt oder verbreitert sein kann. Die seitliche Oberfläche, die obere Oberfläche und die untere Oberfläche (nah bei den Oberflächen der Leitungsschichten 20, 22) der Schutzschichten 100, 101 können flache oder raue Oberflächen sein.
  • 6A~6C zeigen eine schematische Ansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 6A enthält das lichtemittierende Element 7000 eine lichtemittierende Einheit 2, Leitungsschichten 20, 22, Isolierschichten 104, 106, 108, eine erste lichtdurchlässige untere Schicht 40, eine zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42, eine erste Wellenlängenumsetzungsschicht 60, eine zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62, eine lichtdurchlässige obere Schicht 84 und einen Träger 12. Eine Seite der lichtemittierenden Einheit 2 ist mit den Leitungsschichten 20, 22 verbunden und die lichtemittierende Einheit 2 ist durch die Leitungsschichten 20, 22 mit der externen Schaltung verbunden. Die Isolierschichten 104, 106 sind auf zwei Seiten der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet und die Isolierschicht 108 ist unter der lichtemittierenden Einheit 2 gebildet, um die Leitungsschichten 20, 22 zu isolieren. Die Isolierschichten 104, 106, 108 können reflektierend sein, um mindestens einen Teil des Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 zu dem Träger 12 zu reflektieren. Die Seitenwand der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 60, die Seitenwand der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 62 und die Seitenwand der lichtdurchlässigen oberen Schicht 84 bilden in einer Querschnittsansicht einen Bogen. Der Bogen ist nicht komplanar mit der Seitenwand des Trägers 12, sondern der Bogen und die Seitenwand sind in einer 3D-Abmessung auf derselben Oberfläche gebildet.
  • Bezugnehmend auf 6B sind die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 und die lichtdurchlässige obere Schicht 84 nacheinander zwischen dem Träger 12 und der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 60 gebildet. In einer Ausführungsform kann die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 62 und die lichtdurchlässige obere Schicht 84 das gleiche Material enthalten, aber eine Grenzfläche 608 ist zwischen den Schichten gebildet.
  • Bezugnehmend auf 6C sind die erste lichtdurchlässige untere Schicht 40 und die zweite lichtdurchlässige untere Schicht 42 zwischen der Isolierschicht 106 und der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 60 gebildet und eine Grenzfläche ist zwischen den beiden unteren Schichten gebildet.
  • 7A zeigt eine Querschnittsansicht (entlang der Linie x-x' in 7B) eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 7000 in 7A enthält eine lichtemittierende Einheit 2, einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt 1042 einer Isolierschicht 104 (bezugnehmend auf 7B), eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und eine Filterschicht 16. Die seitlichen Oberflächen 204, 206 der lichtemittierenden Einheit 2 sind mit dem ersten Abschnitt 1040 und dem zweiten Abschnitt 1042 verbunden. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die die obere Oberfläche 202 der lichtemittierenden Einheit 2 bedeckt, bedeckt auch einen Teil der oberen Oberfläche des ersten Abschnitts 1040 und des zweiten Abschnitts 1042. Elektrische Plättchen (nicht gezeigt) sind auf der Unterseite der lichtemittierenden Einheit 2 für die elektrische Verbindung mit einer elektrischen Schaltung (nicht gezeigt) gebildet. Die untere Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist mit der lichtemittierenden Einheit 2 verbunden und die obere Oberfläche und die seitliche Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 sind durch die Filterschicht 16 bedeckt. Die Unterseite des Randes der Filterschicht 16 ist mit dem ersten Abschnitt 1040 und dem zweiten Abschnitt 1042 verbunden. In einer Ausführungsform berührt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 die lichtemittierende Einheit 2, den ersten Abschnitt 1040 und den zweiten Abschnitt 1042 direkt. Die oberen Oberflächen des ersten Abschnitts 1040 und des zweiten Abschnitts 1042 sind im Wesentlichen komplanar mit der oberen Oberfläche 202 der lichtemittierenden Einheit 2, zum Beispiel ist der Höhenunterschied geringer als 5% der Gesamthöhe der lichtemittierenden Einheit 2. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Haftschicht (nicht gezeigt) unter der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 gebildet sein, um die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 mit einer verbesserten Verbindungsfestigkeit mit der lichtemittierenden Einheit 2, dem ersten Abschnitt 104 und dem zweiten Abschnitt 1042 zu versehen. Die Isolierschicht 104 (die einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt 1042 aufweist) kann das Licht von den seitlichen Oberflächen 204, 206 reflektieren und/oder streuen und das Licht zu der oberen Oberfläche 202 richten. Die Isolierschicht 104 (die einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt 1042 aufweist) kann das Licht von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 reflektieren und/oder streuen und das Licht aufwärts richten.
  • Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 enthält eine Basis und ein We11en1ängenumsetzungsmaterial. Das Material der Wellenlängenumsetzungsschicht kann ein Leuchtstoff- oder ein Quantenpunktmaterial sein. Der Leuchtstoff kann YAG, TAG, Silikat, Vanadat, Erdalkalimetallselenid, Metallnitrid, Fluorid, Erdalkalimetallsulfid, Metalloxidnitrid oder eine Mischung aus Wolframaten und Molybdaten sein. Das Quantenpunktmaterial können Selenide, Sulfide, Phosphide oder Telluride sein. Das Material der Basis kann ein Harz sein, wie Epoxidharz oder Silikonharz oder Polymethlymethacrylatharz (PMMA-Harz). In einer Ausführungsform wird das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2, wie blaues Licht oder ultraviolettes Licht, durch ein Wellenlängenumsetzungsmaterial in der Wellenlängenumsetzungsschicht 6, wie ein grünes Quantenpunktmaterial, ein rotes Quantenpunktmaterial, ein blaues Quantenpunktmaterial, einen gelbgrünen Leuchtstoff, einen roten Leuchtstoff oder einen blauen Leuchtstoff umgesetzt, um rotes Licht, grünes Licht oder blaues Licht zu erzeugen. Die Filterschicht 16 wird verwendet, um das Licht, das von der lichtemittierenden Einheit kommt und nicht durch die Wellenlängenumsetzungsschicht umgesetzt wird, zu blockieren oder zu filtern. Zum Beispiel wird nur ein Teil von UVA-Licht, UVB-Licht, UVC-Licht oder blauem Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 umgesetzt, um rotes Licht zu emittieren, und die Filterschicht 16 wird eingesetzt, um das nicht umgesetzte blaue Licht zu blockieren oder zu absorbieren. Zum Beispiel wird nur ein Teil von UVA-Licht, UVB-Licht, UVC-Licht oder blauem Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 umgesetzt, um rotes Licht zu emittieren, und der verbleibende Teil des Lichts, der nicht umgesetzt wird, wird durch die Filterschicht 16 absorbiert oder blockiert. Die Filterschicht 16 enthält einen Absorber, zum Beispiel ist eine gelbe Farbe enthalten, um blaues Licht zu absorbieren, oder Benzotriazol, um ultraviolettes Licht zu absorbieren.
  • Ein Unterschied zwischen dem Quantenpunktmaterial und dem Leuchtstoff ist die Halbwertsbreite (FWHM) des angeregten Lichts bei der gleichen Anregungswellenlänge. Die FWHM des angeregten Lichts von dem Quantenpunktmaterial ist schmaler als die von dem Leuchtstoff. Das Licht, das eine schmalere FWHM aufweist, wird weniger durch einen Farbfilter gefiltert und bewahrt einen größeren Teil des Lichts, der durch den Farbfilter geht. Die Verfügbarkeit des Licht ist deshalb verstärkt. Zudem weist das Licht von dem Quantenpunktmaterial im Allgemeinen ein schmaleres Spektrum auf. Deshalb kann das Quantenpunktmaterial in einer Anzeige oder einem Monitor verwendet werden, um die Beleuchtungsstärke einer einzelnen Farbe und ihre Reinheit zu verstärken und auch einen hohen Farbumfang bereitzustellen.
  • Das Quantenpunktmaterial kann aus einem Kern und einer Schale zusammengesetzt sein. Die Materialien der Schale und des Kerns können unterschiedliche Halbleitermaterialien sein. Das Material der Schale weist eine höhere Energieschwelle als die des Kerns auf, das fähig ist, die Menge von überschüssigen Elektronen, die aus dem Kern abgegeben werden, zu verringern, während wiederholt Licht emittiert wird. Deshalb kann der Rückgang der Helligkeit des Quantenpunktmaterials beseitigt werden. Konkreter kann die Kombination des Kerns und der Schale (in der Form von Kern/Schale) Cadmiumselenid/Zinksulfid, Indiumphosphid/Zinksulfid, Bleiselenid/Bleisulfid, Cadmiumselenid/Cadmiumsulfid, Cadmiumtellurid/Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid/Zinksulfid sein.
  • 7B zeigt eine Draufsicht eines lichtemittierenden Elements 7000 in 7A. Der Filter 16 bedeckt die gesamte Wellenlängenumsetzungsschicht 6, die gesamte lichtemittierende Einheit 2 und die Isolierschicht 104. Die Isolierschicht 1040 umgibt die lichtemittierende Einheit 2. Ein Teil der Isolierschicht 104 ist genau unter der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 gebildet.
  • 7C zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 7002 in 7C enthält eine lichtemittierende Einheit 2, eine Isolierschicht 104, die einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt aufweist, und eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6. Die Beschreibungen der Elemente mit den gleichen Bezugszeichen in dem lichtemittierende Element 7002 und dem lichtemittierenden Element 7000 sind der Kürze halber ausgelassen. Die lichtemittierende Einheit 2 in dem lichtemittierenden Element 7002 weist eine obere Oberfläche 202, eine untere Oberfläche 208 und seitliche Oberflächen 204, 206 auf. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt die obere Oberfläche 202 der lichtemittierenden Einheit 2, die obere Oberfläche des ersten Abschnitts 1040 und die obere Oberfläche des zweiten Abschnitts. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die äußerste seitliche Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 im Wesentlichen komplanar mit der der Isolierschicht 104. Um konkreter zu sein, die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist im Wesentlichen komplanar mit einer äußersten seitlichen Oberfläche, die weg von der lichtemittierenden Einheit 2 ist, des ersten Abschnitts 1040. Außerdem ist die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 im Wesentlichen komplanar mit einer äußersten seitlichen Oberfläche, die weg von der lichtemittierenden Einheit 2 ist, des zweiten Abschnitts 1042.
  • 7D zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 7004 in 7C enthält eine lichtemittierende Einheit 2, eine Isolierschicht 104, die einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt aufweist, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und eine Filterschicht 16. Die Beschreibungen der Elemente mit den gleichen Bezugszeichen in dem lichtemittierende Element 7004 und dem lichtemittierenden Element 7000 sind der Kürze halber ausgelassen. Wie in 7D gezeigt, erstrecken sich die Filterschicht 16 und die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 beide zu den beiden äußersten seitlichen Oberflächen der Isolierschicht 104. Mit anderen Worten, die äußersten seitlichen Oberfläche der Filterschicht 16 und die der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 sind im Wesentlichen komplanar mit den äußersten seitlichen Oberflächen des lichtemittierenden Elements 7004. Die äußersten seitlichen Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 sind als 70040, 70042 gekennzeichnet.
  • Im Vergleich mit dem lichtemittierenden Element 7000 ist die seitliche Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 nicht durch die Filterschicht 16 bedeckt. Deshalb werden mehrere Teile des Lichts, das durch die lichtemittierende Einheit 2 innerhalb des lichtemittierenden Elements 7004 erzeugt wird, nicht durch die Filterschicht 16 blockiert. Zum Beispiel weist blaues Licht, das durch die lichtemittierende Einheit 2 des lichtemittierenden Elements 7004 emittiert wird, eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge im Bereich von 450 nm bis 490 nm auf und das blaue Licht wird durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 absorbiert, um rotes Licht zu emittieren, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge im Bereich von 610 nm bis 650 nm aufweist. Ein schwaches blaues Licht kann nahe bei dem äußeren Rand der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 beobachtet werden. Das schwache blaue Licht kommt im Allgemeinen von dem Licht, das durch die lichtemittierende Einheit 2 erzeugt wird, das nicht vollständig durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 umgesetzt wird und nicht durch die Filterschicht 16 gefiltert wird. In einer weiteren Ausführungsform können Abschattungsschichten (nicht gezeigt) auf den seitlichen Oberflächen 70040, 70042 gebildet sein, um das Licht (das von der lichtemittierenden Einheit 2 emittiert wird), das nicht völlig durch die Wellenlängenumsetzungsschicht umgesetzt wird, zu blockieren oder zu absorbieren. Diese Abschattungsschichten können die seitlichen Oberflächen der Isolierschicht 104, der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der Filterschicht 16 bedecken oder können lediglich die seitlichen Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der Filterschicht 16 bedecken oder lediglich die seitlichen Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedecken. Mit anderen Worten die Höhe der Abschattungsschicht kann geringer als oder gleich einer einzelnen Schicht in dem lichtemittierenden Element 7004 oder gleich der Dicke des lichtemittierenden Elements 7004 sein.
  • 7E zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements 7006 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 7006 enthält eine lichtemittierende Einheit 2, eine Isolierschicht 104, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und Leitungsschichten 20 und 22. In einer Ausführungsform weist die lichtemittierende Einheit 2 ein Trägersubstrat 201 und eine lichtemittierende Schicht 203 auf. Die Leitungsschichten 20, 22 verbinden die lichtemittierende Schicht 203 in der lichtemittierenden Einheit 2 elektrisch. Darüber hinaus enthält die lichtemittierende Einheit 2 eine obere Oberfläche 202, eine untere Oberfläche 208 und mehrere seitliche Oberflächen 204 und 206 zwischen der oberen Oberfläche 202 und der unteren Oberfläche 208. Falls die Ansicht auf die lichtemittierende Einheit 2 vieleckig ist, gibt es mindestens drei Stirnseiten, aber nur zwei Stirnseiten sind in der Figur gezeigt. Die Elemente der gleichen Zeichen in dem lichtemittierenden Element 7006 oder in dem lichtemittierenden Element 7000 sind der Kürze halber ausgelassen. In dem lichtemittierenden Element 7006 bedeckt die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 die obere Oberfläche 202 der lichtemittierenden Einheit 2. In einer Ausführungsform ist die Breite der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 im Wesentlichen gleich zu der der lichtemittierenden Einheit 2. Um konkreter zu sein, eine Seitenwand 604 der Wellenlängenumsetzungsschicht ist komplanar mit der seitlichen Oberfläche 204 der lichtemittierenden Einheit 2 und eine Seitenwand 606 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist komplanar mit der seitlichen Oberfläche 206 der lichtemittierenden Einheit 2. In einer weiteren Ausführungsform ist die Breite der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 größer als die der lichtemittierenden Einheit 2. Zum Beispiel ist die Breite der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 in einem Bereich von 1 μm bis 50 μm größer als die der lichtemittierende Einheit 2. Die Isolierschicht 104 enthält einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt 1042. Wie in der Figur gezeigt, erstreckt sich der erste Abschnitt 1040 von der seitlichen Oberfläche 204 zu der Seitenwand 604 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6. Ähnlich erstreckt sich der zweite Abschnitt 1042 von der seitlichen Oberfläche 206 zu der Seitenwand 606 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6. Die Höhe des ersten Abschnitts 1040 kann ähnlich wie, die gleiche wie oder verschieden von der des zweiten Abschnitts 1042 sein. Die Höhen des ersten Abschnitts 1040 und des zweiten Abschnitts 1042 können ähnlich oder die gleichen sein, während die Isolierschicht 104 eine einheitliche Dicke aufweist. Die Höhen des ersten Abschnitts 1040 und des zweiten Abschnitts 1042 können ähnlich oder die gleichen sein, während die Isolierschicht 104 eine nicht einheitliche Dicke aufweist, wie eine Gradientendicke oder einen Höcker aufweisend. In einer Ausführungsform ist die obere Oberfläche 602 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 komplanar mit der oberen Oberfläche des ersten Abschnitts 1040 und des zweiten Abschnitts 1042. In einer Ausführungsform liegt die Dicke der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 in dem Bereich von 2 μm bis 300 μm.
  • In einer Ausführungsform enthält die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 Quantenpunktmaterial, das in dem Basismaterial dispergiert ist. In einer Ausführungsform liegt der Gewichtsprozentsatz des Quantenpunktmaterials zu der Wellenlängenumsetzungsschicht in dem Bereich von 2% bis 30%.
  • In einer Ausführungsform kann die lichtemittierende Einheit 2 eine Spitzenwellenlänge kleiner als 425 nm emittieren und die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 absorbiert das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 und setzt es in Licht um, das eine Spitzenwellenlänge oder eine dominante Wellenlänge aufweist, die nicht kleiner als 425 nm ist. Zum Beispiel weist blaues Licht eine dominante Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm auf, grünes Licht weist die dominante Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 500 nm bis 550 nm auf oder rotes Licht weist eine dominante Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 600 nm bis 670 nm auf. Die Isolierschicht 104 kann das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 und/oder das Licht von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 reflektieren. Zudem ist die Absorptionsrate der Isolierschicht für das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 größer als die für das Licht von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6. Deshalb kann die Isolierschicht 104 einen Teil des ersten Lichts von der lichtemittierenden Einheit 2 absorbieren, um den Schwund des Lichts von dem lichtemittierenden Element 7006 (das nicht durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 umgesetzt wird) in der lateralen Richtung oder in der zentralen Richtung zu vermeiden. In einer Ausführungsform ist das Verhältnis zwischen der Intensität des Lichts von der lichtemittierenden Einheit, das nicht durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 umgesetzt wird, und des Lichts von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 kleiner als 10%. In einer Ausführungsform enthält die Isolierschicht 104 Harz und Titanoxid, die darin dispergiert sind. Das Titanoxid weist eine Absorptionsrate bei kurzen Wellenlängen auf, die größer ist als die bei langen Wellenlängen, was besonders für Wellenlängen kleiner als 425 nm zunehmend offensichtlich ist. In einer Ausführungsform ist der Gewichtsprozentsatz des Titanoxids zu der Isolierschicht 104 nicht kleiner als 60%. In einer weiteren Ausführungsform ist der Gewichtsprozentsatz des Titanoxids zu der Isolierschicht 104 in dem Bereich von 20% bis 60%. In einer Ausführungsform ist die Dicke T der Isolierschicht 104 in dem Bereich von 10 μm bis 50 μm.
  • 7F zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements 7008 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In 7F enthält das lichtemittierende Element 7008 eine lichtemittierende Einheit 2, eine Sperrschicht 102, eine Isolierschicht 104, eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und Leitungsschichten 20 und 22. In einer Ausführungsform weist die lichtemittierende Einheit 2 ein Trägersubstrat 201 und eine lichtemittierende Schicht 203 auf. Die Beschreibungen von Elementen mit den gleichen Bezugszeichen in dem lichtemittierenden Element 7008 und in dem lichtemittierenden Element 7006 sind der Kürze halber ausgelassen. In einer Ausführungsform bedeckt die Sperrschicht 102 eine obere Oberfläche 602 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und ihre Seitenwände 604 und 606. Wie in 7F gezeigt, enthält die Sperrschicht 102 einen ersten Abschnitt 1020, einen zweiten Abschnitt 1022 und einen dritten Abschnitt 1024. Der erste Abschnitt 1020 bedeckt die obere Oberfläche 602 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Seitenwände 604 und 606. Der zweite Abschnitt 1022 und der dritte Abschnitt 1024 erstrecken sich jeweils entlang der Seitenwände 604 und 606 nach unten, um die lichtemittierende Einheit 2 zu überragen (oder ohne die lichtemittierende Einheit 2 zu überragen) und biegen sich nach links und rechts, um durch die Isolierschicht 104 zu gehen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Sperrschicht 102 nur die obere Oberfläche 602 (nicht gezeigt) der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedecken oder die obere Oberfläche 602 (nicht gezeigt) der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Außenseite (nicht gezeigt) der Seitenwände der Isolierschicht 104 bedecken. Die Sperrschicht 102 kann verwendet werden, um zu verhindern, dass das Quantenpunktmaterial oder das Leuchtstoffmaterial in der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 durch die Feuchtigkeit und den Sauerstoff in der Atmosphäre verschlechtert wird. In einer Ausführungsform liegt die Dicke der Sperrschicht 102 in dem Bereich von 1 μm bis 150 μm.
  • In einer Ausführungsform enthält die Sperrschicht 102 eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten einer Oxidschicht, einer Nitridschicht oder der Kombination davon, wie Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Siliziumnitrid oder Parylen, um die Feuchtigkeit und den Sauerstoff in der Atmosphäre zu blockieren. In einer weiteren Ausführungsform enthält die Sperrschicht 102 ferner einen Träger (nicht gezeigt), um die Oxidschicht zu tragen.
  • 7G zeigt eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Elements 7010 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das lichtemittierende Element 7010 enthält mehrere lichtemittierende Einheiten 2a, 2b und 2c, eine Isolierschicht 104, mehrere Wellenlängenumsetzungsschichten 64 und 66, Leitungsschichten 20a, 22a, 20b, 22b, 20c und 22c, eine lichtdurchlässige Deckschicht 32 und eine lichtdurchlässige Schicht 86. In einer Ausführungsform enthält das lichtemittierende Element 7010 drei lichtemittierende Einheiten 2a, 2b und 2c und jede von ihnen ist durch die Isolierschicht 104 umgeben. In einer Ausführungsform sind drei lichtemittierende Einheiten 2a, 2b und 2c (in einer Draufsicht) in einer Reihe angeordnet, aber nicht darauf beschränkt, die lichtemittierenden Einheiten können (in der Draufsicht) auch in einem Dreieck, einem Kreis und einer L-förmigen Gestalt angeordnet sein. Die Abfolge von drei lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c ändert sich auch, wie 2b, 2a und 2c oder 2a, 2c und 2b. Darüber hinaus enthält, wie in 7G gezeigt, die Isolierschicht einen ersten Abschnitt 1040, einen zweiten Abschnitt 1042, einen dritten Abschnitt 1044 und eine vierten Abschnitt 1046. In einer Ausführungsform befindet sich der erste Abschnitt 1040 auf der linken Seite der lichtemittierenden Einheit 2a. Der zweite Abschnitt 1042 befindet sich zwischen der ersten lichtemittierenden Einheit 2a und der lichtemittierenden Einheit 2b. Der dritte Abschnitt 1044 befindet sich zwischen der lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c. Der vierte Abschnitt 1046 befindet sich auf der rechten Seite der lichtemittierenden Einheit 2c. In einer Ausführungsform ist die Spitzenwellenlänge, die von der lichtemittierenden Einheit 2a emittiert wird, verschieden von den Spitzenwellenlängen, die von der lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c emittiert werden. Zum Beispiel ist die Spitzenwellenlänge, die von der lichtemittierenden Einheit 2a emittiert wird, größer als die Spitzenwellenlängen, die von der lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c emittiert werden. Oder die Spitzenwellenlänge, die von der lichtemittierende Einheit 2a emittiert wird, liegt in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm und die Spitzenwellenlängen, die von der lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c emittiert werden, liegen beide in dem Bereich von 390 nm bis 420 nm (oder in einem Spektrum des UVA). In einer weiteren Ausführungsform ist die Spitzenwellenlänge des Lichts, das von der lichtemittierenden Einheit 2a emittiert wird, größer als die von der zweiten lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c und die Spitzenwellenlänge des Lichts, das von der lichtemittierenden Einheit 2b emittiert wird, ist verschieden von der lichtemittierenden Einheit 2c. In einer weiteren Ausführungsform ist die Spitzenwellenlänge, die von der ersten lichtemittierenden Einheit 2a emittiert wird, die gleiche wie die Spitzenwellenlänge, die von der zweiten lichtemittierenden Einheit 2b und der dritten lichtemittierenden Einheit 2c emittiert wird, wie die Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm oder in dem Bereich von 390 nm bis 420 nm (oder in einem Spektrum des UVA).
  • In einer Ausführungsform bedeckt die lichtdurchlässige Deckschicht 32 die lichtemittierende Einheit 2a, die Wellenlängenumsetzungsschicht 64 bedeckt die zweite lichtemittierende Einheit 2b und die Wellenlängenumsetzungsschicht 66 bedeckt die lichtemittierende Einheit 2c. Licht von der lichtemittierenden Einheit 2a kann direkt durch die lichtdurchlässige Deckschicht 32 emittiert werden oder vor dem Emittieren durch die lichtdurchlässige Deckschicht 32 nach außen durch die Isolierschicht 104 reflektiert werden. Die lichtdurchlässige Deckschicht 32, die zwischen die erste lichtemittierende Einheit 2a und die Isolierschicht 104 gefüllt ist, ist günstig, um zu bewirken, dass das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2a durch die lateralen Seiten der lichtemittierenden Einheit 2a nach außen emittiert wird, um die Lichtauskopplungseffizienz zu erhöhen. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 64 bedeckt die zweite lichtemittierende Einheit 2b. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 66 bedeckt die dritte lichtemittierende Einheit 2c. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66 setzen jeweils das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2b und der lichtemittierenden Einheit 2c in ein anderes Licht um. In einer Ausführungsform liegt die Spitzenwellenlänge des Lichts von der lichtemittierenden Einheit 2a in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm und die lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c können Licht mit den gleichen oder ähnlichen Spitzenwellenlängen emittieren. Die Wellenlängenumsetzungsschichten 64 und 66 erzeugen jeweils grünes Licht, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 500 nm bis 550 nm aufweist, und rotes Licht, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 600 nm bis 670 nm aufweist. In einer weiteren Ausführungsform kann die lichtemittierende Einheit 2a Licht emittieren, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm aufweist, und die lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c können Licht emittieren, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 390 nm bis 420 nm (oder in einem Spektrum des UVA) aufweist. Die Wellenlängenumsetzungsschichten 64 und 66 können Licht emittieren, das jeweils grünes Licht, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 500 nm bis 550 nm aufweist, und rotes Licht, das eine Spitzenwellenlänge in dem Bereich von 600 nm bis 670 nm aufweist, aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform bedeckt eine Wellenlängenumsetzungsschicht (nicht gezeigt), die Licht, das eine kurze Wellenlänge (im Vergleich mit dem Licht von den Wellenlängenumsetzungsschichten 64 oder 66) aufweist, bereitstellt, die lichtemittierende Einheit 2a. Die Spitzenwellenlängen des Lichts von den lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b, 2c liegen in dem Bereich von 390 nm bis 420 nm (oder in einem Spektrum des UVA). Die Wellenlänge des Lichts, das durch die Wellenlängenumsetzungsschicht bereitgestellt wird, liegt in dem Bereich von 440 nm bis 470 nm. Die Spitzenwellenlänge des grünen Lichts von der Wellenlängenumsetzungsschicht 64 liegt in dem Bereich von 500 nm bis 550 nm. Die Spitzenwellenlänge des roten Lichts von der Wellenlängenumsetzungsschicht 66 liegt in dem Bereich von 600 nm bis 670 nm.
  • In einer Ausführungsform bedeckt die lichtdurchlässige Schicht 86 des lichtemittierenden Elements 7010 die Isolierschicht 104, die lichtdurchlässige Deckschicht 32, die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66. Die lichtdurchlässige Schicht 86 kann den Einfluss von der Feuchtigkeit und des Sauerstoffs in der Atmosphäre auf das Quantenpunktmaterial oder das Leuchtstoffmaterial in den Wellenlängenumsetzungsschichten 64, 66 reduzieren. Zudem kann das Licht von den lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c durch die lichtdurchlässige Schicht 86 gehen. In einer Ausführungsform ist die Durchlässigkeit der lichtdurchlässigen Schicht 86 in Bezug auf das lichtemittierende Element 7010 größer als 50%. Das Material der lichtdurchlässigen Schicht 86 kann Epoxidharz sein.
  • 8A zeigt die optische Eigenschaft des lichtemittierenden Elements 7000 in 7A und 8B zeigt die optische Eigenschaft des lichtemittierenden Elements 7002 in 7C. In einer Ausführungsform werden die Ergebnisse in 8A und 8B unter den Bedingungen unterhalb abgeleitet: das lichtemittierende Element 7000 und das lichtemittierende Element 7002 weisen Längen von ungefähr 1,4 mm und Breiten von ungefähr 0,9 mm auf. Zudem weisen die lichtemittierenden Einheiten 2 in dem lichtemittierenden Element 7000 und in dem lichtemittierenden Element 7002 Längen von ungefähr 0,3 mm und Breiten von ungefähr 0,15 mm auf. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 des lichtemittierenden Elements 7000 und des lichtemittierenden Elements 7002 weisen eine Dicke von ungefähr 0,2 mm. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 enthält Quantenpunktmaterial, um rotes Licht zu emittieren. Außerdem weist die Filterschicht 16 in dem lichtemittierenden Element 7000 eine Dicke von ungefähr 0,125 mm auf. Wie in 8A gezeigt, weist das Licht, das von dem lichtemittierenden Element 7000 emittiert wird eine Wellenlänge in dem Bereich von 425 nm bis 525 nm, eine Spitzenwellenlänge von ungefähr 450 nm und einen spektralen Fluss von ungefähr 2,5 μW/nm auf. Wie in 8B gezeigt, weist das Licht, das von dem lichtemittierenden Element 7002 emittiert wird, eine Wellenlänge in dem Bereich von 400 nm bis 490 nm, eine Spitzenwellenlänge von ungefähr 455 nm und einen spektralen Fluss von ungefähr 18 μW/nm auf. Gemäß 8A~8B wird der Teil des Lichts, der nicht durch die Wellenlängenumsetzungsschicht umgesetzt wird, durch den Filter 16 von dem lichtemittierenden Element 7000 blockiert und der spektrale Fluss des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element 7000 innerhalb eines Spektrum, das in dem Bereich von 450 nm bis 490 nm liegt, emittiert wird, wird verringert und der spektrale Fluss ist im Vergleich mit dem Licht, das von dem lichtemittierenden Element 7002 emittiert wird, von 18 μW/nm auf 2,5 μW/nm verringert. Zudem können die Positionen (des Lichts) in dem CIE 1931 x-y Farbortraum der beiden lichtemittierenden Elemente leicht unterschieden werden. Die Koordinate des Lichts von dem lichtemittierenden Element 7000 befindet sich rechts oben von der Position des Lichts von dem lichtemittierenden Element 7002, weil das Licht von dem lichtemittierenden Element 7000 einen weniger blauen Teil aufweist. Zudem kann die Filterschicht 16 verwendet werden, um das Licht von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu absorbieren oder um das Licht von der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der lichtemittierenden Einheit 2 zu absorbieren. 8C~8D zeigen drei schematische Ansichten von optischen Eigenschaften von Filterschichten. Bezugnehmend auf 8C, ist der Transmissionsgrad der Filterschicht 16 fast 0% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge kleiner als 470 nm aufweist und der Transmissionsgrad der Filterschicht 16 ist größer als 80% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge größer als 470 nm aufweist. Die Filterschicht 16, die die optische Eigenschaft in 8C aufweist, kann kombiniert werden, um ein lichtemittierendes Element 7000 zu bilden, und der Teil des Lichts von dem lichtemittierenden Elements 7000, der eine Wellenlänge in dem Bereich von 450 bis 470 nm aufweist, wird blockiert oder absorbiert. Bezugnehmend auf 8D gibt die Kurve L1 eine Filterschicht 16 an, die einen Transmissionsgrad nahe bei 0% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge kleiner als 420 nm aufweist, und einen Transmissionsgrad größer als 80% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge größer als 440 nm aufweist, aufweist. Die Filterschicht 16, die eine optische Eigenschaft wie die Kurve L1 in 8D aufweist, kann kombiniert werden, um ein lichtemittierendes Element 7000 zu bilden, und der Teil des Licht von dem lichtemittierenden Element 7000, der eine Wellenlänge in dem Bereich von 200 nm bis 420 nm aufweist, wird blockiert oder absorbiert. Bezugnehmend auf 8D gibt die Kurve L2 eine Filterschicht 16 an, die einen Transmissionsgrad nahe bei 0% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge kleiner als 450 nm aufweist, und einen Transmissionsgrad größer als 80% in Bezug auf das Licht, das eine Wellenlänge größer als 470 nm aufweist, aufweist. Die Filterschicht 16, die eine optische Eigenschaft ungefähr von der Kurve L2 in 8D aufweist, kann kombiniert werden, um ein lichtemittierendes Element 7000 zu bilden, und der Teil des Licht von dem lichtemittierenden Element 7000, der eine Wellenlänge kleiner als 450 nm aufweist, wird blockiert oder absorbiert.
  • 9A~9F zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in 7A. Wie in 9A gezeigt, sind mehrere lichtemittierende Einheiten (z. B. durch Anhaftung) auf dem temporären Träger 140 angeordnet und die lichtemittierenden Einheiten 2 sind mit Abstand angeordnet. Eine Haftschicht 142, wie ein thermisch lösbares Band, kann optional auf dem temporären Träger 140 gebildet sein. Die Klebrigkeit der Haftschicht kann durch Erwärmen abfallen, was für die Trennung der lichtemittierenden Einheit 2 und des temporären Trägers 140 günstig ist. Dann wird bezugnehmend auf 9B eine Isolierschicht 104 auf dem temporären Träger 140 angeordnet. Die Höhe der Isolierschicht 104 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Dicke der lichtemittierenden Einheit 2. Mit anderen Worten, die obere Oberfläche der Isolierschicht 104 ist im Wesentlichen komplanar mit der der lichtemittierenden Einheit 2. In einer Ausführungsform bedeckt ein Isoliermaterial die Oberfläche der mehreren lichtemittierenden Einheiten 2 und dann wird ein Abschnitt des Isoliermaterials entfernt, um die Isolierschicht 104 zu bilden. Die obere Oberfläche der Isolierschicht 104 kann durch mechanisches Schleifen, nasses Entgraten oder eine Kombination davon erstellt werden und ist im Wesentlichen komplanar mit der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Einheit 2. Das nasse Entgraten umfasst Wasserstrahlentgraten oder Nassstrahlentgraten. Das Wasserstrahlentgraten entfernt das Isoliermaterial durch den Druck der Flüssigkeit, wie Wasser, oder den Düsenstrahl. Das Nassstrahlentgraten hat Pulver in der Flüssigkeit hinzugefügt und kann die Isolierschicht durch die Kombination des Drucks der Flüssigkeit und der Einwirkung des Pulvers entfernen. Bezugnehmend auf 9C und 9D sind die Isolierschicht 104 und die lichtemittierenden Einheiten 2 durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 bedeckt. Dann wird ein Teil der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 entfernt und die Breite der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist breiter als die Breite der entsprechenden lichtemittierenden Einheit 2. Um konkreter zu sein, die Breite T1 der lichtemittierenden Einheit 2 ist kleiner als die Breite T2 der entsprechenden Wellenlängenumsetzungsschicht 6 nach dem Entfernen eines Teils der Wellenlängenumsetzungsschicht 6. In einer Ausführungsform kann eine Haftschicht (nicht in der Figur gezeigt) optional auf der lichtemittierenden Einheit 2 und/oder der Isolierschicht 104 angeordnet sein, um die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 auf der lichtemittierenden Einheit 2 und/oder der Isolierschicht 104 anzubringen. Die Filterschicht 16 ist angeordnet, um die obere Oberfläche und die seitlichen Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu bedecken. Die Filterschicht 16 kann die Isolierschicht 104 direkt berühren, wie in 9E gezeigt ist. Die äußerste Oberfläche der Filterschicht 16 und die äußerste Oberfläche der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 sind im Wesentlichen miteinander komplanar, aber die äußersten Oberflächen überragen nicht die äußerste Oberfläche des temporären Trägers 140. Bezugnehmend auf 9F wird der Abschnitt der Filterschicht 16, der Abschnitt der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der Abschnitt der Isolierschicht 104 (die einen ersten Abschnitt 1040 und einen zweiten Abschnitt 1042 enthält) zwischen den lichtemittierenden Einheiten 2 entfernt, um die Oberfläche des temporären Trägers 140 freizulegen. Mehrere lichtemittierende Elemente 7000 können nach dem Entfernen des temporären Trägers 140 fertiggestellt werden, wie in 9F gezeigt ist. Darüber hinaus ist die größte Breite T3 der Filterschicht 16 die gleiche wie oder ähnlich wie die größte Breite T4 der Isolierschicht 104, so wie der Unterschied der Breiten kleiner ist als 5% der Breite T3 oder der Breite T4. Aber die größte Breite T3 der Filterschicht 16 ist größer als die größte Breite T5 der Wellenlängenumsetzungsschicht 6.
  • 9A~9C, 9G~9H zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements in 7D. Die Prozessschritte, die in 9A~9C gezeigt sind, sind zur Bezugnahme oben beschrieben und sind der Kürze halber ausgelassen. Bezugnehmend auf 9G werden die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Filterschicht 16 nach dem Bilden der Isolierschicht 104 nacheinander gebildet. Die Breite der Wellenlängenumsetzungsschicht 16 ist im Wesentlichen die gleiche wie die der Filterschicht 16 und die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Filterschicht 16 überragen nicht die Kante des temporären Trägers 140. Bezugnehmend auf 9H werden der Abschnitt der Filterschicht 16, der Abschnitt der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der Abschnitt der Isolierschicht 104 zwischen den lichtemittierenden Einheiten 2 entfernt, um die Oberfläche des temporären Trägers 140 freizulegen. Bezugnehmend auf 9I wird der temporären Träger 140 entfernt, um mehrere lichtemittierende Element 7004 zu bilden. Zudem ist die größte Breite T6 der Filterschicht 16 gleich oder ähnlich wie die größte Breite T5 der Wellenlängenumsetzungsschicht, so wie der Unterschied der Breiten kleiner als 5% von der Breite T5 ist.
  • Während des oben beschriebenen Prozesses können die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und/oder die Filterschicht 16 in einer Form eines Films verwendet werden, der optional durch eine Haftschicht (nicht in der Figur gezeigt) auf einer lichtemittierenden Einheit 2 gebildet ist. Die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Filterschicht 16 können in Form eines Kolloids aufgebracht werden, um durch Sprühen oder Verteilen auf einer lichtemittierenden Einheit 2 gebildet zu werden. Die Haftschicht kann ein wärmehärtbares Harz, wie ein Epoxidharz oder ein Silikonharz sein. Die Komposition des Silikonharzes kann gemäß der physikalischen Anforderung oder der optischen Anforderung eingestellt sein. Zum Beispiel weist das Silikonharz, das eine aliphatische Verbindung enthält, wie eine Polymethylhydrosiloxanverbindung, bessere Duktilität und Verformbarkeit auf, um der Wärmebeanspruchung zu widerstehen. Oder das Silikonharz, das aromatische Verbindungen, wie eine Polyphenylmethylsiloxanverbindung, enthält, weist einen Brechungsindex auf, der größer ist als der der Polymethylhydrosiloxanverbindung, um den Unterschied zwischen der Haftschicht und der lichtemittierenden Einheit 2 zu verringern, um die Lichtauskopplungseffizienz zu verbessern. In einer Ausführungsform liegt der Brechungsindex der lichtemittierenden Einheit 2 in dem Bereich von 1,75 bis 2,60 in Bezug auf sichtbares Licht und der der aromatischen Verbindung liegt in dem Bereich von 1,45 bis 1,60. Zusätzlich zu der Isolierungsfunktion kann die Isolierschicht 104 Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 reflektieren und leitet das meiste Licht, um durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 zu gehen. Um konkreter zu sein, die Isolierschicht enthält eine Basis und mehrere reflektierende Partikel (nicht in der Figur gezeigt), die in der Basis verteilt sind. Die Basis enthält silikonbasiertes Material oder epoxidbasiertes Material, das einen Brechungsindex in dem Bereich von 1,4 bis 1,6 oder 1,5 bis 1,6 aufweist. Die reflektierenden Partikel können Titan, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Zirkoniumdioxid sein. In einer Ausführungsform trifft das Licht von der lichtemittierenden Einheit die Isolierschicht und das Licht wird reflektiert, wobei mindestens ein Teil der Reflexion zur diffusen Reflekion gehört. Die Isolierschicht 104 weist eine Viskosität in dem Bereich von 0,5 bis 1000 Pa·s, wie 0,5, 2, 30, 100, 500 oder 1000, und eine Härte innerhalb eines Bereichs (einer Steife D), der in dem Bereich von 30 bis 60 liegt, auf, nachdem sie völlig gehärtet ist.
  • 10A~10F zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements 7006 in 7E. Die Einzelheiten von 10A, 10B und 10C können aus den Absätzen, die sich auf 9A, 9B und 9C beziehen, herangezogen werden. Die Isolierschicht 104' ist ein Teil der gesamten Isolierschicht 104 (bezugnehmend auf 10F).
  • Bezugnehmend auf 10D ist eine Wellenlängenumsetzungsschicht 6' aufgeteilt, um mehrere Wellenlängenumsetzungsschichten 6 zu bilden, und die Breite von jeder Wellenlängenumsetzungsschicht 6 ist im Wesentlichen gleich zu der einer lichtemittierenden Einheit 2. Die lichtemittierende Einheit 2 und die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 weisen mindestens an ihrer Verbindungsposition die gleiche Breite auf. Die Aufteilung umfasst das Schneiden der Wellenlängenumsetzungsschicht 6' durch ein Schneidwerkzeug 31. Um mit dem Schneidwerkzeug 31 durch die Wellenlängenumsetzungsschicht 6' zu schneiden, berührt das Schneidwerkzeug 31 im Allgemeinen die Isolierschicht 104' und kann einen Abschnitt der Isolierschicht 104' entfernen. Das Schneidwerkzeug 31 weist im Allgemeinen eine gekrümmte Spitze auf, so dass im Allgemeinen ein vertiefter Abschnitt auf der Isolierschicht 104' zwischen den lichtemittierenden Einheiten 2 gebildet wird. Bezugnehmend auf 10E bedecken die Isolierschicht 104'' und die Isolierschicht 104''' die Isolierschicht 104' und die mehreren Wellenlängenumsetzungsschichten 6. Die Isolierschicht 104''' wird entfernt, um die oberen Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 freizulegen. Die Verfahren zum Entfernen des Isoliermaterials 104''' kann das gleiche oder ähnlich wie die sein, die in 9B oder 10B offenbart sind. In einer Ausführungsform können die Isolierschicht 104' und die Isolierschicht 104'' zur selben Zeit gehärtet werden, nachdem die Isolierschicht 104''' entfernt worden ist. In einer Ausführungsform kann das Material der Isolierschicht 104' das gleiche oder ähnlich wie das der Isolierschicht 104'' sein, so dass die Grenzfläche zwischen der Isolierschicht 104' und der Isolierschicht 104'' nicht existieren kann. Bezugnehmend auf 10F sind die Isolierschicht 104' und die Isolierschicht 104'' unterteilt, um die Isolierschichten 104 zu bilden, wobei sie mehrere lichtemittierende Element 7006 bilden. Hierbei ist das lichtemittierende Element 7006 auf der Haftschicht 142 und dem Träger 140 befestigt. Das Verfahren zum Aufteilen der Isolierschichten 104' und 104'' umfasst das Schneiden der Isolierschicht 104' und der Isolierschicht 104'' durch ein Schneidwerkzeug 31, um einen Schneidweg darauf zu bilden.
  • 10A~10D und 10G~10H zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements 7008 in 7F. Bezugnehmend auf 10G bedeckt nach dem Abschlussprozess in 10D eine Sperrschicht 102' die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und die Oberfläche der Isolierschicht 104'. Die Verfahren zum Bilden der Sperrschicht 102' können Laminieren oder Kathodenzerstäubung sein. Bezugnehmend auf 10H werden die Isolierschicht 104', die Isolierschicht 104'' und die Sperrschicht 102' aufgeteilt, um die Isolierschicht 104 und die Sperrschicht 102 zu sein und mehrere lichtemittierende Elemente 7008 zu bilden. Das Verfahren zum Aufteilen umfasst das Schneiden der Isolierschicht 104' und der Isolierschicht 104'' durch ein Schneidwerkzeug 31, um darauf einen Schneidweg zu bilden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Wellenlängenumsetzungsschicht 6 durch Photolithographie gebildet werden. Wenn Photolithographie angewendet wird, folgt der Schritt von 10I auf den Schritt von 10C anstatt der Schritt von 10D. Um den Photolithographieprozess anzuwenden, enthält die Wellenlängenumsetzungsschicht 6' ein photoempfindliches Harz, das durch Photolithographie gemustert werden kann. Nach dem Schritt von 10I, wie oben beschrieben, können die Schritte von 10E~10F oder 10G~10H gemäß den Strukturen der lichtemittierenden Elemente angewendet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Schritt zum Bilden der Sperrschicht 102 nach den Schritten, die in 10F gezeigt sind, durchgeführt werden. Bezugnehmend auf 10J bedeckt die Sperrschicht 102' die Oberflächen der Wellenlängenumsetzungsschicht 6 und der Isolierschicht 104. Bezugnehmend auf 10K ist die Sperrschicht 102' aufgeteilt, um die Sperrschicht 102 zu sein, und bildet mehrere unabhängige lichtemittierende Elemente.
  • 11A~11E zeigen einen Herstellungsprozess eines lichtemittierenden Elements 7010 in 7G. Bezugnehmend auf 9A sind mehrere lichtemittierende Einheiten 2a, 2b und 2c durch Anhaften auf dem temporären Träger 104 angeordnet. Ein genaues Herstellungsverfahren kann aus 9A und den zugehörigen Absätzen herangezogen werden. Wobei die lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c Licht der gleichen Wellenlänge emittieren können, so wie die lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c alle blaues Licht oder UV-Licht emittieren, oder Licht von unterschiedlichen Wellenlängen emittieren können, so wie die lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c jeweils blaues Licht, grünes Licht und rotes Licht emittieren, oder einige der lichtemittierenden Einheiten Licht der gleichen Wellenlänge emittieren, so wie die lichtemittierende Einheit 2a blaues Licht emittiert, während die lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c UV-Licht emittieren. Die genaue Beschreibung kann aus 7G und den entsprechenden Absätzen herangezogen werden.
  • Bezugnehmend auf 11B bedeckt die lichtdurchlässige Deckschicht 32' die lichtemittierende Einheit 2a, die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64 bedeckt die lichtemittierende Einheit 2b und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' bedeckt die lichtemittierende Einheit 2c. In einer Ausführungsform kann die lichtdurchlässige Deckschicht 32' gebildet werden, indem das Material der lichtdurchlässigen Deckschicht 32' in einem Gelzustand durch Verteilen auf die entsprechenden Positionen aufgebracht wird, und dann die lichtdurchlässige Deckschicht 32' im Gelzustand gehärtet wird, um die lichtdurchlässige Deckschicht 32' zu bilden. Die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66 können durch ein Verfahren erstellt werden, das identisch oder ähnlich wie das zum Bilden der lichtdurchlässigen Deckschicht 32' ist, mit einer Ersetzung des Materials, das auf den lichtemittierenden Einheiten 2b, 2c platziert ist, von dem Material der lichtdurchlässigen Deckschicht 32' zu dem Material der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und dem Material der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 66. In einer weiteren Ausführungsform sind die lichtdurchlässige Deckschicht 32', die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' im Vorhinein auf einem Film gebildet. Die lichtdurchlässige Deckschicht 32', die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' innerhalb des Films sind gemäß der Anordnung der lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c angeordnet. Der Film wird auf die lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c und eine Haftschicht 142 laminiert und wird gehärtet. Somit können die lichtdurchlässige Deckschicht 32', die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' auf einmal auf den lichtemittierenden Einheiten 2a, 2b und 2c gebildet werden. Zusätzlich zu der lichtdurchlässigen Deckschicht 32', der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 66' ist auch das Material, das die lichtdurchlässige Deckschicht 32', die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' umgibt, in der Lage enthalten, wie schwarze, weiße oder anderes undurchsichtiges Material, wie ein schwarzes Pigment oder ein weißes Pigment.
  • Bezugnehmend auf 11C sind die lichtdurchlässige Deckschicht 32', die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64' und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66' aufgeteilt, die lichtdurchlässige Deckschicht 43, die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66 zu sein, und einen Schneidweg zu bilden. Bezugnehmend auf 11D ist die Isolierschicht 104 zwischen der lichtdurchlässigen Deckschicht 32, der ersten Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und der zweiten Wellenlängenumsetzungsschicht 66 gebildet. Das Verfahren zum Bilden der Isolierschicht 104 kann aus dem Verfahren, das in 10B offenbart ist, und zugehörigen Absätzen herangezogen werden. Die Isolierschicht 104 und die Isolierschicht 104' bedecken die lichtemittierende Einheit und die Isolierschicht 104' wird entfernt. Bezugnehmend auf 11E ist eine transluzide Schicht 86 gebildet, um die lichtdurchlässige Deckschicht 32, die erste Wellenlängenumsetzungsschicht 64, die zweite Wellenlängenumsetzungsschicht 66 und die Isolierschicht 104 zu bedecken, um das lichtemittierende Element 7010 zu bilden. Derweil ist das lichtemittierende Element 7010 auf dem temporären Träger 1405 befestigt.
  • 12A zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 12A enthält die lichtemittierende Vorrichtung 12001 ein lichtemittierendes Element 7002, eine Sperrschicht 102, eine lichtabsorbierende Schicht 105, eine lichtdurchlässige Schicht 86 und eine Filterschicht 16. Das lichtemittierende Element 7002 ist durch die lichtdurchlässige Schicht 86 bedeckt. Um konkreter zu sein, die obere Oberfläche und die seitliche Oberfläche des lichtemittierenden Elements 7002 berühren die lichtdurchlässige Schicht 86 direkt. Das meiste Licht, wie mehr als 80% des Lichts, von dem lichtemittierenden Element 7002 geht durch die lichtdurchlässige Schicht 8 ohne blockiert oder absorbiert zu werden. Die seitliche Oberfläche der lichtdurchlässigen Schicht 86 weg von dem lichtemittierenden Element 7002 ist durch die lichtabsorbierende Schicht 105 bedeckt. Wie in der Figur gezeigt, sind die linke Seite und die rechte Seite der lichtdurchlässigen Schicht 86 jeweils mit einem ersten Abschnitt 1050 und einem zweiten Abschnitt 1052 der lichtabsorbierenden Schicht 105 verbunden. Bezugnehmend auf 12A sind der erste Abschnitt 1050 und der zweite Abschnitt 1052 getrennt voneinander. In einer Draufsicht (nicht gezeigt) können der erste Abschnitt 1050 und der zweite Abschnitt 1052 zwei Abschnitte einer einzelnen Struktur oder zwei im Wesentlichen getrennte Komponenten sein. Die lichtabsorbierende Schicht 105 kann Licht von dem lichtemittierenden Element 7002 absorbieren, was das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 umfasst. Die lichtemittierende Vorrichtung 12001 emittiert deshalb weniger Licht zu der lateralen Seite und die lichtemittierende Vorrichtung 12001 erzeugt mehr Licht, das sich nach oben bewegt (gebündeltes Licht). Die Sperrschicht 102 ist auf der Oberseite des lichtemittierenden Elements 7002 angeordnet. Um konkret zu sein, die Sperrschicht ist über der lichtabsorbierenden Schicht 105 angeordnet, um direkt mit den obersten Oberflächen der lichtabsorbierenden Schicht 105 und der lichtdurchlässigen Schicht 86 verbunden zu sein. Die Filterschicht 16 ist auf der Sperrschicht 102 angeordnet, um Licht einer speziellen Farbe, wie blaues Licht, UV-Licht, rotes Licht, zu blockieren, um unnötiges Licht oder Licht, das für den Menschen schädlich ist, zu filtern. Eine genauere Beschreibung ist in den folgenden Ausführungsformen beschrieben. Zudem sind die größten Breiten der Filterschicht 16 und der Sperrschicht 102 (in einer Querschnittsansicht oder in einer Draufsicht) im Wesentlichen die gleichen und die äußersten seitlichen Oberflächen der Filterschicht 16 und der Sperrschicht 102 sind im Wesentlichen komplanar mit der äußersten seitlichen Oberfläche der lichtabsorbierenden Schicht 105.
  • 12B zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 12B enthält die lichtemittierende Vorrichtung 12002 ein lichtemittierendes Element 7004a, ein lichtemittierendes Element 7004b, lichtemittierende Einheiten 2a, 2b, 2c, eine lichtabsorbierende Schicht 105, eine lichtdurchlässige Schicht 86 und eine Filterschicht 16. Die genaue Beschreibung über die Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung 12002 kann aus den Absätzen, die zu der lichtemittierenden Vorrichtung 12001, wie oben gezeigt, gehören, herangezogen werden. Es ist zu beachten, dass die Farbe des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element 7004a emittiert wird, verschieden von der Farbe des Lichts sein kann, das von dem lichtemittierenden Element 7004b emittiert wird. Um konkreter zu sein, die lichtemittierende Vorrichtung 12002 kann als ein Pixel in einer Anzeige, wie einem Monitor, einem TV oder einer Reklametafel verwendet werden. Die lichtemittierende Einheit 2a kann blaues Licht emittieren und die lichtemittierenden Elemente 7004a, 7004b können jeweils rotes und grünes Licht emittieren. Darüber hinaus weist das lichtemittierende Element 7004a eine lichtemittierende Einheit 2b und eine Wellenlängenumsetzungsschicht 64 und das lichtemittierende Element 7004b eine lichtemittierende Einheit 2c und eine Wellenlängenumsetzungsschicht 66. Die Wellenlängenumsetzungsschichten 64, 66 emittieren unterschiedliches Farblicht, nachdem das blaue Licht von der lichtemittierenden Einheit 2 absorbiert worden ist. In einer Ausführungsform kann die Wellenlängenumsetzungsschicht 64 durch blaues Licht angeregt werden, um rotes Licht zu emittieren, und die Wellenlängenumsetzungsschicht 66 kann durch blaues Licht angeregt werden, um grünes Licht zu emittieren. In einer Ausführungsform emittieren die lichtemittierenden Einheiten 2b, 2b in den lichtemittierenden Elementen 7004a, 7004b unsichtbares Licht und die Wellenlängenumsetzungsschichten 64, 66 enthalten ein Leuchtstoffmaterial oder ein Quantenpunktmaterial, das das unsichtbare Licht absorbiert, um jeweils rotes Licht und grünes Licht zu emittieren. Während die lichtemittierende Vorrichtung 12002 als ein Pixel verwendet wird, kann das Licht von benachbarten Pixel miteinander interferieren. Zum Beispiel kann dann, wenn ein Pixel blaues Licht emittiert, die Farbe des Lichts von einem weiteren Pixel genau neben dem Pixel durch Mischen mit dem blauen Licht beeinflusst werden. In einer Ausführungsform ist eine lichtabsorbierende Schicht 104 in der lichtemittierenden Vorrichtung 12002 gebildet, um Licht, das zu dem bzw. den benachbarten Pixeln emittiert wird, zu absorbieren. Um konkreter zu sein, die lichtabsorbierende Schicht 105 ist angeordnet, die lichtemittierende Vorrichtung 1002 zu umgeben, und absorbiert das Licht, das in einer lateralen Richtung emittiert wird, um Interferenz zwischen benachbarten Pixeln zurückgehen zu lassen oder zu vermeiden. Bezugnehmend auf 12B ist die lichtabsorbierende Schicht 105 als ein Beispiel auf zwei Seiten der lichtemittierenden Vorrichtung 12002 angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 12001 kann als ein Unterpixel verwendet werden, wobei drei Unterpixel in einem Pixel enthalten sind. Wie in 12A gezeigt, kann die lichtabsorbierende Schicht 105 in der lichtemittierenden Vorrichtung 12001 verwendet werden, um das Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12001 in einer seitlichen Richtung zu absorbieren. Das Problem des Übersprechens zwischen benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen 12001 kann reduziert oder verhindert werden.
  • 13A zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 13001 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 13A enthält die lichtemittierende Vorrichtung 13001 ein lichtemittierendes Element 7006a, ein lichtemittierendes Element 7006b, lichtemittierende Einheiten 2a, 2b, 2c, eine Sperrschicht 102, eine lichtabsorbierende Schicht 105 und eine lichtdurchlässige Schicht 86. Die Einzelheiten der lichtemittierenden Vorrichtung 13001 können aus zugehörigen Absätzen über die lichtemittierende Vorrichtung 12002, wie sie oben beschrieben ist, herangezogen werden. Es ist zu beachten, dass die Sperrschicht 102 die oberen Oberflächen der lichtdurchlässigen Schicht 86 und die lichtabsorbierende Schicht 105 bedeckt. Bezugnehmend auf 13A sind die Strukturen des lichtemittierenden Elements 7006a und des lichtemittierenden Elements 7006b ähnlich wie die Struktur, die in 7E offenbart ist. Weil die Isolierschichten 104a, 104b der lichtemittierenden Elemente 7006a und 7006b die Seitenwände der Wellenlängenumsetzungsschichten 64 und 66 umgeben, wird verhindert, dass die Wellenlängenumsetzungsschicht 64 durch das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2a oder durch das Licht von dem lichtemittierenden Element 7006b angeregt wird, und es wird verhindert, dass die Wellenlängenumsetzungsschicht 66 durch das Licht von der lichtemittierenden Einheit 2a oder durch das Licht von dem lichtemittierenden Element 7006a angeregt wird. Durch Anwenden des oben gezeigten Entwurfs, ist es möglich, zu gewährleisten, dass das lichtemittierende Element ein reines Farblicht emittiert. Darüber hinaus kann die Isolierschicht den Teil des Lichts von den lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c, der nicht umgesetzt wird, absorbieren. Das Problem des Lichtschwunds der lichtemittierenden Einheiten 2b, 2c kann deshalb beseitigt werden.
  • 13B zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 13002 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 13B, um mit der lichtemittierenden Vorrichtung 13001 verglichen zu werden, ist die Sperrschicht 102 der lichtemittierenden Vorrichtung 13002 durch eine lichtabsorbierende Schicht 16 bedeckt. Das Licht von den lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c kann durch die Filterschicht 16 blockiert oder absorbiert werden und der Lichtschwund der lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c wird verhindert oder reduziert. Zum Beispiel kann das UV-Licht von den lichtemittierenden Einheiten 2b und 2c, das nicht umgesetzt wird, durch die Filterschicht 16 gefiltert werden, um Schaden, der anderen Komponenten oder dem menschlichen Auge auferlegt wird, zu vermeiden.
  • 14 zeigt eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 14001 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die lichtemittierende Vorrichtung 14001 enthält ein lichtemittierendes Element 7010 (innerhalb der gestrichelten Linien), eine Sperrschicht 102 und eine lichtdurchlässige Schicht 86. Die genaue Beschreibung über die lichtemittierende Vorrichtung 14001 kann aus zugehörigen Absätzen über die oben gezeigte lichtemittierende Vorrichtung 13001 herangezogen werden. Die Struktur des lichtemittierenden Elements 7010 ist ähnlich wie die Struktur, die in 7G gezeigt ist.
  • Komponenten in den lichtemittierenden Vorrichtungen 12001, 12002, 13001, 13002 und 14001, wie das lichtemittierende Element, die Filterschicht und die lichtemittierende Einheit können aus den Absätzen in der vorliegenden Anmeldung herangezogen werden.
  • Das Material der lichtdurchlässigen Schicht 86 der lichtemittierenden Vorrichtungen 12001, 12002, 13001, 13002 und 14001 kann wärmehärtbares Harz, wie Epoxidharz, Silikonharz, Phenolharz, ungesättigtes Polyesterharz oder Polyimidharz, sein. Ähnlich kann ein geeignetes Material bzw. geeignete Materialien eingesetzt werden, um die lichtdurchlässige Schicht zu bilden. Zum Beispiel weist die lichtdurchlässige Schicht, die ein Silikonharz aufweist, das eine aliphatische Verbindung, wie eine Polymethylhydrosiloxanverbindung enthält, eine bessere Duktilität und Verformbarkeit auf, um der Wärmebeanspruchung von dem lichtemittierenden Element zu widerstehen. Oder die lichtdurchlässige Schicht, die ein Silikonharz aufweist, das eine aromatische Verbindung, wie eine Polyphenylmethylsiloxanverbindung, enthält, weist einen höheren Brechungsindex auf.
  • Die lichtabsorbierende Schicht 105 kann ein Bismaleimid-Triazin-Harz (BT) umfassen. Die Oberfläche der lichtabsorbierenden Schicht 105 kann mit einem Material zum Absorbieren von sichtbarem Licht, wie eine schwarze Tinte beschichtet sein, wobei das BT eine gelbliche Farbe aufweist.
  • Die Sperrschicht 102 in den lichtemittierenden Vorrichtungen 12001, 12002, 13001, 13002 ist ein Film mit geeigneter Duktilität. Um konkreter zu sein, das Material des Films ist Polyethylenterephthalat (PET). Eine organische Verbindung, eine anorganische Verbindung (z. B. ein Oxid) oder ein Stapel einer organischen Verbindung und einer Oxidverbindung, um Wasser und Gas zu blockieren, kann auf die PET-Schicht gesprüht werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Sperrschicht 102 durch Ablagerung, wie eine Atomlagenabscheidung (ALD), gebildet, um einen dünnen Film zu bilden, der Aluminiumoxid enthält. Die Sperrschicht 102 kann Wasser und Luft blockieren, so wie sie eine Wasserdampfdurchdringungsrate im Bereich von 10 g/m2Tag bis 100 g/m2Tag oder 10 cc/m2Tag bis 100 cc/m2Tag aufweist.
  • Die lichtemittierende Vorrichtungen 12001, 12002, 13001, 13002 und 14001 enthalten ein oder mehrere lichtemittierende Elemente und das Herstellungsverfahren des lichtemittierenden Elements kann aus den zugehörigen Absätzen und Figuren herangezogen werden. Wird die lichtemittierende Vorrichtung 12001 als ein Beispiel genommen, wird das lichtemittierende Element 7002 auf einem Träger gebildet, um mit der Schaltung auf dem Träger elektrisch verbunden zu werden. Dann wird die lichtabsorbierende Schicht 105 gebildet, um den Rand des lichtemittierenden Elements 7002 zu bedecken. Die lichtabsorbierende Schicht 105 weist eine im Wesentlichen einheitliche Dicke von ungefähr 50 μm auf. Das lichtemittierende Element 7002 ist durch ein Bonding-Verfahren auf dem Träger angeordnet. Das Bonding-Verfahren ist so wie eine Anwendung von Metallkleben, Lötmittel oder einer anisotropen leitenden Paste (ACP). Die anisotrope leitfähige Paste (ACP) enthält einen Klebstoff, der Mikrolotbälle aufweist, oder eine ACP mit einer festen Anordnung im ultrafeinen Abstand. Der Mikrolotball ist wie eine selbstorganisierte anisotrope leitfähige Paste (SAP) von Sekisui Chemical. Die ACP mit einer festen Anordnung im ultrafeinen Abstand kann durch ein Produkt erhalten werden, das durch Trillion Science Inc. hergestellt wird. In einer Ausführungsform kann der leitfähige Klebstoff bei 200°C für ungefähr zwanzig Minuten gehärtet werden. Die lichtabsorbierende Schicht 105 kann bei 200°C für ungefähr zwanzig Minuten gehärtet werden. Die lichtdurchlässige Schicht 86 wird dann nach dem Bilden der lichtabsorbierenden Schicht 105 unter der lichtabsorbierenden Schicht 105 gebildet. Die oberste Oberfläche der lichtdurchlässigen Schicht 86 ist im Wesentlichen komplanar mit der der lichtabsorbierenden Schicht 105. Die Sperrschicht 102 und die Filterschicht 16 werden nacheinander auf der lichtdurchlässigen Schicht 86 und der lichtabsorbierenden Schicht 105 gebildet. Die lichtdurchlässige Schicht 86 kann bei 70°C für ungefähr 120 Minuten gehärtet werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die lichtemittierende Vorrichtung gemäß dem obigen Prozess auf einem temporären Träger gebildet werden und die lichtemittierende Vorrichtung 12001 wird dann auf einen Träger übertragen, der mit der Schaltung, die auf dem Träger gebildet ist, elektrisch verbunden wird.
  • Oben erwähnte Halbleiterschicht, lichtemittierende Schicht, Schutzschicht, Draht, elektronisches Element, Metallschicht, Elektrode, fester Abschnitt, Verbindungsabschnitt, Erweiterungsabschnitt und elektrischer Kontaktabschnitt können durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterschicht, wie Ablagerung und Ätzen, gebildet sein.
  • Die obige Beschreibung ist auf die speziellen Ausführungsformen dieser Offenbarung gerichtet. Es wird für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein, dass andere Alternativen und Abwandlungen an den Vorrichtungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder vom Erfindungsgedanken der Offenbarung abzuweichen. Angesichts des Vorangegangenen ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Abwandlungen und Variationen dieser Offenbarung abdeckt, sofern sie innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • TW 105103796 [0002]

Claims (20)

  1. Lichtemittierendes Element, das Folgendes umfasst: eine lichtemittierende Einheit; eine lichtdurchlässige Schicht, die die lichtemittierende Einheit bedeckt, und eine Wellenlängenumsetzungsschicht auf der lichtdurchlässigen Schicht, die einen Leuchtstoff und eine Beanspruchungsentlastungsschicht ohne den Leuchtstoff aufweist.
  2. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, wobei die lichtemittierende Einheit eine Seitenwand umfasst, die durch die lichtdurchlässige Schicht bedeckt ist.
  3. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, wobei die Beanspruchungsentlastungsschicht auf der Leuchtstoffschicht gebildet ist.
  4. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, wobei die lichtdurchlässige Schicht eine lichtdurchlässige untere Schicht und eine lichtdurchlässige obere Schicht auf der lichtdurchlässigen unteren Schicht umfasst.
  5. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 4, wobei die lichtdurchlässige untere Schicht und die lichtdurchlässige obere Schicht ein gemeinsames Material enthalten.
  6. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 4, das ferner eine Schutzschicht umfasst, die die Wellenlängenumsetzungsschicht und die durchlässige untere Schicht direkt berührt.
  7. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, das ferner eine Schutzschicht umfasst, die die Wellenlängenumsetzungsschicht berührt.
  8. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, das ferner einen Träger 12 umfasst, der auf der lichtdurchlässigen Schicht gebildet ist.
  9. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 8, das ferner eine Schutzschicht umfasst, die eine Seitenwand der lichtdurchlässigen Schicht und eine Seitenwand des Trägers bedeckt.
  10. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 1, das ferner eine Schutzschicht umfasst, die eine Seitenwand der Wellenlängenumsetzungsschicht bedeckt.
  11. Lichtemittierendes Element, das Folgendes umfasst: eine lichtemittierende Einheit, die konfiguriert ist, ein erstes Licht mit einer ersten Spitzenwe11en1änge zu emittieren, und Folgendes umfasst: eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche, die zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche angeordnet sind; eine Wellenlängenumsetzungsschicht, die konfiguriert, ein zweites Licht mit einer zweiten Spitzenwellenlänge zu emittieren, die größer ist als die erste Spitzenwellenlänge, und die obere Oberfläche bedeckt, und eine Isolierschicht, die eine erste Absorptionsrate für das erste Licht aufweist, eine zweite Absorptionsrate für das zweite Licht aufweist und die erste seitliche Oberfläche, die zweite seitliche Oberfläche und die Wellenlängenumsetzungsschicht umgibt, wobei die erste Absorptionsrate größer ist als die zweite Absorptionsrate.
  12. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, wobei die Wellenlängenumsetzungsschicht ein Basismaterial und ein Quantenpunktmaterial, das in dem Basismaterial dispergiert ist, enthält.
  13. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, wobei die erste Spitzenwellenlänge kleiner als 425 nm ist.
  14. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, wobei die Isolierschicht ein Titanoxid enthält.
  15. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, wobei die Isolierschicht eine Dicke in dem Bereich von 10 μm bis 50 μm umfasst.
  16. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, wobei die Intensität des ersten Lichts kleiner als 10% der des zweiten Lichts ist.
  17. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 11, das ferner eine Sperrschicht umfasst, die die Wellenlängenumsetzungsschicht bedeckt.
  18. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 17, wobei die Sperrschicht eine dichte Oxidschicht umfasst.
  19. Lichtemittierendes Element nach Anspruch 17, wobei die Sperrschicht einen Abschnitt umfasst, der durch die Isolierschicht geht.
  20. Lichtemittierendes Element, das Folgendes umfasst: eine lichtemittierende Einheit, die Folgendes umfasst: eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine erste seitliche Oberfläche und eine zweite seitliche Oberfläche, die zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche angeordnet sind; eine erste Breite zwischen der ersten seitlichen Oberfläche und der zweiten seitlichen Oberfläche; eine Wellenlängenumsetzungsschicht, die die obere Oberfläche bedeckt und eine zweite Breite umfasst, und eine Isolierschicht, die die erste seitliche Oberfläche, die zweite seitliche Oberfläche und die Wellenlängenumsetzungsschicht umgibt, wobei die zweite Breite im Wesentlichen gleich oder größer als die erste Breite im Bereich von 1 μm bis 50 μm ist.
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