CN101813239B - 可挠式光源装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种可挠式光源装置及其制造方法。该可挠式光源装置包括基板、发光元件、封装材料、介电层以及金属导线。基板具有第一表面、与第一表面相对的第二表面以及第一开口。发光元件配置于基板的第一表面上，且覆盖第一开口。封装材料位于第一表面上方并且覆盖发光元件。介电层配置于第二表面上并且覆盖第一开口的侧壁。介电层中具有第二开口，且曝露部分的发光元件。金属导线配置于介电层上，其中金属导线透过介电层中的第二开口而与发光元件电性连接。

Description

可挠式光源装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光源装置及其制造方法，且特别是涉及一种可挠式光源装置及其制造方法。

背景技术

固态光源(Solid State Lighting，SSL)具有体积小、耐震性佳、省电、寿命长、颜色多样及纯正等诸多优点。固态光源目前已经应用于相当多的产品上，是一种随处可见的光源。由于近年来许多应用产品都倾向往可携式的方向改良，可以想见的具有挠曲特性的产品其携带的便利性必然较高。

由于固态光源芯片为非指向性光源，因此芯片的正向出量相当有限，再加上基板本身会吸收光，更使得整体的光取率降低。为了避免基板吸收光的作用，已知技术大多采用基板转置技术或是在基板上镀上一层反射面。但是这样一来，基板将不具有可挠曲的特性。另外，其它提高光取出率的方法还有采用较高功率的大尺寸固态光源，大尺寸的固态光源其发光效率虽然高但所产生的热能也多，因此又造成电流分散不均与热能累积造成出光效率不佳等问题。

发明内容

本发明提出一种可挠式光源装置包括基板、发光元件、封装材料、介电层以及金属导线。基板具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，其中基板中具有第一开口。此外，发光元件配置于基板的第一表面上，且覆盖第一开口。封装材料则位于基板的第一表面上方并且覆盖发光元件。介电层配置于基板的第二表面上并且覆盖第一开口的侧壁。值得注意的是，介电层中具有第二开口，第二开口曝露部分的发光元件。另外，金属导线配置于介电层上，且金属导线透过介电层中的第二开口而与发光元件电性连接。

在本发明的实施例中，封装材料内分布有光学扩散粒子。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置还包括反射薄膜，配置于基板与介电层之间。

在本发明的实施例中，上述的反射薄膜包括金属镀层或是反射材料叠层。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置还包括导热材料，配置于基板的第二表面上方并且覆盖金属导线。

在本发明的实施例中，导热材料包括金属薄膜或复合高分子材料。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置可进一步包括光学膜片组，配置于封装材料上。

在本发明的实施例中，光学膜片组直接贴附于封装材料的表面上。

在本发明的实施例中，封装材料与光学膜片组的折射率的差值≤0.3。

在本发明的实施例中，光学膜片组包括漫射片、增光片、棱镜片或其组合。

在本发明的实施例中，软性透明基板的可挠曲半径≥5厘米。

在本发明的实施例中，发光元件为发光二极管。

本发明提出一种可挠式光源装置的制造方法包括下列步骤。首先，提供基板，基板具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。接着，将发光元件配置于基板的第一表面上。然后，在基板的第一表面上形成封装材料，以覆盖发光元件。继之，在基板的第二表面上形成第一开口，其暴露出部分的发光元件。另外，在基板的第二表面上形成介电层，且介电层填入第一开口内。接着，在介电层中形成第二开口，并且在介电层上形成金属导线，其中金属导线透过第二开口与发光元件电性连接。

在本发明的实施例中，封装材料中包括分散均匀的光学扩散粒子。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置的制造方法还包括，在形成介电层之前，在基板的第二表面上形成反射薄膜，以及在基板以及反射薄膜中形成第一开口。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置的制造方法还包括，在介电层上形成金属导线之后，在基板的第二表面上方贴附导热材料，并覆盖金属导线。

在本发明的实施例中，可挠式光源装置的制造方法可进一步包括形成光学膜片组于封装材料上。

在本发明的实施例中，光学膜片组直接贴附于封装材料的表面上。

在本发明的实施例中，将发光元件配置于基板的第一表面上的方法包括管芯粘结技术。

基于上述，本发明所提供的可挠式光源装置的制造方法所制造的可挠式光源装置，其采用基板及封装材料因而具可挠曲的特性以及薄型化的外观。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1I为本发明的实施例一种可挠式光源装置的制造方法流程图。

附图标记说明

100：可挠性光源装置

110：基板

110a：第一表面

110b：第二表面

110c：第一开口

120：发光元件

130：封装材料

132：光学扩散粒子

140：反射薄膜

150：介电层

150a：第二开口

160：金属导线

170：导热材料

180：光学膜片组

具体实施方式

本发明可提供一种可挠式光源装置，其具有可挠曲以及薄型化外观的特性。

本发明可提供一种可挠式光源装置的制造方法，可制造可挠曲且具薄型化外观的光源装置。

图1A至图1I为本发明的实施例一种可挠式光源装置的制造方法流程图。本实施例的可挠式光源装置100的制造方法包括下列步骤。请先参照图1A，首先，提供基板110，基板110具有第一表面110a以及与第一表面110a相对的第二表面110b。在优选的情况中，基板110为软性透明基板，适于作为软性透明基板的材料可为聚合物材料，例如是聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚胺酯(polyurethane，PU)或是硅胶(silicon rubber)。软性透明基板的可挠曲半径优选的情况是≥5厘米。

请参照图1B，接着将发光元件120配置于基板110的第一表面110a上。在优选的实施例中，发光元件120例如是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或其他适当的发光源。另外，将发光元件120配置于基板110的第一表面110a的方式可采用如管芯粘结(die bonding)技术或其他适当的方法。

请参照图1C，然后在基板110的第一表面上110a形成封装材料130，以覆盖发光元件120。通常封装材料130的材料的选择优选的是具有透光率可达到99％以上的材料。在本实施例中封装材料130例如是硅胶(silicone)。为了使发光发件120所发出的光线有更广的发散角度。优选的情况是，封装材料130中还包括分散均匀的光学扩散粒子132。更详细的来说，当发光元件130所发出的光线遇到均匀分散在封装材料130中的光学扩散粒子132时，会发生折射或散射的作用，因而改变了原本的路径，改往其他的方向射出。如此一来，光线所照射到的面积及角度都会更广更多元，使发出的光线形成分布均匀的光源。

请参照图1D，接着在基板110的第二表面110b上形成第一开口110c，其暴露出部分的发光元件120。在本实施例中，形成第一开口110c的方式例如是激光钻孔、蚀刻或是其他的适当工艺方法。

在优选实施例中，为了提高可挠式光源装置的正面出光效率，可还包括于基板110的第二表面110b上形成反射薄膜140，如图1E所示。也就是说，在图1C的步骤之后，先在基板110的第二表面110b上形成反射薄膜140之后，接着才在基板110以及反射薄膜140中同时形成第一开口110c，而形成如图1E所示的结构。反射薄膜140的材料例如是金属镀层、反射材料叠层或是其他具有高反射效果的材料。

之后，请参照图1F，在基板110的第二表面110b上形成介电层150，且介电层150填入第一开口110c内。介电层150主要是用来电性隔绝反射薄膜140与后续所形成的金属导线。

请参照图1G，接着在介电层150中形成第二开口150a，并且在介电层150上形成金属导线160，其中金属导线160透过第二开口150a与发光元件120电性连接。由于有介电层150的存在，因此金属导线160才不至于与反射薄膜140接触而造成短路的现象。

为了提高散热的效果，在优选实施例中可选择性的在基板110的第二表面110b上方贴附导热材料170，并且导热材料170覆盖金属导线160，如图1H所示。导热材料170可使发光元件120运作时所产生的热能可以更快速的散逸出去，以避免热能的聚集造成发光元件120的发光效率受损。导热材料170的材料包括金属薄膜或复合高分子材料。

另外，为了达到更佳的混光效果，在完成上述步骤之后，还可选择性的形成光学膜片组180于封装材料130上，如图1I所示。光学膜片组180例如是漫射片、增光片、棱镜片或是其组合。优选的情况是，封装材料130与光学膜片组180的折射率的差值≤0.3。在本实施例中，将光学膜片组180形成于封装材料130上的方法是利用胶材将光学膜片组180直接贴附于封装材料130的表面上，以使光学膜片组180与封装材料130形成无间隙(no gap)的紧密贴合状态。这样一来，除了可以达到外观薄型化的特性以外，同时也可以使光均匀度达到80％以上。

值得一提的是，因上述实施例中的封装材料130中分布有光学扩散粒子132，因此发光元件120所发出的光线在通过封装材料130因光学扩散粒子132的存在可达到良好的散射及或扩散效果。因此，本实施例可直接将光学膜片组180直接贴附于封装材料130的表面上，而不需使光学膜片组180距离发光元件120特定距离才能具有均匀的发光效果。因而，本实施例的可挠式光源装置的整体厚度可以大幅减少。

在上述实施例的附图当中，仅绘示一个发光元件作为代表说明。事实上，通常在基板110是配置多个阵列排列的发光元件120以及与各别发光元件120对应配置的金属配线160，以构成一个光源或特定形状的光源。然而，本发明不限定发光元件以及其他元件的个数，其可视实施当时情况的需要而加以调整。

接下来的实施例当中，将详细描述利用上述制造方法所制造出的可挠式光源装置的结构。

请参照图1I，本发明的实施例一种可挠式光源装置100包括基板110、发光元件120、封装材料130、介电层150以及金属导线160。基板110具有第一表面110a以及与第一表面110a相对的第二表面110b，其中基板110中具有第一开口110c。此外，发光元件120配置于基板110的第一表面110a上，且覆盖第一开口110c。封装材料120则位于基板110的第一表面110a上方并且覆盖发光元件120。介电层150配置于基板110的第二表面110b上并且覆盖第一开口110c的侧壁。值得注意的是，介电层中150具有第二开口150a，第二开口150a曝露部分的发光元件120。另外，金属导线160配置于介电层150上，且金属导线160透过介电层150中的第二开口150a而与发光元件120电性连接。

本实施例中，基板110可以为软性透明基板，适于作为软性透明基板的材料例如是聚合物材料，举例来说，可以是聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚胺酯(polyurethane，PU)或是硅胶(silicon rubber)。另外，软性透明基板的可挠曲半径优选的情况是≥5厘米。发光元件120例如是发光二极管(LightEmitting Diode，LED)或其他适当的光源。

封装材料130的作用在于保护发光元件120。优选的情况是，封装材料130的透光率可达到99％以上。在本实施例当中，封装材料130中可进一步包括分散均匀的光学扩散粒子132。光学扩散粒子132可有效的使发光元件120所发出的光线形成发光均匀的光源。

为了提升可挠式光源装置100的正面出光效率，本实施例的可挠式光源装置100还包括反射薄膜140，配置于基板110与介电层150之间。反射薄膜140的材料例如是金属镀层、反射材料叠层或是其他具有高反射效果的材料。

本实施例的可挠式光源装置100还包括导热材料170，配置于基板110的第二表面110b上方，并且覆盖金属导线160。导热材料170可提高基板110的散热效果，以避免热能的堆积造成发光元件120的发光效率下降。适于作为导热材料170的材料例如是金属薄膜、复合高分子材料或是其他具有高导热效果的材料。

在本实施例中，可挠式光源装置100可进一步包括光学膜片组180，配置于封装材料130上。将光学膜片组180配置于封装材料上的方式，例如是用胶材将光学膜片组180直接贴附于封装材料130上，形成无间隙的状态。光学膜片组180例如是漫射片、增光片、棱镜片或是其组合。优选的情况是，封装材料130与光学膜片组180的折射率的差值≤0.3。

由于，封装材料130中具有均匀分散的光学扩散粒子132。因此，光线射出封装材料130时已经呈现均匀分布的状态，在贴附光学膜片组180时，可直接贴附而不需要与封装材料130维持一段距离使光线混光均匀。正因为如此，本实施例的可挠式光源装置100不需要使用导光板也可以有良好的混光效果，同时还能达到外观薄型化。

综上所述，本发明采用基板以及封装材料，因此可挠式光源装置不但有良好的发光品质及发光效率，并且还具有可挠曲的特性及薄型化的外观。

虽然本发明已以实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (19)

1.一种可挠式光源装置，包括：

基板，具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面，其中该基板中具有第一开口；

发光元件，配置于该基板的该第一表面上，且覆盖该第一开口；

封装材料，位于该基板的该第一表面上方并且覆盖该发光元件；

介电层，配置于该基板的该第二表面上并且覆盖该第一开口的侧壁，其中该介电层中具有第二开口，其曝露部分的该发光元件；

反射薄膜，配置于该基板与该介电层之间；以及

金属导线，配置于该介电层上，其中该金属导线透过该介电层中的该第二开口而与该发光元件电性连接；

其中，该介电层填入该第一开口内而覆盖该第一开口的内侧壁，以电性隔绝该反射薄膜及该金属导线。

2.如权利要求1所述的可挠式光源装置，其中该封装材料内分布有光学扩散粒子。

3.如权利要求1所述的可挠式光源装置，其中该反射薄膜包括金属镀层或是反射材料叠层。

4.如权利要求1所述的可挠式光源装置，还包括导热材料，配置于该基板的该第二表面上方并覆盖该金属导线。

5.如权利要求4所述的可挠式光源装置，其中该导热材料包括金属薄膜或复合高分子材料。

6.如权利要求1所述的可挠式光源装置，还包括光学膜片组，配置于该封装材料上。

7.如权利要求6所述的可挠式光源装置，该光学膜片组直接贴附于该封装材料的表面上。

8.如权利要求6所述的可挠式光源装置，其中该封装材料与该光学膜片组的折射率的差值≤0.3。

9.如权利要求6所述的可挠式光源装置，其中该光学膜片组包括漫射片、增光片、棱镜片或其组合。

10.如权利要求1所述的可挠式光源装置，其中该基板为软性透明基板。

11.如权利要求10所述的可挠式光源装置，其中该软性透明基板的可挠曲半径≥5厘米。

12.如权利要求10所述的可挠式光源装置，其中该软性透明基板的材料为聚合物材料。

13.如权利要求1所述的可挠式光源装置，其中该发光元件为发光二极管。

14.一种可挠式光源装置的制造方法，包括：

提供基板，具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面；

将发光元件配置于该基板的该第一表面上；

在该基板的该第一表面上形成封装材料，以覆盖该发光元件；

在该基板的该第二表面上形成第一开口，其暴露出部分的该发光元件；

在该基板的该第二表面上形成介电层，且该介电层填入该第一开口内；

在该介电层中形成第二开口；以及

在该介电层上形成金属导线，其中该金属导线透过该第二开口而与该发光元件电性连接

在形成该介电层之前，还包括：于该基板的该第二表面上形成反射薄膜；以及在该基板以及该反射薄膜中形成该第一开口；

其中填入该第一开口的该介电层覆盖该第一开口的内侧壁，以电性隔绝该反射薄膜及该金属导线。

15.如权利要求14所述的可挠式光源装置的制造方法，其中该封装材料中还包括分散均匀的光学扩散粒子。

16.如权利要求14所述的可挠式光源装置的制造方法，其中在该介电层上形成该金属导线之后，还包括于该基板的该第二表面上方贴附导热材料，并覆盖该金属导线。

17.如权利要求14所述的可挠式光源装置的制造方法，还包括形成光学膜片组于该封装材料上。

18.如权利要求17所述的可挠式光源装置的制造方法，其中该光学膜片组直接贴附于该封装材料的表面上。

19.如权利要求14所述的可挠式光源装置的制造方法，其中将该发光元件配置于该基板的该第一表面上的方法包括管芯粘结技术。

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