CN114520236A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一种发光装置,包括一第一电路基板、一第二电路基板以及设置在第一电路基板与第二电路基板之间的多个发光单元。第一电路基板包括一第一基底,第二电路基板包括一第二基底,且第一基底与第二基底之间的热膨胀系数差异小于或等于5x10‑6。
Description
技术领域
本揭露涉及一种发光装置,特别是涉及一种包括薄膜晶体管线路的显示设备。
背景技术
近年来,信息设备被广泛应用在生活中,以提供人们日常生活信息。发光装置是信息设备中的关键装置之一,例如可以作为显示设备或光源,以提供用户信息。举例而言,公众显示器(public information display,PID)是一种常用于户外的显示设备,其可能由多个小型显示面板拼接而成,以提供大面积的显示画面。传统用来拼接公众显示器的小型显示面板可能是以玻璃纤维板(epoxy glass fiber unclad laminate,简称FR4)为基板,其表面的线路制程无法太精细,尺寸一般是微米(micrometer)到毫米(millimeter)等级,造成线路配置复杂且面积占比大,且需多层板材互相堆栈而具有相当的厚度,因此含有线路的基板透光度小,且成本较高。因此业界仍须持续研究如何提供透光度较高的线路基板以应用在发光装置中,并同时兼顾产品的制作成本。
发明内容
本揭露的目的之一在于提供一种发光装置,其包括两层电路基板,且两层电路基板之间设有多个发光单元,以简化制程并提供轻薄的发光装置。
本揭露提供一种发光装置,包括一第一电路基板、一第二电路基板以及设置在第一电路基板与第二电路基板之间的多个发光单元。第一电路基板包括一第一基底,第二电路基板包括一第二基底,且第一基底与第二基底之间的热膨胀系数差异小于或等于5x10-6。
附图说明
图1为本揭露发光装置的第一实施例的局部剖面示意图。
图2为本揭露发光装置的第二实施例的局部剖面示意图。
图3为本揭露发光装置的第三实施例的局部剖面示意图。
图4为本揭露发光装置的第四实施例的局部剖面示意图。
图5为本揭露发光装置的第五实施例的局部剖面示意图。
图6与图7为本揭露发光装置的第六实施例的剖面示意图,其中图6绘示出第二电路基板的剖面示意图。
图8为本揭露发光装置的第七实施例的剖面示意图。
图9到图11为本揭露发光装置的第八实施例的剖面示意图,其中图9绘示出第二电路基板的剖面示意图,图10绘示出第一电路基板的剖面示意图。
附图标记说明:100-发光装置;102-第一基底;104、104'-第二基底;1041、SB11、1021-外表面;1042、SB12-内表面;106-导线;108、110、114、116、1161、1162、118、134、142、144、148、150、156-连接垫;112、154-晶体管电路层;112a、154a-开口;120、120'、122、1221、1222、136、138、146、152-接合材料;124、130-黏着层;126、126'-反射层;128-驱动元件;132-空隙;140-软性电路板;158、162-电路板;160-侧边导线;ARL、ARL1、ARL2-箭头;CTP-连接部;ED-电子装置;LER、LER1、LER2-出光区;LEU、LEU'-发光单元;MD1、MD2-微型驱动元件;SB1-第一电路基板;SB2-第二电路基板;TH-通孔;UT-灯板单元;UTS-基板单元;Z、X-方向。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本揭露,须注意的是,为了使读者能容易了解及为了图式的简洁,本揭露中的多张图式只绘出电子装置的一部分,且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外,图中各元件的数量及尺寸仅作为示意,并非用来限制本揭露的范围。
本揭露通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解,电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
在下文说明书与权利要求书中,「包括」等词为开放式词语,因此其应被解释为「包括但不限定为…」之意。
本文中所提到的方向用语,例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而并非用来限制本揭露。在附图中,各图式绘示的是特定实施例中所使用的方法、结构及/或材料的通常性特征。然而,这些图式不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说,为了清楚起见,各膜层、区域及/或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。
应了解到,当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」,它可以直接在此另一元件或膜层上,或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地,当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」,两者之间不存在有插入的元件或膜层。电连接可以是直接电性连接或透过其它元件间接电连接。关于接合、连接的用语亦可包含两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。
术语「等于」或「大致上」通常代表落在给定数值或范围的20%范围内,或代表落在给定数值或范围的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%范围内。
术语“在从第一值到第二值的范围内”表示该范围包括第一值、第二值、以及在这两者之间的其他值。
虽然术语第一、第二、第三…可用以描述多种组成元件,但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语,而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三…取代。因此,在下文说明书中,第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
须知悉的是,以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下,可将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
请参考图1,图1为本揭露发光装置的第一实施例的局部剖面示意图。本揭露电子装置ED可例如为发光装置100,电子装置ED可包括显示设备、天线装置、感测装置、触控电子装置(touch display)、曲面电子装置(curved display)或非矩形电子装置(free shapedisplay),但不以此为限。电子装置ED可为可弯折或可挠式电子装置。电子装置ED可例如包括液晶(liquid crystal)、发光二极管、量子点(Quantum dot,QD)、荧光(Fluorescence),磷光(Phosphor),其他适合的显示介质,或上述材料的组合,但不限于此;发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)、次毫米发光二极管(miniLED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(quantum dot,QD,可例如为QLED、QDLED)、或其他适合之材且其材料可任意排列组合,但不以此为限。显示设备可例如包括拼接显示设备,但不以此为限。天线装置可例如是液晶天线,但不以此为限。天线装置可例如包括天线拼接装置,但不以此为限。需注意的是,电子装置ED可为前述的任意排列组合,但不以此为限。下文中将以电子装置ED为发光装置100作为例子来介绍本揭露。发光装置100可根据用户的需求与操作而显示静态或动态的影像或画面,但不以此为限。此外,电子装置ED的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子装置ED可以具有驱动系统、控制系统、光源系统…等周边系统以支持显示设备、天线装置或拼接装置。下文中以发光装置100为例以说明本揭露内容,但本揭露不以此为限。
根据本实施例,如图1所示,发光装置100可包括第一电路基板SB1、第二电路基板SB2以及多个发光单元LEU设置在第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间。第一电路基板SB1包括第一基底(base)102,第二电路基板SB2包括第二基底104,其中第一基底102与第二基底104可分别包括可挠曲基板、硬质基板或上述基板的组合。可挠曲基板的材料可例如包括聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚碳酸(polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、三乙酸酯(triacetate,TAC)、环氧树脂(epoxy)、其他适合的材料、或上述材料的组合,而硬质基板的材料可例如包括玻璃、陶瓷、石英、蓝宝石或上述材料的组合,但不以此为限。第一基底102与第二基底104的材料可以相同或不相同。须注意的是,根据本揭露,第一基底102与第二基底104之间的热膨胀系数(coefficient ofthermal expansion,CTE)差异小于或等于5x10-6。在一些实施例中,例如在环境温度20℃下,玻璃的热膨胀系数可以例如为7.1x10-6,聚碳酸(polycarbonate,PC)的热膨胀系数可以例如70.2x10-6,聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)的热膨胀系数可以例如59.4x10-6,热膨胀系数的单位例如为摄氏温度的倒数(℃-1),各材料的热膨胀系数可以参考由ASTM E831、ASTM D696、ISO 11359等测量规范中所测量的数值。举例而言,在第一实施例中,第一基底102的材料可不同于第二基底104的材料,例如第一基底102可包括PI材料或是封装材料,而第二基底104可包括透明材料,例如玻璃,但不以此为限。在变化实施例中,第一基底102与第二基底104可以皆包括可挠性材料。第一基板SB1可包括一或多条导线106,设置在第一基底102中,用来电连接第一基板SB1表面的连接垫110并传递信号,例如导线106可以电连接位于第一基板SB1的外表面SB11上(或称为第一基底102的外表面)的连接垫108,也可电连接位于第一基板SB1的内表面SB12(或称为第一基底102的内表面)的连接垫110。在一些实施例中,连接垫110可以设置于第一基板SB1中((如图1所示),但本揭露不以此为限。第一基底102中的导线106可由一层或多层导电层所构成,图1仅绘示一层作为示意。导线106的材料可包括铜、银、金、铝、其他适合的导电材料或上述材料的组合,但不以此为限。第二基板SB2包括晶体管电路层112设置并形成在第二基底104的内表面1042上,其中晶体管电路层112包括多层材料层,例如可包括半导体层、导电层(例如但不限于上述提到的金属材料)与绝缘层,且可由薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)等级的制程所制作,晶体管电路层112可包括多个薄膜晶体管作为开关元件或驱动元件,并可包括电连接薄膜晶体管的导线及/或其他电子元件,但本揭露并不以此为限。此外,第二电路基板SB2的内侧包括多个连接垫114与连接垫118,设置在晶体管电路层112的表面,其中连接垫114用来电连接发光单元LEU,而连接垫118用来电连接第一电路基板SB1。在本揭露的某些实施例中,可以利用接合材料120来接合连接垫110与连接垫118,以使第一电路基板SB1可以电连接第二电路基板SB2,详细而言,通过连接垫118、接合材料120与连接垫110所构成的连接部CTP,可以使第一电路基板SB1中的导线106电连接到第二电路基板SB2的晶体管电路层112。在本实施例中,接合材料120举例为焊料(solder),例如包括金属锡,但不以此为限。在某些实施例中,接合材料120也可以包括其他导电材料,例如异方性导电胶(anisotropicconductive film,ACF),但本揭露不以此为限。
发光单元LEU设置在第二电路基板SB2的内表面1042上且包括连接垫116,各连接垫116可分别对应一个晶体管电路层112表面的连接垫114,并通过接合材料122而使连接垫114与连接垫116电连接,进而使发光单元LEU可电连接到第二电路基板SB2的晶体管电路层112,而第二电路基板SB2中的薄膜晶体管可驱动所对应电连接的发光单元LEU。连接垫116可以为发光单元LEU的电极,例如两侧的连接垫116分别为发光单元LEU的阴极与阳极,在一些实施例中,发光单元LEU可为覆晶型LED,阴极与阳极皆位于发光单元LEU的同侧,但不以此为限。发光单元LEU可包括发光二极管。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organiclight-emitting diode(OLED))、无机发光二极管(inorganic light-emitting diode,LED)、次毫米发光二极管(mini-light-emitting diode(mini LED),mini-meter sizedLED)、微发光二极管(micro-light-emitting diode(micro-LED),micro-meter sizedLED)、量子点(quantum dots(QDs))发光二极管(可例如为QLED、QDLED)、其他适合的发光二极管或上述的任意排列组合,但不以此为限。发光单元LEU可以为芯片形式,但不以此为限。在图1所示实施例中,发光装置100为顶部发光型装置,以第二电路基板SB2的外表面1041作为发光装置100的发光侧或显示侧,亦即用户位于第二电路基板SB2相反于第一电路基板SB1的一侧,以从第二电路基板SB2的外表面1041接收光线或观赏到影像。如图1所示,发光单元LEU可朝上侧发光,也就是朝第二电路基板SB2的外表面1041发光,其光线路径如箭头ARL,于此实施例中,发光单元LEU也可为六面发光型装置,但本揭露并不以此为限。须注意的是,在一些实施例中,晶体管电路层112可包括多个开口112a,多个开口112a中的至少一个对应于发光单元LEU的两个连接垫116之间的位置,开口112a可容许光线穿过,例如晶体管电路层112在开口112a位置处至少部分未设置不透明材料层,不透明材料层例如为金属层或是金属导线。于此实施例中,位于两个连接垫116外侧位置的晶体管电路层112也可以包括多个开口(未绘示),即该发光单元LEU所发出的光线也可以从两个连接垫116的外侧位置穿过,但本揭露不以此为限。在另一些实施例中,外表面1041上可做表面处理及/或可选择性设置光学膜层,举例而言,外表面1041可做雾化处理或是提升表面粗糙度,亦或是设有扩散膜或集光膜等,可改变表面反射、折射或光学视角等光学特性,但本揭露不以此为限。
再者,发光装置100可包括一黏着层124位于第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间,在某些实施例中,黏着层124可完全填充于第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间,因此发光单元LEU与第一电路基板SB1之间以及发光单元LEU与第二电路基板SB2之间都会有黏着层124。黏着层124可用来组装第一电路基板SB1与第二电路基板SB2,并固定第一电路基板SB1、第二电路基板SB2及发光单元LEU之间的相对设置位置。黏着层124可包括任何适合的胶材,例如(但不限于)光学胶或热塑料。图1所示的实施例是以发光二极管(lightemitting diode)封装胶(例如环氧树脂(epoxy))作为黏着层124,但不以此为限。
此外,第一电路基板SB1还可选择性的包括一反射层126,位于第一电路基板SB1的内表面SB12,或是位于第一电路基板SB1之中,反射层126可以是整面并图案化后的涂层,例如图案化后的反射层126可以对应发光单元LEU的位置设置,各图案范围(或面积)可以稍大于发光单元LEU的面积,在此设计下,从发光单元LEU发出的光线可被反射层126向上反射,增加光线从第二基底104的外表面1041射出的机率,以提高光线利用率。反射层126例如可包括金属层、银胶、白色涂料或其他具高反射率的材料,例如反射率达90%以上的材料。当反射层126包括金属材料的时候,发光单元LEU可以与反射层126具有一间距D1,且该间距D1大于0,其中间距D1是指沿着方向Z的最短距离,而方向Z平行于第一基板SB1的内表面SB12的法线方向。在变化实施例中,第一电路基板SB1可不具有反射层126;在另一变化实施例中,反射层126可为一个周围高中间低的碗杯形状,使具有集光等影响光学特性的效果,以提高光线利用率。另一方面,第一电路基板SB1中的导线106可以经由第一基底102中的通孔TH而电连接到连接垫108,驱动元件128可设置在连接垫108上,经由连接垫108而电连接到导线106。驱动元件128举例包括集成电路芯片,但不以此为限。箭头ARS表示出信号/电压的输入方向,例如当驱动元件128设置在第一电路基板SB11的外表面SB11时,信号/电压可以输入至驱动元件128,进而提供发光装置100操作电压或控制发光装置100的运作。在另一些实施例中,驱动元件128可例如为软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)、薄膜上芯片(chip on film,COF)等,但本揭露并不以此为限。
在第一实施例的变化实施例中,若发光装置100设计为双面发光装置,可以省略反射层126,且通孔TH与连接垫108可以对应连接部CTP设置,即于方向Z上,通孔TH与连接垫108至少部分与连接部CTP重叠设置,而驱动元件128可以垂直于第一电路基板SB1的外表面SB11的方式设置,亦即沿着方向Z设置,即驱动元件128于方向Z(例如平行于第一基板SB1的内表面SB12的法线方向)上可不与发光单元LEU重叠。
根据图1所示实施例,本揭露发光装置100的制作方法可以包括提供第二电路基板SB2,其中第二电路基板SB2包括第二基底104,其表面已形成有晶体管电路层112以及连接垫114与连接垫118,接着可利用接合材料122将发光单元LEU接合到第二电路基板SB2表面,使发光单元LEU的连接垫116透过接合材料122而电连接第二电路基板SB2表面的连接垫114,此外,还可在连接垫118上提供接合材料120。接着,在第二电路基板SB2上形成黏着层124,其中黏着层124完整覆盖发光单元LEU,例如覆盖发光单元LEU相反于第二电路基板SB2的表面,且黏着层124暴露出接合材料120的至少一部分,例如黏着层124没有覆盖接合材料120相反于第二电路基板SB2的表面。黏着层124可以涂布方式形成,但不以此为限。另一方面,本揭露发光装置100的制作方法还包括提供第一电路基板SB1,其中第一电路基板SB1包括第一基底102,第一基底102内设有导线106,且第一基底102表面设有连接垫110、连接垫108与选择性的反射层126。然后,使第一电路基板SB1的内表面SB12面对第二基底104的内表面1042与发光单元LEU,将第一电路基板SB1与第二电路基板SB2对组,接着可进行回焊(reflow)以使接合材料120电连接于连接垫110,同时固化黏着层124。在某些实施例中,也可选择性的通过热压或照紫外光来完成上述固化黏着层124的步骤,本揭露并不以此为限。对组完成之后,可将驱动元件128与连接垫108接合,以完成发光装置100的制作。
根据本揭露,第一基底102与第二基底104之间的热膨胀系数差异小于或等于5x10-6,此设计可以降低组装后基底翘曲或碎裂的机率。在满足上述条件下,发光装置100可以依需求分别选用不同的第一基底102与第二基底104的材质或设计不同的结构与制程,仍可提供良好的产品信赖性。上述第一基底102与第二基底104之间的热膨胀系数差异的条件可应用于本揭露的各实施例与变化实施例中,以下不再赘述。再者,发光装置100是以第二基底104为出光侧,第二基底104可采用透明度高的材料,例如(但不限于)前述的玻璃、蓝宝石材料等,可以提高出光效率与亮度。此外,前述的第二基底104的材料可适合应用于薄膜晶体管等级制程,制作包含薄膜晶体管的晶体管电路层112,薄膜晶体管等级制程可以提高制程精确度。另一方面,本揭露将主要驱动元件(例如薄膜晶体管)与导线(例如数据线或是扫描线)设置在出光侧的基板(第二电路基板),此设计可以减少背侧基板(第一电路基板)的厚度及/或节省制程成本。再者,根据本揭露,发光单元可一同设置在出光侧基板,使发光单元直接电连接驱动元件与导线,能提高效能和出光效率。
本揭露的电子装置与发光装置并不限于以上所述的实施例,且可以具有如下所述的其他实施例或变化实施例。在不脱离本揭露的精神下,不同实施例中的技术特征可以进行替换、重组、混合以完成其他实施例。为了简单比较实施例和变化实施例之间的差异,后续将描述不同实施例或变化实施例中的不同之处,而相同部分的特征将不再赘述。
图2为本揭露发光装置的第二实施例的局部剖面示意图。本揭露第二实施例的发光装置与第一实施例的主要不同处在于黏着层的设计。请参考图2,第二实施例的发光装置100的黏着层130是部分填充或部分设置在第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间。例如黏着层130可以位于相邻发光单元LEU之间,也可以位于发光单元LEU与连接部CTP之间,而黏着层130与发光单元LEU具有空隙132,亦即黏着层130与邻近的发光单元LEU之间具有间隔。黏着层130可包括任何适合的胶材。在一些实施例中,黏着层130可包括可重工(reworkable)胶材,由于黏着层130只设置在第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间的某些位置,因此较容易对黏着层130解黏或重工,有利于发光装置100的重工。黏着层130的解黏方式例如(但不限于)加热或照光,另可对接合材料120与接合材料122进行解焊制程,使第一电路基板SB1与第二电路基板SB2分开,即可对发光单元LEU与线路做修补或重工。在某些实施例中,黏着层130可以为间隔物(spacer),例如包括间隔球(spacer ball),提供第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间的支撑效果,使两基板之间保持固定的间距。作为间隔物(spacer)的黏着层130的剖面形状不限于图2所示,例如可以为球状或其他形状。在某些实施例中,黏着层130也可提供密封功能,隔绝水氧侵入到第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间。在某些实施例中,可因应各种显示需求,黏着层130也可具有反射、导光、扩散及/或吸光等影响光路径的光学效果,可提高发光装置100的出光效率。本实施例发光装置100的制作方式大致类似第一实施例,主要不同处在于黏着层130可以点胶、网印或喷涂方式制作。在本实施例中,相邻黏着层130之间区域可以定义为出光区LER,例如以黏着层130最接近邻近发光单元LEU的边缘来定义出光区LER,但不以此为限。
请参考图3,图3为本揭露发光装置的第三实施例的局部剖面示意图。本实施例与第二实施例的差异点主要包括出光设计、外部信号的输入位置与连接方式以及连接部的设计。图3所示的发光装置100为双面出光型发光装置,或者也可作为透明显示设备。其中,发光单元LEU可为六面发光型发光单元,例如为六面发光型发光二极管,发光单元LEU可朝上侧、下侧及侧向发光。因此第一电路基板SB1与第二电路基板SB2中对应发光单元LEU的透明区域都有可能让发光单元LEU的光线穿过。第一电路基板SB1包括第一基底102与晶体管电路层154,其中晶体管电路层154可类似于第二电路基板SB2的晶体管电路层112,包括以薄膜晶体管等级制程所制作的薄膜晶体管、导线及/或其他电子元件,于此不再赘述。第一基底102与第二基底104可包括相同或不同的透明材料,例如两者皆包括玻璃或者皆包括透明的可挠性材料,但不以此为限。以薄膜晶体管等级制程所制作的晶体管电路层154与晶体管电路层112的厚度较薄,穿透度较高,再搭配透明度高的第一基底102与第二基底104材料,可以提供双面出光功能。如同第一实施例,在晶体管电路层112中可包括多个开口112a,例如两个连接垫116之间至少设有一个开口112a,使得发光单元LEU所产生光线可以由开口112a中穿过,而位于两个连接垫116外侧位置的晶体管电路层112也可以包括多个开口(未绘示),即该发光单元LEU所发出的光线也可以从两个连接垫116的外侧位置穿过,如箭头ARL1所示,形成出光区LER1,但本揭露不以此为限。另一方面,晶体管电路层154可包括多个开口154a,分别对应一个发光单元LEU,使得发光单元LEU所产生光线可以由开口154a中穿过,如箭头ARL2所示,形成出光区LER2。在另一些实施例中,出光区LER2可以包含多个开口154a,但本揭露不以此为限。出光区LER1或出光区LER2在此实施例中可以例如由与发光单元LEU相邻的两个黏着层130所定义,亦即由黏着层130最靠近发光单元LEU的边缘定义,或者,出光区LER1或出光区LER2可以由黏着层130最靠近发光单元LEU的边缘以及连接垫142最靠近发光单元LEU的边缘所定义。第一基底102的外表面1021与第二基底104的外表面1041可作为发光装置100的出光面。
再者,本实施例的外部信号或电压输入位置设置在发光装置100的边缘,如箭头ARS所示,外部信号或电压由发光装置100的侧边输入,其通过软性电路板140提供信号或电压传输,可通过连接垫144、接合材料146及连接垫142而与第二电路基板SB2电连接,另可通过连接垫150、接合材料152及连接垫148而与第一电路基板SB1电连接。软性电路板140例如包括PI材料,但不以此为限。在一些实施例中,也可以在软性电路板140上设置集成电路芯片,但本揭露并不以此为限。本实施例的信号/电压的输入位置设置在装置的边缘,而不是设置在背板(第一电路基板SB1)的外表面,不会阻挡光线路径,因此背板的外表面1021也可以作为显示侧。
另一方面,如图3所示,第三实施例的发光装置100包括两个微型驱动元件(minidriver)MD1与微型驱动元件MD2,其中微型驱动元件MD1与微型驱动元件MD2可以互相电连接或串联,微型驱动元件MD1透过接合材料136而电连接到连接垫118,进而电连接到第二电路基板SB2,而微型驱动元件MD2透过接合材料138而电连接到连接垫134,进而电连接到第一电路基板SB1。第一电路基板SB1电连接于第二电路基板SB2。微型驱动元件MD1与微型驱动元件MD2可分别为薄膜晶体管集成电路芯片(TFT IC),可用来驱动多个发光单元LEU。微型驱动元件MD1与微型驱动元件MD2可分别包括微型透明基板(例如但不限于微型玻璃基板)或微型非透明(例如白色)基板以及形成在其上的电路、薄膜晶体管及/或电子元件,其中这些电子元件可以薄膜晶体管等级制程所制作。由于微型驱动元件MD1与微型驱动元件MD2可设计透明元件,因此可应用于双面出光型发光装置或透明显示器中。在变化实施例中,连接部CTP中的微型驱动元件MD1与微型驱动元件MD2也可包括传统的集成电路芯片。须注意的是,连接部CTP所包括的微型驱动元件数量并不以图3所示为限,连接部CTP可以包括一或多个微型驱动元件,其中多个微型驱动元件的电连接可为焊接或导电胶连接,但不以此为限。本实施例将微型驱动元件设置在第一基底102与第二基底104之间,通过晶体管电路层112与晶体管电路层154将外部信号传输到微型驱动元件,便不需另外设计贯穿第一基底102的线路,因此可以提高制程合格率。
请参考图4,图4为本揭露发光装置的第四实施例的局部剖面示意图。本实施例与第三实施例的差异点主要在于出光设计、信号输入端的设计以及连接部CTP的设计。图4所示发光装置100为单面出光型发光装置,并以第二基底104的外表面1041作为出光面。第一电路基板SB1表面可包括反射层126’,其图案对应于各发光单元LEU。反射层126’可以形成在第一基底102的表面上。软性电路板140可以通过连接垫144、接合材料146与连接垫142电连接到晶体管电路层112,进而电连接微型驱动元件MD1。本实施例中的第一电路基板SB1在信号输入位置暴露出第二电路基板SB2,例如第一电路基板SB1的尺寸稍小于第二电路基板SB2,因此软性电路板140可以沿着垂直于基板表面的方向弯折,也就是可沿着第一基底102的侧壁弯折,此设计可以节省软性电路板140的设置空间或节省边框范围,以达到窄边框或是无边框的设置,但不以此为限。此外,图4中的发光装置100可不具有用来电连接第一电路基板SB1与第二电路基板SB2的连接部CTP,微型驱动元件MD1通过接合材料136与连接垫118电连接第二电路基板SB2,但并没有直接由下侧电连接到第一电路基板SB1。在变化实施例中,可以省略第一电路基板SB1的晶体管电路层154,但不以此为限。
在本揭露的一变化实施例中,可以结合前述第二实施例、第三实施例与第四实施例的部分设计,以提供具有另一种结构的发光装置。例如使用如图3或图4所示的第一电路基板SB1与第二电路基板SB2,其连接部CTP结构如图2所示,信号/电压输入端的设计如图4所示,以软性电路板140提供信号/电压输入。于此实施例中,第一电路基板SB1与第二电路基板SB2中的晶体管电路层112及晶体管电路层154可以为包含可挠性基板的晶体管电路层,意即晶体管电路层112及晶体管电路层154可分别包括可挠性电路板以及设置于上的开关元件或是驱动元件,于此实施例中,晶体管电路层112的一部分可以做为图4中的软性电路基板,即图4中的软性电路板140与晶体管电路层112为同一结构,不需要设置连接垫142、连接垫144及接合材料146。当提供图3所示的第一电路基板SB1时,可以制作双面发光型发光装置,当提供图4所示的第一电路基板SB1时,可以制作单面发光型发光装置。在另一变化实施例中,用于输入信号/电压的软性电路板还可以是薄膜上芯片(chip on film,COF)电路板,其上设置有集成电路芯片,但不以此为限。在又一变化实施例中,两电路基板可具有一样大的尺寸,在具有覆晶薄膜电路板的基板边缘处仍设有黏着层130,提供基板之间的固定与密封作用。
请参考图5,图5为本揭露发光装置的第五实施例的局部剖面示意图。本实施例与第二实施例的差异点主要在于图5的发光装置100包括垂直型(vertical type)发光单元LEU’,连接垫1161与连接垫1162位于发光单元LEU’的相反两侧,例如可分别作为发光单元LEU’的阴极或阳极。发光单元LEU’往上侧通过连接垫1161、接合材料1221与连接垫114而电连接第二电路基板SB2,往下侧通过连接垫1162、接合材料1222与连接垫156而电连接第一电路基板SB1。换言之,发光单元LEU’由相反两侧的连接垫1162与连接垫1161分别电连接于第一电路基板SB1与第二电路基板SB2。再者,图5的发光装置100为单面发光型发光装置,第一电路基板SB1表面可选择性设置反射层126’,对应发光单元LEU’设置,或是至少设置在发光单元LEU’周围,在另一些实施例中,反射层126’可根据设计需求选择与接合材料1222接触或不接触。第二电路基板SB2的晶体管电路层112可包括多个开口112a设置在发光单元LEU’的一侧或是邻近连接垫1161设置。图5中的开口112a的位置仅为举例且不以所揭露内容为限。根据本实施例,两个黏着层130之间例如至少设有一个开口112a,使得发光单元LEU’所产生光线可以由开口112a中穿过,或者,连接垫1161与黏着层130之间可以设有多个开口(图未示),即发光单元LEU’所发出的光线也可以从连接垫1161的两侧穿过,如箭头ARL所示,形成出光区LER,但本揭露不以此为限。
本揭露第五实施例的发光装置100的制作方法包括先提供第二电路基板SB2,其中第二电路基板SB2包括第二基底104,其表面已形成有晶体管电路层112以及连接垫114与连接垫118,接着可利用接合材料1221将发光单元LEU’接合到第二电路基板SB2表面,使发光单元LEU’的连接垫1161透过接合材料1221而电连接第二电路基板SB2表面的连接垫114,此外,还可在连接垫118表面提供接合材料120,在连接垫1162表面提供接合材料1222。接着,在第二电路基板SB2上形成黏着层130,黏着层130可位于相邻的发光单元LEU’之间及/或连接部CTP的周围,其中黏着层130可以通过点胶、网印或喷涂等方式制作,但不以此为限。另一方面,本揭露发光装置100的制作方法还包括提供第一电路基板SB1,其中第一电路基板SB1包括第一基底102,其中设有导线106,且第一基底102表面设有连接垫110、连接垫156、连接垫108与可选择性设置的反射层126’。然后,使第一电路基板SB1的内侧面(例如为设有连接垫110及连接垫156的表面)面对第二基底104的内表面1042与发光单元LEU’,将第一电路基板SB1与第二电路基板SB2对组,接着可进行回焊(reflow)以使接合材料120电连接于连接垫110,使接合材料1222电连接于连接垫156,同时固化黏着层130。在某些实施例中,也可选择性的通过热压或照紫外光来完成上述步骤。对组完成之后,可将驱动元件128与连接垫108接合,以完成发光装置100的制作。
请参考图6与图7,图6与图7为本揭露发光装置的第六实施例的剖面示意图,其中图6绘示出第二电路基板SB2一侧的元件。如图6所示,第六实施例的发光装置可包括数个灯板单元UT,其主要由第二电路基板SB2与其表面的元件所构成,介绍如下。第二电路基板SB2可包括第二基底104与晶体管电路层112设置在第二基底104表面。第二基底104包括的材料可与前述实施例的第二基底材料相同或相似,故于此不再赘述。晶体管电路层112可包括以薄膜晶体管等级制程所制作的电子元件,例如晶体管与导线。第二基底104表面可设置多个发光单元LEU,其可通过连接垫与接合材料电连接于晶体管电路层112,为简化附图,图6省略了连接垫与接合材料,后续附图与实施例亦同,不再赘述。晶体管电路层112可通过位于第二基底104侧壁的侧边导线160而电连接设置在第二基底104的另一表面的电路板158。侧边导线160可包括金属导电材料或异方性导电胶,可以由侧面接合或侧面印刷制程所制作,但不以此为限。电路板158例如为可挠性电路板、不可挠电路板、覆晶薄膜电路板或上述的组合,但不以此为限。当电路板158为覆晶薄膜电路板时,其表面可设置有驱动元件128。请同时参考图6与图7,将多个小尺寸的灯板单元UT的发光单元LEU朝内,与大尺寸的第一电路基板SB1对贴组合,以制作发光装置100,即将图6中多个灯板单元UT设有发光单元LEU的一侧面向第一电路基板SB1并对贴组合。可使用接合材料120’电连接各灯板单元UT中的第二电路基板SB2的晶体管电路层112与第一电路基板SB1的晶体管电路层154(图中省略连接垫),因此各灯板单元UT与第一电路基板SB1之间可具有一连接部CTP。在一些实施例中,接合材料120’包括的材料可以与前述实施例中的接合材料120相同或相似,于此不再赘述。此外,可在第一电路基板SB1与第二电路基板SB2之间可形成黏着层130,以固定并组装电路基板。第一电路基板SB1包括第一基底102与设置在第一基底102表面的晶体管电路层154。第一基底102可包括的材料可与前述实施例的第一基底材料相同或相似,故于此不再赘述。晶体管电路层154可包括以薄膜晶体管等级制程所制作的电子元件,例如但不限于晶体管与导线。如图7所示,本揭露发光装置100可以为大尺寸的电子装置ED,其中第一电路基板SB1的尺寸大体上相同于整个发光装置100,而第二电路基板SB1的尺寸小于第一电路基板SB1,且可以由多个灯板单元UT并排拼接以和第一电路基板SB1组装。本实施例的发光装置100可以应用在各种需要大尺寸光源或显示面板的产品中,例如公共显示器,但不以此为限。以下图8到图11所示的实施例亦可有同样的应用,不再赘述。
请参考图8,图8为本揭露发光装置的第七实施例的剖面示意图。图8所示发光装置100与第六实施例的差异主要在于第二电路基板SB2包括第二基底104’与晶体管电路层112,其中晶体管电路层112可包含微型驱动元件。微型驱动元件可以包括导线、驱动元件与其他电子元件,此些元件可以与晶体管电路层112中的其他薄膜晶体管、导线或其他电子元件一起制作,由薄膜晶体管等级制程一起形成晶体管电路层112。此外,本实施例中的电路板162可为可挠性或不可挠电路板,可由外部提供信号/电压给电路板162(如箭头ARS所示),再经由电路板162与侧边导线160将信号/电压传送至晶体管电路层112。
请参考图9到图11,图9到图11为本揭露发光装置的第八实施例的剖面示意图,其中图9绘示出第二电路基板SB2一侧的元件,而图10绘示出第一电路基板SB1一侧的元件。本实施例与图8所示实施例的主要不同点在于发光单元LEU的设置位置。请参考图9,其绘示出多个基板单元UTS,各基板单元UTS包括小尺寸的第二电路基板SB2,第二电路基板SB2包括第二基底104’与晶体管电路层112。晶体管电路层112可经由侧边导线160电连接到第二基底104’另一面的电路板162,其中电路板162可为可挠性或不可挠电路板。请参考图10,第一电路基板SB1包括第一基底102与设置在第一基底102表面的晶体管电路层154。多个发光单元LEU设置在第一电路基板SB1的内表面SB12并电连接于晶体管电路层154。接着请参考图11,将图9所示的多个基板单元UTS和图10所示的第一电路基板SB1组合,利用接合材料120’电连接第一电路基板SB1与第二电路基板SB2,并以黏着层130固定基板位置,以制作发光装置100,详细而言,将图9中设有晶体管电路层112的表面面向图10中多个发光单元LEU,接着再进行对组,以制作发光装置100。
根据本揭露,至少在第二电路基板以薄膜晶体管等级制程制作晶体管电路层,制程较单纯,可以降低传统装置中以FR4材料制作的基板的总厚度。并且,当两侧电路基板都有导线或电路层时,可以在基板之间用焊料等接合材料导通,可减少基板钻孔,降低制程复杂性与难度。再者,出光侧的第二电路基板可以提供元件保护的功能,例如避免发光单元受外力碰撞,不需额外设置盖板以提供保护。另一方面,本揭露发光装置使用两片电路基板,将发光单元设置在电路基板之间,当两个电路基板都包括透明基底时,可以作为透明发光装置或透明显示设备,例如可以应用在玻璃建材当中。在变化实施例中,出光侧的电路基板的表面还可另外设置感应元件或触控元件,提供增加其他功能的便利性。
以上所述仅为本揭露的实施例而已,并不用于限制本揭露,对于本领域的技术人员来说,本揭露可以有各种更改和变化。凡在本揭露的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本揭露的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光装置,其特征在于,包括:
一第一电路基板;
一第二电路基板;以及
多个发光单元设置在该第一电路基板与该第二电路基板之间;
其中该第一电路基板包括一第一基底,该第二电路基板包括一第二基底,该第一基底与该第二基底之间的热膨胀系数差异小于或等于5x10-6。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该第一电路基板电连接于该第二电路基板。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该多个发光单元电连接于该第二电路基板。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,该第二电路基板包括多个薄膜晶体管,用来驱动该多个发光单元。
5.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括一黏着层,完全填充于该第一电路基板与该第二电路基板之间。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括一黏着层,部分填充在该第一电路基板与该第二电路基板之间。
7.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该第一电路基板还包括一反射层,对应该多个发光单元设置。
8.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还包括一薄膜晶体管集成电路芯片电连接于该第二电路基板,用来驱动该多个发光单元。
9.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该多个发光单元电连接于该第一电路基板与该第二电路基板。
10.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,该第一基底的材质不同于该第二基底的材质。
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