CN103325776A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置,包括:一透明基板;一线路层,配置在透明基板上;多个发光二极管芯片,配置在透明基板上,有电性连接线路层;以及一对向基板,配置在透明基板上,且发光二极管芯片与线路层是夹在透明基板与对向基板之间,其中对向基板的一朝向发光二极管芯片的表面上并未配置任何线路层。
Description
技术领域
本发明有关于发光装置,且特别是有关于具有发光二极管的发光装置。
背景技术
发光二极管具有体积小、驱动电压低、反应速率快、耐震、寿命长、耗电量少、发热量少等优势。因此,发光二极管可配合日常生活中各种应用设备的薄型化发展趋势。随着近年来发光二极管的制作技术不断地推陈出新,发光二极管已成为现代生活中非常普及且重要的光电元件之一。
有鉴于发光二极管的种种优势,利用发光二极管来取代传统的日光灯或卤素灯等日常照明装置,已成为未来照明设备的重要发展趋势。
发明内容
本发明一实施例提供一种发光装置,包括:一透明基板;一线路层,配置在透明基板上;多个发光二极管芯片,配置在透明基板上,并电性连接线路层;以及一对向基板,配置在透明基板上,且发光二极管芯片与线路层是夹在透明基板与对向基板之间,其中对向基板的一朝向发光二极管芯片的第一表面上并未配置任何线路层。
附图说明
图1绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图;
图2绘示本发明另一实施例的发光装置的剖面图;
图3绘示图1的一种发光二极管芯片的剖面图;
图4绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图;
图5绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图。
附图标记说明:
100、400、500:发光装置;
110:透明基板;
120:线路层;
120a:透明导电部;
120b:金属导电部;
130:发光二极管芯片;
132:第一电极;
134:第二电极;
136:第一型半导体层;
138:第二型半导体层;
140:对向基板;
142:第一表面;
144:第二表面;
150:导电层;
160:粘着层;
410a、410b、510:焊线;
420:控制芯片;
520:导电胶;
530:粘着层;
C:腔体;
E:透明电极;
F:填充材料;
L:发光层;
P:透明保护层;
P1:表面;
S:基底。
具体实施方式
以下将详细说明本发明实施例的制作与使用方式。然而应注意的是,本发明提供许多可供应用的发明概念,其可以多种特定型式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式,不是用以限制本发明的范围。此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。再者,当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时,包括第一材料层与第二材料层直接接触或间隔有一或更多其他材料层的情形。在图示中,实施例的形状或是厚度可扩大,以简化或方便标示。再者,图中未绘示或描述的元件,为本领域的技术人员所知的形式。
本发明是将多个未经封装的发光二极管芯片夹在透明基板与对向基板之间而构成一三明治型的发光装置,发光二极管芯片所发出的光线可穿过透明基板而作为照明或广告指示之用。
图1绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图。请参照图1,本实施例的发光装置100包括一透明基板110、一线路层120、多个发光二极管芯片130、以及一对向基板140,透明基板110的材质例如为玻璃或高分子材料,其中高分子材料例如为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅胶(Silicon)或环氧树脂(epoxy)。
线路层120与发光二极管芯片130配置在透明基板110上,且发光二极管芯片130电性连接线路层120。线路层120的材质例如为金属材料或透明导电材料,其中透明导电材料例如为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)。
对向基板140配置在发光二极管芯片130上,且发光二极管芯片130与线路层120是夹在透明基板110与对向基板140之间。对向基板140可为一透明基板、一半透明基板或一不透明基板。透明基板110与对向基板140可为软板或硬板。透明基板110的材质可相同或不同于对向基板140的材质。
值得注意的是,本实施例的发光装置100采用未经封装的发光二极管芯片130(厚度约为100微米)作为光源。相较于现有技术的发光二极管封装结构(厚度约大于1厘米),未经封装的发光二极管芯片130具有成本低且厚度小的特点,因此可大幅降低发光装置100的制作成本,且厚度小的发光二极管芯片130适于夹在透明基板110与对向基板140之间。可将发光装置100(对向基板140)贴附至其它物件(如天花板或墙面)上以作为照明或广告指示之用。
此外,发光二极管芯片130体积很小又绝大部分为透明结构(半导体层为透明结构,而电极为不透明结构),且线路层120的线路很细且可采用透明导电材料制成。因此,当采用透明基板作为对向基板140时,发光装置100大致上可视为一透明板(或透明膜片),其可作为窗户、装饰墙或是贴附在窗户或装饰墙上,此时,由发光装置100的相对两侧都可看到发光二极管芯片130所发出的光线。
对向基板140具有一朝向发光二极管芯片130的第一表面142以及一相对于第一表面142的第二表面144,且第一表面142上并未配置任何线路层。也就是说,在透明基板110与对向基板140所夹出的腔体C中,线路层120只形成在透明基板110上,而不形成在对向基板140上。在一实施例中,对向基板140整体上并未配置任何线路层,也就是,对向基板140的第一表面142与第二表面144上都未配置任何线路层,因此在制造时不需要精细对准两面基板,易于大量制造。
在本实施例中,发光二极管芯片130为平面型发光二极管芯片(plane lightemitting diode),各发光二极管芯片130具有一第一电极132与一第二电极134,且各发光二极管芯片130以覆晶接合的方式使第一电极132与第二电极134电性连接至线路层120。
详细而言,当线路层120、第一电极132与第二电极134的材质都为金属材料时,可使第一电极132与第二电极134都与线路层120共晶接合(eutectic bonding)。
图2绘示本发明另一实施例的发光装置的剖面图。请参照图2,在另一实施例中,当线路层120的材质为铟锡氧化物或铟锌氧化物等透明导电材料时,可在电极(也就是,第一电极132与第二电极134)与线路层120之间形成一导电层150,以电性连接电极与线路层120。导电层150的材质例如为银胶或其他适合的导电材料。
请参照图1与图2,可选择性地在发光二极管芯片130与透明基板110之间形成一粘着层160,以将发光二极管芯片130固着在透明基板110上。粘着层160的材质例如为透明绝缘胶(例如硅胶或环氧树脂(epoxy))。在一实施例中,透明绝缘胶可掺杂有一荧光粉材料(未绘示),以使发光装置100可发出特定颜色的光线。
腔体C内可选择性地呈真空状态(如图1所示)、或者是填充有一填充材料F(如图2所示),其中填充材料F包括氮气、惰性气体、透明胶体或其他适于填充在腔体C中且不影响线路层120与发光二极管芯片130运行的材料,其中透明胶体可选择性地掺杂有一荧光粉材料。
图3绘示图1的一种发光二极管芯片的剖面图。请参照图3,详细而言,本实施例的发光二极管芯片可以是各种型态芯片,包含垂直于水平结构芯片,也可以是如图3的发光二极管芯片130包括一第一型半导体层136、一第二型半导体层138、一发光层L、第一电极132以及第二电极134。在一实施例中,发光二极管芯片130可选择性地还包括一透明保护层P。
发光层L夹在第一型半导体层136与第二型半导体层138之间,而透明保护层P覆盖第一型半导体层136与第二型半导体层138。第一电极132配置在透明保护层P上并贯穿透明保护层P而连接第一型半导体层136。第二电极134配置在透明保护层P上并贯穿透明保护层P而连接第二型半导体层138。
透明保护层P的材质可为透明绝缘材料,其可保护其下的第一型半导体层136与第二型半导体层138免于受到外界环境的污染或后续制程的损坏,进而提升发光二极管芯片130的可靠度与使用寿命。此外,透明保护层P的一朝向远离第一型半导体层136与第二型半导体层138的表面P1可为一经粗化处理过的粗糙表面,以利于发光层L所发出的光由透明保护层P出光,进而提升发光二极管芯片130的整体发光效率。
在一实施例中,发光二极管芯片130可选择性地还包括一透明电极E。透明电极E可配置在第一型半导体层136上,且第一电极132可配置在透明电极E上以电性连接透明电极E。透明电极E可大面积地覆盖第一型半导体层136,以将输入第一电极132的电流均匀地分散至第一型半导体层136中并均匀地通过发光层L,进而提升发光二极管芯片130的发光效率。透明电极E的材质例如为铟锡氧化物或铟锌氧化物。
在一实施例中,发光二极管芯片130可选择性地还包括一基底S,且第二型半导体层138、发光层L与第一型半导体层136依次形成在基底S上。基底S的材质例如为蓝宝石。
图4绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图。请参照图1和图4,本实施例的发光装置400相似于图1的发光装置100,两者的主要差异之处在于发光装置400的发光二极管芯片130以打线接合的方式与线路层120电性连接。
详细而言,发光装置400还包括多条焊线410a、410b,且发光二极管芯片130的第一电极132与第二电极134分别经由焊线410a、410b连接至线路层120。在本实施例中,也可选择性地在发光二极管芯片130与透明基板110之间形成粘着层160,并可在粘着层160中掺杂荧光粉材料(未绘示)。
在一实施例中,可在透明基板110上选择性地配置一控制芯片420,控制芯片420可电性连接至线路层120,并经由线路层120输出一控制信号至发光二极管芯片130,以控制发光二极管芯片130。
图5绘示本发明一实施例的发光装置的剖面图。请参照图1和图5,本实施例的发光装置500相似于图1的发光装置100,两者的主要差异之处在于发光装置500的发光二极管芯片130为垂直型发光二极管芯片。
在本实施例中,发光二极管芯片130的第一电极132经由一条焊线510连接至线路层120,并可选择性地在第二电极134与线路层120之间配置一导电胶520(例如银胶)作为粘着层,以电性连接第二电极134与线路层120。
在一实施例中,线路层120可为一复合线路层,线路层120包括彼此相连的一透明导电部120a与一金属导电部120b,透明导电部120a的材质可为透明导电材料(如铟锡氧化物或铟锌氧化物),金属导电部120b的材质可为金属。第二电极134可经由导电胶520与透明导电部120a电性连接,而第一电极132可经由焊线510与金属导电部120b电性连接。
在一实施例中,可在对向基板140的第二表面144上选择性地配置一粘着层530,以利于将发光装置500贴附至其他物件(未绘示)的表面,其他物件例如为窗户、墙壁或天花板。
综上所述,本发明是将多个发光二极管芯片夹在透明基板与对向基板之间,以使发光二极管芯片所发出的光线可穿过透明基板而作为照明或广告指示之用。此外,可采用透明基板作为发光装置的对向基板,以使发光装置大致上呈透明板状结构(或透明膜片状结构),其可作为窗户、装饰墙或是贴附在窗户或装饰墙上,并依照使用需求点亮发光二极管芯片。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种发光装置,其特征在于,包括:
一透明基板;
一线路层,配置在该透明基板上;
多个发光二极管芯片,配置在该透明基板上,有电性连接该线路层,其中发光二极管芯片的连线线路均在该基板上。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括一对向基板,配置在该透明基板上,且该些发光二极管芯片与该线路层是夹在该透明基板与该对向基板之间,其中该对向基板的一朝向该些发光二极管芯片的第一表面上并未配置任何线路层。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该线路层的材质包括金属材料或透明导电材料。
4.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,各该发光二极管芯片具有一第一电极与一第二电极,且各该发光二极管芯片以覆晶接合的方式使该第一电极与该第二电极电性连接至该线路层。
5.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,各该发光二极管芯片具有一第一电极与一第二电极,且该发光装置还包括多条焊线,其中该第一电极与该第二电极分别经由该些焊线连接至该线路层。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,各该发光二极管芯片具有一第一电极与一第二电极,且该第一电极经由一条焊线连接至该线路层,该第二电极配置在该线路层上,以使该第一电极与该第二电极分别电性连接至该线路层。
7.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括:
一粘着层,配置在该些发光二极管芯片与该透明基板之间,以使该些发光二极管芯片固着在该透明基板上。
8.根据权利要求7所述的发光装置,其特征在于,该粘着层的材质包括透明绝缘胶。
9.根据权利要求8所述的发光装置,其特征在于,还包括:
一荧光粉材料,掺杂在该透明绝缘胶中。
10.根据权利要求7所述的发光装置,其特征在于,该粘着层的材质包括导电胶。
11.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,各该发光二极管芯片包括:
一第一型半导体层;
一第二型半导体层;
一发光层,夹在该第一型半导体层与该第二型半导体层之间;
一透明保护层,覆盖该第一型半导体层与该第二型半导体层;
一第一电极,配置在该透明保护层上并贯穿该透明保护层而连接该第一型半导体层;以及
一第二电极,配置在该透明保护层上并贯穿该透明保护层而连接该第二型半导体层。
12.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,该对向基板为另一透明基板。
13.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该透明基板为软板。
14.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,该透明基板与该对向基板都为硬板。
15.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括:
一控制芯片,配置在该透明基板上,并电性连接该线路层。
16.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该些发光二极管芯片与该线路层位于一由该透明基板与该对向基板所夹出的腔体中,且该发光装置还包括:
一填充材料,填充在该腔体中,其中该填充材料包括氮气、惰性气体、或透明胶体。
17.根据权利要求16所述的发光装置,其特征在于,该透明胶体掺杂有一荧光粉材料。
18.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该些发光二极管芯片与该线路层位于一由该透明基板与该对向基板所夹出的腔体中,且该腔体内呈真空状态。
19.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括:
一粘着层,配置在该对向基板的一相对于该第一表面的第二表面上。
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