JP4664273B2 - 発光ダイオード発光装置の平面構造 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置の平面構造に関し、特に、発光ダイオード発光装置の平面構造に関するものである。
技術の進歩と発展に伴い、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）は多くの応用上で重要な位置を占めている。この種の素子は発熱量が少ない、消耗電力が少ない、寿命が長い、反応速度が速い、体積が小さい、耐震性が良い、放電気体がない、及び、平面パッケージが可能である等の長所を有し、よって、照明や景観設計、交通標識、電子表示ツール等の製品上に応用されている。
例えば、商業建築と景観美化応用上において、ＬＥＤ照明システムはランプ色彩変化の効果を呈現し、良好な採光功能を有するだけでなく、一定の節エネ性と色彩表現を有する。しかし、公知のＬＥＤは多くがＬＥＤを回路に合わせて設置した後、硬く、且つ、不透明のキャリア上に固定、或いは、装着するので、装着や固定方式がＬＥＤ応用製品の大小、尺寸、形状、透視の応用を制限してしまう。
上述の問題を解決するため、本発明の目的は、発光ダイオードの発光装置の平面構造を提供し、発光ダイオードを可撓性材料（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）の平面上に固定し、且つ、可撓性平板上の透明パターンにより、発光ダイオードの電気的接続を実行し、装飾ガラス、ガラスついたて、室内設計に応用する時、美観を達成することである。
本発明は発光ダイオード発光装置の平面構造を提供し、透明導電材料と透明絶縁パターンを可撓性キャリアテープに製作し、一つ、或いは、多層の発光ダイオードを堆積し、発光ダイオードの配置の多元化を増加し、且つ、立体化して、娯楽と美観の目的を達成することをもう一つの目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明の実施例は、発光ダイオード発光装置の平面構造を提供し、透明可撓性キャリアテープと、透明可撓性キャリアテープ上に設置され、電気的に絶縁する第一透明パターンと第二透明パターンと、第一透明パターンと電気的に接続する複数の発光ダイオードと、からなる。
本発明の発光ダイオードの発光装置の平面構造により、室内設計応用時の美観や、発光ダイオードの配置の多元化を増加し、立体化して、娯楽と美観の目的を達成する。
図１Ａは、本発明の第一実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造の断面図である。図で示されるように、発光ダイオード発光装置は、透明可撓性キャリアテープ１００上に第一透明パターンと第二透明パターン１２０を設置し、第一発光ダイオード１３０は、粘着構造１３１により第一透明パターン上に設置される。実施例中、透明可撓性キャリアテープ１００は絶縁、可撓性材料により製作され、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）（Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ），ＰＥＴ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、オリエンテットポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリル等の高分子材料であるが、この限りではない。次に、第一透明パターン、例えば、第一透明導電線１１０（この限りではない）、例えば、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）、アクリル導電透明ゲル、或いは、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ，ＩＺＯ）等の透明導電材料により、スクリーンプリント、或いは、印刷の方式で透明可撓性キャリアテープ１００上に形成する。第一透明導電線１１０は導電材料により染料を染み込ませて美観を増加する。
図１Ｂは本発明の第二実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造の断面図である。本実施例中、第一透明パターンは、更に、透明可撓性キャリアテープ１１０のもう一つの表面上に位置する第一透明導電線１１０’を有し、且つ、粘着構造１３１’により複数の第一発光ダイオード１３０’を第一透明導電線１１０’上に設置する。第一発光ダイオード１３０’は第一発光ダイオード１３０と交錯配置され、これにより、発光ダイオード発光装置の透明可撓性キャリアテープ１００両面の発光ダイオード１３０、１３０’の間の距離は大幅に縮小され、発光ダイオード発光装置の設計応用上、更にフレキシブルになる。更に、本実施例中に増設された第一透明導電線１１０’の形成方法は第一実施例と相同であり、詳述しない。
更に、図１Ｃは図１Ａと図１Ｂの単一表面の正面図であり、第一透明導電線１１０、或いは、第一透明導電線１１０’は、若干の不連続の導電線段１１０１を有して、第二パターン１２０と間隔を隔てる。第一透明導電線１１０と第二透明パターン１２０は互いに電気的に隔絶され、第二透明パターン１２０は、可撓性キャリアテープの一表面により構成される。第二透明パターン１２０は可撓性キャリアテープの表面上に設置された絶縁材料から構成してもよい。本実施例中、第一発光ダイオード１３０は第一透明導電線１１０の不連続の両導電線段１１０１の端点上に電気的に接続して跨設される（ここでは単一の第一発光ダイオード１３０により示す）。上述によると、導電線段１１０１の一端は、外界の一つ、或いは、それ以上の正極に電気的に接続され、もう一端は外界の一つ、或いは、それ以上の負極に電気的に接続され、一つ、或いは、多組の正負電源線（図示しない）と合わせて、電気的に第一発光ダイオード１３０、及び、正負電源（図示しない）を接続し、正負極電源により供給される電力により、単一の、或いは、複数の第一発光ダイオード１３０を駆動して発光させる。注意すべきことは、本発明の第一透明導電線１１０は一つ、或いは、それ以上の正負電源線を電気的に接続するのに制限される、外界のその他の制御信号線に電気的に接続されて、第一発光ダイオード１３０の作動を制御してもよい。よって、本発明中の第一発光ダイオード１３０は単結晶、或いは、ポリシリコンの発光ダイオードで、単一の種類の発光ダイオードに制限されない。
図２Ａは、本発明の第三実施例の発光ダイオード発光装置の平面構造の断面図である。発光ダイオード発光装置は、透明可撓性キャリアテープ４００上に第一透明パターンを設置し、本実施例中、第一透明パターンは透明導電膜４２０で、第二透明パターン４１０により透明導電膜４２０を第一領域４６０と第二領域４７０に区分する。本実施例中、透明導電膜４２０は、この限りではないが、例えば、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）、或いは、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ，ＩＺＯ）等の透明導電材料により、スパッタリング、蒸着、プリント塗布、或いは、貼付の方式により、透明可撓性キャリアテープ４００上に形成する。更に、適当な方式、例えば、レーザー、エッチング、印刷、或いは、カッティング等により、透明導電膜４２０上に第二透明パターン４１０、例えば、絶縁パターンを形成し、第一領域４６０と第二領域４７０を形成し、第一領域４６０と第二領域４７０は電気的に隔絶する。
図２Ｂは、本発明の第三実施例の発光ダイオード発光装置の平面構造の正面図である。第一透明パターンは、第一領域４６０と第二領域４７０を有し、第一領域４６０、或いは、第二領域４７０はそれぞれ、若干の不連続のサブ領域を有し、互いの間は第二透明パターン４１０により隔てられている。次に、第一領域４６０の全第一領域が電気的、或いは、実際に外界の一つ、或いは、それ以上の第一極に接続され（図示しない）、第二領域４７０の全第二領域は電気的に、或いは、実際に外界の一つ、或いは、それ以上の第二極に接続され、第一極と第二極は不相同である。次に、発光ダイオード４３０は絶縁パターン４１０上に跨設され、発光ダイオード４３０の正極が第一領域４６０のサブ領域に固定される時、負極は第二領域４７０上に固定される。よって、第一領域４６０は外界の一つ、或いは、それ以上の正極に接続され、第二領域４７０は外界の一つ、或いは、それ以上の負極に接続される。
第三実施例中の発光ダイオード発光装置は両面設置に応用することも出来、即ち、第一透明パターンと第二透明パターンは透明可撓性キャリアテープのもう一表面に形成して、両面の発光ダイオード発光装置を形成することができ、透明可撓性キャリアテープ両面の第一透明パターンの材質は導電材料で、且つ、透明可撓性キャリアテープ両面の第一透明パターンの材質は相同でもよく、アクリル導電透明ゲル、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物の少なくともどれかとフレキシブルに配合できる。同様に、透明可撓性キャリアテープ両面の第二透明パターンの材質は相同でもよく、透明可撓性キャリアテープの表面と絶縁層の少なくともどれかである。発光ダイオード発光装置両面の発光ダイオードは交錯設置し、両面発光ダイオード発光装置が呈現したい視覚上の効果を達成する。
図３は、本発明の第四実施例の発光ダイオード発光装置の平面構造断面図である。透明可撓性キャリアテープ３００上に第一透明パターン３１０を設置する。前述の全ての実施例との差異は、第二透明パターンは更に、透明パターン化された絶縁層３４０を第一透明パターン上方に有し（第四実施例中、第一透明パターンは第一透明導電線３１０である）、一部の第一透明導電線３１０を被覆すると共に、第一透明導電線３１０の両端、及び、第一発光ダイオード３３０を放置したい場所を露出し、露出された第一透明導電線３１０両端と第一発光ダイオード３３０は連接することである。次に、第一透明導電線３１０以外に、第一透明パターンは、更に、第一透明パターンは、更に、第一透明パターン化絶縁層３４０の上方に設置された複数の第二透明導電線３５０を含む。第二透明導電線３５０の配置は、第一透明導電線３１０と交錯配置で、第二透明導電線３５０上方は、複数の第二発光ダイオード３６０を設置し、電気的に接続する。本実施例中、第一透明パターンは第一透明導電線３１０、或いは、第一透明導電線３１０と第二透明導電線３５０の組み合わせであるが、これに限定されず、第一透明パターンは第三実施例中の透明導電膜（即ち、図２Ａで示される透明導電膜４２０）でもよい。上述の実施例と相同なのは、本実施例は透明可撓性キャリアテープ３００のもう一つの表面に、材質、及び、形成方法が本発明の実施例と相同の発光ダイオード発光装置の平面構造を形成し、両面、且つ、多層の発光装置を形成する。発光ダイオード発光装置の両面の発光ダイオードは全て交錯設置され、両面発光ダイオード発光装置が呈現したい視覚上の効果を達成する。
上述によると、本発明の精神は、提供される発光ダイオード発光装置は使用者の好みにより、一つ、或いは、多層、単面、或いは、両面の多種の組み合わせの発光ダイオードにより、可撓性の平面構造を構成して、応用上のフレキシブルさを増加する。
上述のように、本発明の発光ダイオード発光装置の平面構造は大小、数量、種類の異なる発光ダイオードを放置でき、例えば、単結晶の発光ダイオード（単色だけを出力する発光ダイオード）、或いは、ポリシリコン発光ダイオード（多色を出力する発光ダイオード）を使用し、設計上、更に、フレキシブルにする。次に、透明可撓性キャリアテープを発光ダイオードのキャリアとし、これにより、異なる大きさと形状に設計裁断でき、製作した発光ダイオード平面構造を、異なる幾何学形状、或いは、大小のキャリア、例えば、曲面を有するキャリア中に置入し、これにより、キャリア全体の造型設計を利用する。よって、本発明の発光ダイオード平面構造は建築業の室内、シャワー室、ガラス壁、家具業者の展示、ランプ台、テーブル装飾等、或いは、広告、室内設計、或いは、ディスプレイパネル等の照明に応用できる。
図４Ａと図４Ｂを参照すると、発光装置１０を両透明基板１６と１８の間に設置して、発光ダイオード関連製品を形成し、発光装置１０の電源線１７と接地線１９は透明基板１６と１８外に露出する。次に、保護層（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｆｉｌｍ）２１は、発光装置１０と透明基板１６、或いは、１８間に設置する。実施例中、保護層２１は、ポリビニルブチラール（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ ｂｕｔｙｒａｌ），ＰＶＢ）、ＥＮ、ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＮ）、エチルビニルアルコール（Ｅｔｈｙｌ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ，ＥＶＡ）、或いは、ゲル（ｇｅｌ）であるがこれに限定されない。次に、保護層２１の位置は、発光装置１０全体上に分布するか（図４Ａ）、或いは、周囲に分布する（図４Ｂ）。透明基板１６と１８の材質は、ガラス、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、プラスチック、合わせガラス（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｇｌａｓｓ）であるが、上述の限りではない。
図５は本発明の実施例による発光ダイオード平面構造のフローチャートである。まず、可撓性キャリアテープを提供し（工程２０）、可撓性キャリアテープの一面、或いは、両面は適当な方式、例えば、スパッタリング、蒸着、印刷、塗布、或いは、圧膜粘着の方式で透明導電膜を形成し（工程２２）、その後、レーザーカッティング、エッチング、或いは、一般の切断により、透明導電膜上に絶縁パターンを製作する（工程２４）。実施例中、絶縁パターンは若干の線を有して、透明導電膜を若干の領域に分割しているが、本発明はこの線パターンに限定されない。その後、透明導電膜の設計位置上に、ゲル接着により若干の導電粘着接点等、粘着構造を製作する（工程２６）。続いて、発光ダイオードを粘着構造に放置する（工程２８）。発光ダイオードの両接ピンはディップ（Ｄｉｐ）方式、例えば、銀ゲル、或いは、半田により両ピンを導電する方式で導電粘着接点を形成した後、直接、透明導電膜上に放置してもよい。
図６は、本発明のもう一つの実施例による発光ダイオード平面構造のフローチャートである。本発明の発光ダイオード平面構造は適当な基板上に固定することができ、例えば、図１Ａが製作する発光ダイオード平面構造は、設計によって必要な大きさに裁断して、後続の組み立てに使用する（工程３０）。ここで、必要な大きさに可撓性キャリアテープを裁断した後、発光ダイオード平面構造に製作する。続いて、発光ダイオード平面構造を、例えば、両透明剛性ガラス基板の間等、両基板間に放置し（工程３２）、発光ダイオード平面構造と基板間はゲルを充填するか、その他の方式で保護ゲルをその間のギャップに充填し（工程３４）、発光ダイオードを保護する。保護ゲルの位置は、発光ダイオード平面構造の表面上であるが、ゲル充填の位置は発光ダイオード平面構造の四周でもいい。保護ゲルをまず第一基板上に塗布してから、一層の保護ゲルを塗布し、最後に、第二基板を被覆してもよい。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
本発明の第一実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造断面図である。 本発明の第二実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造断面図である。 図１Ａと図１Ｂの発光ダイオード発光装置の平面単一表面正面図である。 本発明の第三実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造断面図である。 図２Ａの発光ダイオード発光装置の平面構造正面図である。 本発明の第四実施例による発光ダイオード発光装置の平面構造断面図である。 本発明の発光ダイオード発光装置の平面構造が実施する発光装置の側面図である。 本発明の発光ダイオード発光装置の平面構造が実施する発光装置の側面図である。 本発明の実施例による発光ダイオード平面構造を製作するフローチャートである。 本発明のもう一つの実施例の応用による発光ダイオード平面構造のフローチャートである。
符号の説明
１００ 透明可撓性キャリアテープ
１１０、１１０’ 第一透明導電線
１１０１ 導電線段
１２０ 第二透明パターン
１３０、１３０’ 第一発光ダイオード
１３１、１３１’ 粘着構造
２００ 透明可撓性キャリアテープ
２１０ 第一透明導電線
２３０ 第一発光ダイオード
２４０ 絶縁層
２５０ 第二透明導電線
２６０ 第二発光ダイオード
３００ 透明可撓性キャリアキャリアテープ
３１０ 第一透明パターン
３３０ 第一発光ダイオード
３４０ 第一透明パターン化絶縁層
３５０ 第二透明導電線
３６０ 第二発光ダイオード
４００ 透明可撓性キャリアキャリアテープ
４１０ 第二透明パターン
４２０ 透明導電膜
４３０ 発光ダイオード
４６０ 第一領域
４７０ 第二領域
１０ 発光装置
１６、１８ 透明基板
１７ 電源線
１９ 接地線
２１ 保護層
２０ 可撓性キャリアキャリアテープを提供する工程
２２ 透明導電膜を形成する工程
２４ 絶縁パターンを製作する工程
２６ 粘着構造を透明導電膜上に形成する工程
２８ 発光ダイオードを粘着構造に放置する工程
３０ 必要な大きさの発光ダイオード平面構造を提供する工程
３２ 発光ダイオード平面結構を二基板間に放置する工程
３４ 保護ゲルを発光ダイオード平面構造と基板間に充填する工程

Claims (7)

  1. 発光ダイオード発光装置の平面構造であって、
    透明絶縁可撓性キャリアテープと、
    前記透明絶縁可撓性キャリアテープの一表面上に設置される複数の第一透明導電線と、
    前記第一透明導電線を跨接すると共に、前記第一透明導電線と電気的に接続する複数の第一発光ダイオードと、
    前記第一透明導電線の上方に設置され、一部の前記第一透明導電線を被覆すると共に、前記第一透明導電線の両端を露出する透明パターン化絶縁層と、
    前記透明パターン化絶縁層の上に設置される複数の第二透明導電線と、
    前記透明絶縁可撓性キャリアテープの上に設置され、前記複数の第二透明導電線と電気的に接続する複数の第二発光ダイオードと、
    を備えることを特徴とする発光ダイオード発光装置の平面構造。
  2. 前記第二透明導電線は前記第一透明導電線を跨過することを特徴とする
    請求項１に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
  3. 前記第一発光ダイオードと前記第二発光ダイオードとは、単結晶ダイオード、或いは、ポリシリコン発光ダイオードのどちらかであることを特徴とする
    請求項１または請求項２に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
  4. 更に、前記第一透明導電線と前記第二透明導電線とを正負極電源に電気的に接続する正負電源線を有することを特徴とする
    請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
  5. 前記第一透明導電線は前記透明絶縁可撓性キャリアテープの二つの表面に設置されることを特徴とする
    請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
  6. 更に、
    前記透明絶縁可撓性キャリアテープ、前記第一透明導電線、前記第二透明導電線、及び、前記第一発光ダイオード、及び前記第二発光ダイオードを挟む両透明剛性基板と、
    前記両透明剛性基板の一つと前記透明絶縁可撓性キャリアテープとの間に位置する保護ゲルと、
    を備えることを特徴とする
    請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
  7. 更に、前記第一発光ダイオードと前記第一透明導電線とを粘着し、前記第二発光ダイオードと前記第二透明導電線とを粘着する複数の粘着構造を有することを特徴とする
    請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の発光ダイオード発光装置の平面構造。
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