CN215815917U - 具有微结构的发光装置 - Google Patents

Abstract

一种具有微结构的发光装置，所述发光装置包含基板、发光层、第一电极层，及第二电极层。基板表面至少部分区域形成有图形化微结构。发光层包括发光材料，至少设置于相应所述基板形成有所述图形化微结构的位置。第一电极层设于所述基板及所述发光层之间。第二电极层设于所述发光层远离所述基板的一侧。当所述基板由导电材料制成，能省略设置第一电极层。

Description

具有微结构的发光装置

技术领域

本实用新型涉及一种发光装置，特别是涉及一种具有微结构的发光装置。

背景技术

一般具有场致电致发光(Electroluminescence，EL)技术的发光层 (例如无机电致荧光粉)应用于发光装置时，其发光层是以网板印刷方式整体印刷或局部印刷轮廓，并通过叠加保护层的印刷图案来产生图形化发光层，以实现多变的发光颜色，然而，当发光装置在点亮使用后，同种颜色的发光层次一致，无法实现光的层次变化。

此外，另有其他使用例如发光二极管(LED)的发光装置，其需要安装LED、导光板，及对应的外层印刷图案才能实现，且此技术涉及 LED发光功率消耗大且会有发热现象，使得应用上有许限制而无法灵活应用到产品上。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有微结构的发光装置。

本实用新型具有微结构的发光装置包含基板、发光层、第一电极层，及第二电极层。基板表面至少部分区域形成有图形化微结构。发光层包括发光材料，至少设置于相应所述基板形成有所述图形化微结构的位置。第一电极层设于所述基板及所述发光层之间。第二电极层设于所述发光层远离所述基板的一侧。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，所述图形化微结构具有至少一凹型微槽。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，所述图形化微结构具有多个彼此间隔且型态相对应的凹型微槽。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，所述至少一凹型微槽围出内部面区域，并具有多个阵列地形成在所述内部面区域中凹型微沟。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，所述至少一凹型微槽与所述凹型微沟的横向宽度介于0.2mm至2mm，且横向宽度与纵向深度的比值小于等于1。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，还包含设置在所述发光层的二相反侧的其中一侧的介电层。

本实用新型所述具有微结构的发光装置，所述图形化微结构只形成在所述基板表面的部分区。

在另一实施例中，具有微结构的发光装置包含基板、发光层，及第二电极层。基板由导电材料制成，其一表面至少部分区域形成有图形化微结构。发光层包含发光材料，至少设置于相应所述基板形成有所述图形化微结构的位置。第二电极层设于所述发光层远离所述基板的一侧。

本实用新型的有益的效果在于：通过在基板上形成有图形化微结构，并配合将发光层设置于其上，使发光层发出的光经图形化微结构后，达到增强局部发光强度的效果，从而让图形化微结构区域的发光具有更丰富的层次变化，实现整体发光的同时，让同种发光颜色具有不同明亮度对比。

附图说明

图1是一局部剖视示意图，说明本实用新型具有微结构的发光装置的一第一实施例；

图2是局部放大示意图，辅助图1说明所述第一实施例的发光层发出的光经凹型微槽的发光方向；

图3是一示意图，辅助图1说明所述第一实施例的凹型微槽的各种态样；

图4是一示意图，说明所述第一实施例的多个图形化微结构；

图5是一示意图，说明所述第一实施例的图形化微结构中的凹型微槽与凹型微沟；

图6是一局部剖视示意图，说明本实用新型具有微结构的发光装置的一第二实施例；

图7是一剖视示意图，说明本实用新型具有微结构的发光装置的一第三实施例；及

图8是一制作流程示意图，说明所述第一实施例的制作流程。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图1至图3，本实用新型具有微结构的发光装置的第一实施例，包含基板2、设于基板2上的发光层3、设于基板2与发光层3 之间的第一电极层41、设于发光层3远离基板2一侧的第二电极层 42、设于发光层3与第一导电层41之间的介电层5，及覆盖在第二电极层42上的保护层6。

基板2的表面至少部分区域形成有图形化微结构21，第一电极层41对应图形化微结构21的位置设置在基板2的表面上，发光层3也是对应有图形化微结构21的位置而设置在第一电极层41上，第二电极层42则设置在发光层3上，也就是让第一电极层41与第二电极层42邻接地设置在发光层3的两相反侧。

在本实施例中，图形化微结构21只形成在所述基板表面的部分区域，第一电极层41、发光层3，及第二电极层42都是以整片覆盖的态样设置，也就是说，基板2具有图形化微结构21的表面是完整地被第一电极层41覆盖，而第一电极层41则是完整地被发光层3覆盖，第二电极层42也是整片覆盖发光层3，使得本实用新型的发光装置整体都可以发光，其发出的光源L方向是由发光层3远离基板2。

本实用新型图形化微结构21是在基板2的表面形成能聚光的凹型微槽211，凹型微槽211的设置使得发光层3发出的光源L能往不同方向发出，以达到增强局部发光强度(如图2所示)。由基板2表面向下凹陷的态样并没有特别限制，可以例如图3所列举的多种凹型结构，但不应以图3的示例为限，只要可产生聚光的凹型结构便可。

当凹型微槽211的横向宽度小于0.2mm时，后续要在凹型微槽211上设置材料会不易附着，而当其横向宽大于2mm时，光聚集的效果会显著减弱，因此，为了让后续材料能更佳地附着于其上及使聚光达到最佳效果，本实施例的凹型微槽211较佳地横向宽度介于0.2mm至2mm，此外，当凹型微槽211太深后续材料不易进入凹形微槽211 内，因此，横向宽度与纵向深度的比值较佳为小于等于1。

配合参阅图4与图5，形成在基板2表面上的图形化微结构21 态样主要是根据基板2上的图案设计进行微结构处理，并能根据发光装置的应用而有不同的变化。图4显示出能在基板2上的多个区域形成图形化微结构21，且不同的图形化微结构21可分别具有单个或多个凹型微槽211。

以图4的星形态样为例做说明，当图形化微结构21只具有单个凹型微槽211时，其能以单个凹型微槽211构成星形轮廓；而当图形化微结构21具有多个凹型微槽211时，能让多个凹型微槽211彼此间隔且型态对应地设置，以图4的星形态样为例，便是单个凹型微槽211 构成星形轮廓后，其他的凹型微槽211再与此星形轮廓为基准，对应缩小或放大地间隔设置，从而在同一个图形化微结构21中构成其他星形轮廓。又或者，可如图5所显示，进一步地在单一个凹型微槽211 所围成内部面区域210中，阵列地形成多个凹型微沟212。图4与图5的形状态样仅是以星形为例做说明，并不以此为限，也可以如非封闭式的线条或螺旋等其他形状。

通过在基板2的表面上形成能聚光的凹型微槽211，并配合让第一电极层41、发光层3，及第二电极层42直接贴附设置在凹型微槽 211上，使整体发光装置具有局部增强发光效果，从而实现同种发光颜色具有不同明亮对比。此外，进一步在凹型微槽211所围成内部面区域210中形成多种不同型态的凹型微沟212集合，进而增大发光层 3在单位图形化微结构21区域内所占表面积，同时利用凹型微槽211 与凹型微沟212的聚光特点，达到加强图形化微结构21区域的发光强度，突显出图形化微结构21区域与其他区域的发光的明亮对比。

在本实施例中，发光层3包括具有多个粒径介于10μm至20μm 的无机电致荧光粉的发光材料，本实用新型所使用的发光层3是场致电致发光(EL)原理，属于一种电能转换为光能的过程中不会发热，一般俗称冷光,且是一种发光为面发光，具有均匀和柔和的特点的面性冷光源。要说明的是，适用于本实用新型的发光层3并不局限于使用无机电致荧光粉的发光材料，也可以是例如使用在发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)等发光材料进行发光，只要是能与第一电极层 41与第二电极层42相配合来发光便可。

介电层5仅是以设置在发光层3与第一导电层41之间为例做说明，其也可设置在发光层3与第二导电层42之间。介电层5的材料选自聚丙烯酸树脂、聚碳酸树脂、氨基树脂，及环氧树脂的其中一种，或前述任一组合。

第一电极层41与第二电极层42主要是能用以电联外部交流电源，而在发光层3相反两侧提供电压，使发光层3因电场而发光，因此，第一电极层41与第二电极层42只要能导电便可，可选自例如纳米银线、导电石墨烯，及导电聚合物的其中一种，或前述任一组合，但不以此为限；而保护层6能使用例如氨基树、聚丙烯酸树脂，或环氧树脂的其中一种，或前述任一组合，也不以此为限。

参阅图6，本实用新型具有微结构的发光装置的第二实施例，大致与第一实施例相同，不同处在于，第二实施例没有额外设置介电层 5，而是将其与发光层3相融合成相同层，由于省略介电层5，藉此可降低整体装置的厚度，并缩短制作时间成本，使整体工艺更简单，也就是说，在第二实施例中，发光层3包括发光材料，及与发光材料相混合的介电材料。发光材料与第一实施例相同地具有多个粒径介于 10μm至20μm的无机电致荧光粉，而介电材料也是选自聚丙烯酸树脂、聚碳酸树脂、氨基树脂，及环氧树脂的其中一种，或前述任一组合。通过介电材料将所述无机电致荧光粉融合于其中而能构成单层的发光层3。

参阅图7，本实用新型具有微结构的发光装置的第三实施例，大致与第二实施例相同，不同处在于，本实施例的基板2是由导电材料制成。换句话说，由于基板2是由导电材料制成而具有导电特性，因此能省略设置位在基板2与发光层3之间的第一导电层41，直接以具有导电特性的基板2与第二电极层42来与外界电源连接，以提供发光层3发光。

同样地，在本实施例中，发光层3是以发光材料与介电材料相混合而构成；但不限于此，也可与第一实施例相同，在具有导电特性的基板2与发光层3之间，或发光层3与第二电极层42之间额外设置介电层(图未示)。

参阅图8，将前述第一实施例的具有微结构的发光装置的制作方法详述如下，其制程方法包含以下步骤：

先以电脑辅助设计出要形成在基板2上的图形化图案，接着以激光方式对应在基板2上镭雕出多个线宽与深度不同的凹型微槽211而构成多个图形化微结构21。也就是说，本实施例是以激光镭雕出多个彼此间隔且型态相对应的凹型微槽211，或镭雕出多个分别围出多个内部面区域210的凹型沟槽211，并在内部面区域210镭雕出多个阵列排列的凹型微沟212。

在基板2上形成图形化微结构21的方式并不限于此，也可以使用其他例如塑胶注塑成型、热压成型、印刷油墨、曝光显影蚀刻、化学蚀刻、数控铣削，3D增材制造的其中一种方式形成图形化微结构 21。本实施例所使用的激光加工形成图形化微结构21方式，具有数字化程度高、工艺成本低、设计灵活等优点，以更容易创建不同复杂度与具有各种角度的凹型微槽211。

接着，以旋转喷涂方式在具有图形化微结构21的基板2表面喷涂导电聚合物PEDOT:PASS，以完整地贴附在基板2表面与图形化微结构21中，而构成第一电极层41。

同样地，也是以旋转喷涂方式在第一电极层41表面喷涂介电涂料以在其上覆盖形成介电层5；其中，介电涂料是由以氨基树脂或环氧树脂为主，并加入配套稀释剂、碳酸钡粉、润湿分散助剂，及固化剂所构成。在本实施例中，前述各材料的重量比例关系，若以氨基树脂或是环氧树脂为1为基准时，则氨基树脂或是环氧树脂、配套稀释剂、碳钡粉、润湿分散助剂，及固化剂彼此的重量比例关系为1:1-1.2: 0.8:0.01-0.02:0.1-0.2。

接着，继续以旋转喷涂方式在介电层5上喷涂发光涂料，以在介电层5的表面形成发光层3；其中，发光涂料是由以氨基树脂或环氧树脂为主，并加入配套稀释剂、电致荧光粉、润湿分散助剂，及固化剂所构成。在本实施例中，前述各材料的重量比例关系，若以氨基树脂或是环氧树脂为1为基准时，则氨基树脂或是环氧树脂、配套稀释剂、电致荧光粉、润湿分散助剂，及固化剂彼此的重量比例关系为1: 1.2:0.8:0.005-0.01:0.1-0.2。

随后，以旋转喷涂方式在发光层3上喷涂纳米银线的导电涂料，以在发光层3上形成第二电极层42。

最后，以旋转喷涂方式在第二电极层42上喷涂保护层涂料，以在第二电极层42上形成保护层6；其中，保护层涂料是由以氨基树脂或环氧树脂为主，并加入配套稀释剂、色浆，及固化剂所构成。在本实施例中，前述各材料的重量比例关系，若以氨基树脂或是环氧树脂为1为基准时，则氨基树脂或是环氧树脂、配套稀释剂、色浆，及固化剂彼此的重量比例关系为1:1:0.1-0.2:0.1-0.2。

其他第二实施例与第三实施例的制作方法与前述第一实施例的制作方法大致相同，不同之处仅在于未形成有介电层5(第二实施例) 与未形成有第一电极层41(第三实施例)，因此，于此不加以赘述。

综上所述，本实用新型具有微结构的发光装置，在基板2上形成图形化微结构21，配合将发光层3设置于其上，使发光层3发出的光经图形化微结构21后，达到增强局部发光强度的效果，并进一步在凹型微槽211所围成内部面区域210中形成多种不同型态的凹型微沟 212集合，进而增大发光层3在单位图形化微结构21区域内所占表面积同时利用凹型微槽211与凹型微沟212的聚光特点，达到加强图形化微结构21区域的发光强度，突显出图形化微结构21区域与其他区域的发光的明亮对比，从而整体发光装置具有更丰富的层次变化，以实现同种发光颜色具有不同明亮度对比，确实能达成本实用新型之目的。

Claims (10)

1.一种具有微结构的发光装置；其特征在于，包含：

基板(2)，其一表面至少部分区域形成有图形化微结构(21)；

发光层(3)，包括发光材料，至少设置于相应所述基板(2)形成有所述图形化微结构(21)的位置；

第一电极层(41)，设于所述基板(2)及所述发光层(3)之间；及

第二电极层(42)，设于所述发光层(3)远离所述基板(2)的一侧。

2.根据权利要求1所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述图形化微结构具有至少一凹型微槽。

3.根据权利要求2所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述图形化微结构具有多个彼此间隔且型态相对应的凹型微槽。

4.根据权利要求2所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述至少一凹型微槽围出内部面区域，并具有多个阵列地形成在所述内部面区域中凹型微沟。

5.根据权利要求4所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述至少一凹型微槽与所述凹型微沟的横向宽度介于0.2mm至2mm，且横向宽度与纵向深度的比值小于等于1。

6.根据权利要求1所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：还包含设置在所述发光层的二相反侧的其中一侧的介电层。

7.根据权利要求1所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述图形化微结构只形成在所述基板表面的部分区。

8.一种具有微结构的发光装置；其特征在于，包含：

基板(2)，由导电材料制成，其一表面至少部分区域形成有图形化微结构(21)；

发光层(3)，包含发光材料，至少设置于相应所述基板(2)形成有所述图形化微结构(21)的位置；及

第二电极层(42)，设于所述发光层(3)远离所述基板(2)的一侧。

9.根据权利要求8所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：还包含设置在所述发光层的二相反侧的其中一侧的介电层。

10.根据权利要求8所述的具有微结构的发光装置，其特征在于：所述图形化微结构只形成在所述基板表面的部分区。

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