TWI730177B - 可用於治療的發光模組 - Google Patents

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Abstract

發光模組包含一載體、複數個發光單元、和一保護層。 載體具有發光部分以及延伸部分。 複數個發光單元設置在發光部分上。保護層覆蓋複數個發光單元以及發光部分，並暴露出延伸部分。

Description

可用於治療的發光模組
本發明係揭露一種發光模組，尤關於一種用於光動力治療的發光模組。
已知的光動力治療設備係一燈源連接到一控制模組，控制模組可以包含一些控制的電路系統，例如，用於計數治療週期的計時器、用於控制發光強度的電流監視器、用於驅動全部或部分發光單元的切換開關、用於設置電池的電池盒、以及/或用於提供燈源合適的電壓/電流的AC變壓器。燈源設置於大致平行於患者的治療區域。燈源需要與皮膚分開一段距離，例如2~5cm，用以獲得均勻的發光強度。
本發明公開了提供一種便攜式且可彎曲的光動力治療設備。根據本發明的揭露，本發明的光動力治療設備是可以折彎並服貼在待治療或診斷的皮膚上，因此在治療期間治療對象可以自在地活動。
一發光模組包含一載體、複數個發光單元、和一保護層。載體具有發光部分以及延伸部分。複數個發光單元設置在發光部分上。保護層覆蓋複數個發光單元以及發光部分，並暴露出延伸部分。
一發光模組包含一載體、一第一發光單元、一第二發光單元、以及一保護層。保護層包含覆蓋第一發光單元的第一內層、與第一內層分離並且覆蓋第二發光單元的第二內層、以及連續覆蓋第一內層和第二內層的外層。第一內層和第二內層的折射率大於外層的折射率。
一發光模組包含一導光膜和一光源模組。光源模組朝向導光膜射出光線，光線從導光膜的上表面離開。導光膜上表面的光強度變化小於±20%。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1000:發光系統
1:載體
11:發光部分
12:延伸部分
3、310、320、330:發光單元
4:保護層
5:連接結構
6:導線
100、300、400:發光模組
200:控制模組
41:外表面
42:內層
43:外層
8:支撐基板
7:電子元件
9:反射層
10:手指
31、32:電極
3192、325、335:磊晶疊層
13:接合線
14:導電墊
33、313、323、333:基板
35、3192、3252、3352:發光疊層
3191、3251、3351:第一導電型半導體層
3193、3253、3353:第二導電型半導體層
318:窗戶層
317:非氧化物絕緣層
316:透明導電結構
315:反射結構
314、324、334:導電粘合層
3195、326、336:鈍化層
3194:上出光表面
3181、3196、3254、327:最外側表面
312、321、331:第一電極
311、322、332:第二電極
3122、3222、3223、3212、3213、3313:延伸部
3214:電性接觸層
3311:第一電性接觸層
3321:第二電性接觸層
3121、3211、3221:電流輸入部
3123:突出部
3271、3381:第一角落
3272、3382:第二角落
3273:第三角落
3274:第四角落
3241、3341:擴散表面
3371:第一端
3372:第二端
3312:第一導電連接層
3322:第二導電連接層
33511、4014:上表面
2:膏劑
21:導電粒子
22:絕緣材料
23:導通區域
24:非導通區域
25:最外表面
34:側表面
401:導光膜
4011、4012:副導光膜
402:光源模組
403:殼體
4031:第一部分
4032:第二部分
404:開關
4041、4042:子開關
405:開口
406、4061:光源
407:端蓋
408:連接部
4013:光學結構
4015:下表面
第1A圖顯示依據本發明一實施例之一發光系統之示意圖。
第1B圖顯示依據本發明第1A圖中的一發光模組之部分剖面示意圖。
第1C圖顯示依據本發明另一實施例之一發光模組之部分剖面示意圖。
第1D圖顯示依據本發明一實施例之複數個發光單元等校電路示意圖。
第1E圖顯示依據本發明另一實施例之一發光模組之部分剖面示意圖。
第2圖顯示將一發光模組纏繞在手指上之示意圖。
第3A~3D圖顯示依據本發明實施例之不同類型的發光單元固定在載體上的示意圖。
第4A圖顯示依據本發明一實施例的發光單元上視圖。
第4B圖顯示第4A圖中的發光單元的剖面示意圖。
第5A圖顯示依據本發明另一實施例的發光單元上視圖。
第5B圖顯示第5A圖中的發光單元的剖面示意圖。
第6A圖顯示依據本發明另一實施例的發光單元上視圖。
第6B圖顯示第6A圖中的發光單元的剖面示意圖。
第7A~7B圖顯示依據本發明一實施例的發光單元藉由一膏劑固定在載體上的示意圖。
第8圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組之部分剖面示意圖。
第9A圖顯示一表格，說明不同類型之發光單元的發光角度。
第9B~9D圖顯示發光單元被不同類型的保護層覆蓋。
第10圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組之示意圖。
第11A圖顯示位於第10圖中發光模組內的光源模組。
第11B圖顯示位於第10圖中發光模組內的導光膜。
第12圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組點亮示意圖。
第13A~13B圖顯示第10圖所示的發光模組之組裝示意圖。
第14A圖顯示依據本發明一實施例之導光膜的剖面示意圖。
第14B圖顯示依據本發明另一實施例之導光膜的剖面示意圖。
第15A圖顯示依據本發明一實施例之導光膜的上視圖。
第15B圖顯示依據本發明另一實施例之導光膜的上視圖。
第16圖顯示將一發光模組纏繞在手臂上一示意圖。
以下配合圖式說明本發明之實施例。圖式或說明書中，相似或相同之元件係使用相同之標號標示。
第1A圖顯示本發明一實施例之一發光系統之示意圖。發光系統1000包括一發光模組100和一控制模組200。發光模組100包括一載體1、複數個發光單元3、一保護層4、和一連接結構5。載體1包括一發光部分11和一延伸部分12。發光部分11設置在載體1的一端上。連接結構5設置於載體1的另一端，用於連接控制模組200。發光部分11可以包覆(纏繞)部分的人體或動物，例如手腕、手臂、腿部、或腳踝，以提供具有穩定光強度和均勻光分佈的治療。複數個發光單元3可以發出非同調性光，並伴隨著設置在被治療部位或發光部分11表面上的光敏藥物，用以治療人或動物患有疾病的部位(例如：傷口，腫瘤或癌症)。複數個發光單元3以陣列、交錯或同心圓的排列設置在發光照明部分11上。複數個發光單元3以串聯、並聯、或串並聯的方式彼此連接。複數個發光單元3藉由載體1的發光部分11上的複數條導線形成電連接。複數條導線進一步與連接結構5電性連接。
發光單元3具有第一導電型半導體層、第二導電型半導體層、以及位於第一導電型半導體層與第二導電型半導體層之間的發光疊層。第一導電型半導體層和第二導電型半導體層，例如為包覆層(cladding layer)或限制層(confinement layer)，可分別提供電子、電洞，使電子、電洞於發光疊層中結合發光。第一導電型半導體層、發光疊層、及第二導電型半導體層可包含Ⅲ-V族半導體材料，例如AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P，其中0≦x、y≦1；(x+y)≦1。依據發光疊層之材料，發光單元3可發出一峰值介於580nm和700nm之間的紅光，峰值介於530nm及570nm之間的綠光，峰值介於450nm及490nm之間的藍光。
載體1可以撓曲並且對於發光單元3發射的光呈現透明。載體1的材料可以包含PET、PI(聚酰亞胺)、HPVDF(聚偏二氟乙烯)或ETFE(乙烯-四氟乙烯)。例如，載體1相對於來自發光單元3的光具有大於90%的透明度。較 佳地，載體1相對於來自發光單元3的光具有92%~100%的透明度，且載體1在160℃~200℃的溫度下會完全固化。較佳地，載體1的透明度大於90%，且玻璃化轉變溫度大於160℃。另一個實施例中，載體1的延伸部分12對於(來自發光單元3的)光不透明，但載體1的發光部分11對於從發光單元3發射的光呈現透明。
如第1A圖所示，發光單元3在上視圖中的尺寸不大於0.15mm2，例如：0.13mm2、0.1mm2、0.07mm2、或0.03mm2。當需要被治療的部位面積很小，發光部分11不需要具有大的尺寸。此外，如果發光單元3的尺寸較小，則可以增加發光單元3設置在發光部分11上的數量。因此，可以增加發光部分11的發光強度以減少治療週期。在一個實施例中，複數個發光單元3佔據面積約為20mm×10mm。複數個發光單元3佔據的面積在此僅為例示，實際面積不限於此。
延伸部分12連接至連接結構5和發光部分11，並設置在連接結構5和發光部分11之間。延伸部分12用於將發光部分11和控制模組200形成電連接。發光部分11和延伸部分12可以彎曲以符合被治療部位的輪廓。此外，延伸部分12還可以用於纏繞在被治療的對象上，例如人體或動物，使發光部分11固定在需要被治療的部位。複數條導線6設置在延伸部分12上，並且用於提供來自控制模組200的驅動電流給複數個發光單元3。導線6可以由銀膏或銅形成。延伸部分12可選擇性地不具有發光單元並且也不會主動發光。延伸部分12於上視圖中具有細長的形狀，例如矩形。圖中延伸部分12的長度未按比例顯示，並且可以依據發光部分11和連接結構5之間的所需距離增長或縮短。在y方向上，延伸部分12的寬度小於發光部分11的寬度。在另一個實施例中，在y方向上，延伸部分12的寬度大體上等於發光部分11的寬度。載體1的延伸部分12和發光部分11可以由相同或不同的材料製成，並且具有可撓或彎曲特性。在一個實施例中，延伸部分12是由不同於照明部分11的材料製成，並且具有較高的可撓性。此外，發光部分11和延伸部分12可以彼此互相分離或是一體成形。若是可互相分離，發光 部分11和延伸部分12可以藉由粘合劑或機械裝置(例如連接器或卡扣)彼此連接。
如第1A圖所示，保護層4覆蓋並保護複數個發光單元3避免受外界環境造成的損壞。保護層4可以覆蓋發光部分11的整體或一部分。換句話說，保護層4覆蓋的區域面積大體上等於或小於發光部分11的面積。
第1B圖顯示第1A圖中的發光模組100沿著A-A'線之部分剖面示意圖。連接結構5與發光單元3設置在載體1的同一側上。在另一個實施例中，連接結構5與發光單元3設置在載體1的相對側。一支撐基板8位於與連接結構5同一端的延伸部12上，且位在延伸部12相對於連接結構5的相對側。支撐基板8的厚度為2~8mm，例如4mm，由絕緣材料或導電材料製成。支撐基板8用於加強用於連接延伸部分12和控制模組200之間的連接結構5。發光單元3的上表面和側表面被保護層4覆蓋。照明部分11和保護層4具有0.2mm~1mm範圍的高度，例如0.2mm~0.3mm。
含有光敏藥物的霜劑或溶液可塗佈於具有皮膚疾病的區域，皮膚疾病如：光化性/太陽性角化病(actinic/solar keratoses)、Bowen氏病(Bowen's disease)、淺表性基底細胞癌(superficial basal cell carcinoma)、鱗狀細胞癌(squamous cell carcinoma)、上皮內癌(intraepithelial carcinoma)、真菌病(mycosis fungoides)、T細胞淋巴瘤(T-cell lymphoma)、痤瘡(acne)和皮脂溢(seborrhoea)、濕疹(eczema)、牛皮癬(psoriasis)、痣皮脂(nevus sebaceous)、口腔癌(例如惡性前或惡性腫瘤(pre-malignant or dyplastic lesions)和鱗狀細胞癌(squamous cell carcinomas))、病毒感染如單純皰疹(herpes simplex)、傳染性軟疣、疣(頑固性、尋常疣狀疣、或疣狀疣蟲(recalcitrant、verruca vulgaris、or verruca plantaris)、斑禿(alopecia areata)、或多毛症(hirsutism)。發光模組100通過一薄層的光敏藥物接觸需要被治療的區域。發光模組100非常接近，優選地可以 直接接觸光敏藥物。光敏藥物被發光部分11發射的光照射後，可以快速地釋放到需要被治療區域進行治療和/或診斷。發光部分11和需要被治療區域之間的距離在0mm~5mm之間。保護層4可以防止由發光單元3產生的熱灼傷人體或動物體的被治療區域，並且也可以防止發光單元直接接觸和破壞位於被治療區域上的光敏藥物。保護層4的外表面41可以接觸或靠近被治療區域(或光敏藥物)，且在正常操作期間內具有一不高於50℃的表面溫度，優選地不高於40℃或接近人體或動物被治療區域的的周遭溫度(例如人體37℃)。發光部分11可以優選地發射主要波長或是波峰位於625nm~635nm的光線，強度(intensity)約為100mW/cm2，和/或波長或是波峰位於405nm~410nm的光線，強度約為60mW/cm2。
保護層4相對於來自發光單元3的光具有比60%更大的透明度，並且折射率介於1.4~1.6。保護層可以由上述性質的材料製成，例如聚合物或氧化物。聚合物包括但不限於矽氧烷、環氧樹脂、PI、BCB、PFCB、Su8、丙烯酸樹脂、PMMA、PET、PC、聚醚酰亞胺、或碳氟化合物。氧化物包括但不限於Al2O3、SINR、Su8、或SOG。
保護層4可接觸人或動物的皮膚以進行治療。在一個實施例中，保護層4的材料不含GHS(全球協調系統)分類和GHS標籤元素中所示的有害物質或混合物。優選地，保護層4由在人或動物的皮膚上引起較少或沒有副作用，例如皮膚致敏、皮膚腐蝕/刺激，的生物醫學級彈性體或生物醫學級矽橡膠的生物醫學材料製作而成，其如矽膠基材。可知的產品是道康寧公司生產的矽橡膠MDX4-4210。在另一個實施例中，保護層4是多層結構，如圖1C所示。保護層4至少兩層，包括內層42和外層43。外層43由包括生物醫學級彈性體或生物醫學級矽橡膠的生物醫學材料製成，用於直接接觸動物或人的皮膚。內層42連續地覆蓋多個發光單元3，並且由前述一種或多種透明的封裝材料製成。內層42的厚 度可以比外層43厚。在一個實施例中，內層42的折射率與外層43的折射率不同。例如，內層42的折射率大於外層43，用以提升光摘出效率。
發光模組100可以在一次使用之後即丟棄，或者是可重複使用的裝置。如果發光模組100是可重複使用的，則發光部分11的保護層4的外表面41在使用之後/之前可以利用酒精或水進行消毒或/和清潔。
發光部分11發射的光可以產生均勻的照明，也就是說發光部分11的同一側光強度變化小於±20%，例如±10%。發光部分11可以劃分成複數個子部分(未標示)。同一側光強度變化是發光部分11的複數個子部分的外表面41上測量到的發光強度差異。發光強度可以通過發光強度測量儀器，例如：光度計，量測。優選地，子部分的面積大體上相同或是小於發光強度測量儀器的光檢測部分的面積。
第1D圖顯示依據本發明一實施例之複數個發光單元3等效電路示意圖。複數個發光單元3可以分成彼此並聯電連接的兩個或更多個發光群組。每個發光群組包括串聯連接的複數個發光單元3。一個電子元件7，例如：電阻、電容、電感、或整流器，位於驅動電路(未顯示)和複數個發光單元3之間，用以調整通過複數個發光單元3的電流。在一個實施例中，電子元件7位於控制模組200內，而不位於發光部分11(或載體1)上。因此，來自電子元件7的熱可以藉由控制模組200散熱。在一個實施例中，複數個發光單元3包括六個發光單元，其被分成彼此並聯連接的三個發光群組。每個發光群組包括兩個串聯連接的發光單元。根據需求，發光單元的個數不限於此處示例，例如，個數可以為六個或更多、或是六個或更少。
在另一個實施例中，如第1E圖所示，發光部分11相對於發光單元3所在的頂側的底側具有一反射層9。反射層9可以將從發光單元3發射的光反射並 使朝向保護層4的外表面41射出。在治療期間，反射層9不僅可增加發光模組上方的發光強度，也可以防止光向後/朝向人類或動物的眼睛照射。
第2圖顯示發光模組100包裹人的手指10用以治療諸如疣的皮膚疾病的例示。發光部分11可以彎曲以符合手指10的輪廓。這裡所示的圖像，發光部分11的底側不具有反射層，且光線會朝向和背向手指10出光。
第3A~3D圖顯示發光模組100於彎曲情況下的示意圖。載體1可撓，且載體1的表面可以彎曲以滿足具有各種曲率的曲線，如圖3A~3D所示。雖然載體1是彎曲的，但是發光單元3通過保護層4仍可緊密地固定於載體1上。發光模組100的光學特性並不會因為載體1彎曲而改變。發光單元3可以是LED裸晶片、LED封裝、或CSP(晶片級封裝)LED。第3A圖顯示發光單元3為垂直型LED裸晶片。發光單元3具有位於發光單元3相反側的兩個電極31、32。第一電極31位於在發光單元3的底側，並藉由焊接材料，例如：Sn、Ag、Cu、或Bi，固定於載體1上。第二電極32位於發光單元3的頂側，通過接合線13與載體1連接。接合線13被保護層4覆蓋，用於防止因為發光模組彎曲所引起的損壞。
第3B圖顯示發光單元3為水平型LED裸晶片。發光單元3的兩個電極31、32皆位於發光單元3的發光疊層35的同一側。電極31、32通過接合線13與載體1形成電連接。發光單元3的底側藉由導熱材料固定在載體1上。接合線13被保護層4覆蓋，用於防止因為發光模組100彎曲時引起的損壞。第3C圖顯示發光單元3是水平型LED裸晶片。發光單元3具有兩個位於發光單元3的發光疊層35同一側的電極31、32，並且藉由包含Sn，Ag，Cu，或Bi的焊接材料，在載體1上進行倒裝接合。電極31、31的結合面不共面。第3D圖顯示發光單元3是倒裝式LED裸晶片。如第3D圖所示，發光單元3具有皆位於發光單元3底側的兩個電極31、32，並且藉由焊接材料，例如：Sn、Ag、Cu、或Bi，在載體1上進行倒裝接合。 電極31、32的接合面大體上共平面。在另一實施例中，圖3D所示的發光單元3是LED封裝。在另一實施例中，圖3D所示的發光單元3是CSP LED。
第4A~4B圖顯示依據第3A圖所示一實施例的發光單元。第4A圖顯示一實施例的發光單元上視圖。第4B圖顯示第4A圖中發光單元310沿著線B-B'的剖面示意圖。如第4B圖所示，發光單元310包含一基板313、一位於基板313上的導電黏合層314、一位於導電黏合層314上的反射結構315、一位於反射結構315上的透明導電結構316、一位於透明導電結構316上的窗戶層318、一位於透明導電結構316和窗戶層318之間的非氧化物絕緣層317、一位於窗戶層318上的磊晶疊層319、一位於磊晶疊層319上的電性接觸層3214、一位於磊晶疊層319上的第一電極312、以及一位於基板313下方的第二電極311。
磊晶疊層319包含第一導電型半導體層3191、第二導電型半導體層3193、以及一發光疊層3192位於第一導電型半導體層3191與第二導電型半導體層3193之間。與第一導電型半導體層3191、第二導電型半導體層3193、以及發光疊層3192相關的描述可以參考前述第1A圖相關的段落。第二導電型半導體層3193的上出光表面3194可以為一粗化面用以減少全內反射，從而提高發光單元310的發光效率。窗戶層318可以有利於光摘出並提高發光效率。窗戶層318的極性可以與第一導電型半導體層3191相同。
第一電極312和/或第二電極311如第3A圖所示，係藉由接合線或焊接材料做固接以使發光單元310與外部元件，例如：封裝用的承載板或印刷電路板，形成電性連接，電極的材料可以為透明導電材料或金屬材料。透明導電材料包括但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化錫鋅(ZTO)，氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鎢(IWO)、氧化鋅(ZnO)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、砷化鎵磷化物(GaAsP)、 氧化銦鋅(IZO)、和類金剛石碳(DLC)。金屬材料包括但不限於鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、銻(Sb)、鈷(Co)、以及包含上述的合金。第一電極312電連接第二導電型半導體層3193，並且包括一電流輸入部3121以及一延伸部3122。如第4A圖所示，電流輸入部3121大體上位於第二導電型半導體層3193的中心，延伸部3122自電流輸入部3121延伸到發光單元310的邊界，用以提高電流擴散效果。如第4B圖所示，延伸部3122包含在電性接觸層3214上的突出部3123，用於增加與電性接觸層3214的歐姆接觸面積，其中突出部3123的高度高於電流輸入部3121。第二電極311位於基板313下方並電性連接至第一導電型半導體層3191。
電性接觸層3214位於延伸部分3122和磊晶疊層319之間並與之歐姆接觸。電性接觸層3214可以由半導體材料製成，其包括至少一元素，如鎵(Ga)、鋁(Al)、銦(In)、磷(P)、氮(N)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、或硒(Se)。電性接觸層3214和第二導電型半導體層3193可以具有相同的極性。
窗戶層318對於從發光疊層3192發出的光呈現透明。另外，窗戶層318可以由透明導電材料製成，包括但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鎢(IWO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、砷化鎵鋁(AlGaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、和氧化銦鋅(IZO)。
如第4B圖所示，磊晶疊層319的最大寬度小於窗戶層318的最大寬度。窗戶層318具有一上部與下部，窗戶層318的上部與磊晶疊層319接觸並與磊晶疊層319具有相同寬度，窗戶層318的下部與非氧化物絕緣層317接觸並且具有比磊晶疊層319大的寬度。換句話說，部分窗戶層318的上表面與不被磊晶疊層 319所覆蓋。磊晶疊層319的最外側表面3196不與窗戶層318的最外側表面3181共平面。如第4A圖所示，於上視圖中，磊晶疊層319的面積小於基板313的面積。磊晶疊層319大致上位於發光單元310的中心。
一鈍化層3195沿著窗戶層318和磊晶疊層319側表面、上出光表面3194的上表面、以及第一電極312的延伸部3122的外輪廓形成。鈍化層3195暴露第一電極312的電流輸入部3121使之可與外部元件電連接。位於發光疊層319上方的鈍化層3195之上表面是不平整的並具有與上出光表面3194和第一電極312之突出部3123的形貌類似的輪廓。鈍化層3195可以由透明絕緣材料製成，例如：氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、氮氧化矽(SiON)、或AlOX等。
透明導電結構316對於從磊晶疊層319射出的光是透光的，並且可以改善窗戶層318和反射結構315之間的歐姆接觸。此外，透明導電結構316和反射結構315可以由透明材料製成的全方向反射鏡(ODR)形成，其包括但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鎢(IWO)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、氧化銦鈰(ICO)、氧化銦鈦(ITiO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵(IGO)、鎵鋁氧化鋅(GAZO)、及其組合。
非氧化物絕緣層317對從發光疊層3192射出的光的穿透係數大於90%。非氧化物絕緣層317的材料可以是非氧化物絕緣材料，例如：苯并環丁烯(BCB)、環烯烴共聚物(COC)、氟碳聚合物、氮化矽(SiNX)。在另一個實施例中，非氧化物絕緣層317的材料可以包含鹵化物、IIA族化合物、或VIIA族化合物，例如：二氟化鈣(CaF2)、四氟化碳(CF4)、或二氟化鎂(MgF2)。非氧化物絕緣層317具有嵌入在透明導電結構316中的複數個分離部。非氧化物絕緣層317具有複數個分離的上表面，其與窗戶層318接觸並與透明導電結構316 的上表面齊平。非氧化物絕緣層317可以形成用於擴散電流的圖案，例如：形成在電性接觸層3214、和/或電流輸入部3121下方的圖案。在另一個實施例中，非氧化物絕緣層317可以具有隨機的圖案或不位於電性接觸層3214和/或電流輸入部分3121的正下方。非氧化物絕緣層317的厚度小於透明導電結構316的厚度。非氧化物絕緣層317的至少一個下表面被透明導電結構316覆蓋，使其牢固地與反射結構315接合。在另一個實施例中，非氧化物絕緣層317穿透透明導電結構316並直接接合反射結構315。
反射結構315可以反射從發光疊層3192射出的光，並且可以由金屬材料製成，包括但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鎢(W)、以及由上述製成的合金。
基板313可以用以支撐磊晶疊層319和其它層或結構，係由透明材料或導電材料製成。例如，透明材料可以包括但不限於藍寶石、金剛石、玻璃、環氧樹脂、石英、丙烯酸、Al2O3、氧化鋅(ZnO)、和氮化鋁(AlN)。導電材料可以包括但不限於銅(Cu)、鋁(Al)、鉬(Mo)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鎳(Ni)、鈷(Co)、金剛石碳(DLC)、石墨、碳纖維、金屬基複合材料(MMC)、陶瓷基複合材料(CMC)、矽(Si)、硒化鋅(ZnSe)、砷化鎵(GaAs)、碳化矽(SiC)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵磷化物(GaAsP)、磷化銦(InP)、LiGaO2、和LiAlO2。導電粘合層314連接基板313和反射結構315.導電粘合層314可以由透明導電材料或金屬材料製成。透明導電材料包括氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化錫鋅(ZTO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、氧化銦鈰(ICO)、氧化銦鎢(IWO)、氧化銦鈦(ITiO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵(IGO)、鎵鋁氧化鋅(GAZO)、 及其組合。金屬材料包括銅(Cu)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鎢(W)、和由上述製成的合金。
第5A~5B圖顯示依據第3B圖所示一實施例的發光單元320。第5A圖顯示一實施例發光單元320上視圖。第5B圖顯示發光單元320沿著線C-C'的剖面示意圖。如第5B圖所示，發光單元320包含一基板323、一位於基板323上的導電粘合層324、位於導電粘合層324上的磊晶疊層325、以及位於磊晶疊層325相對於基板323一側上的一第一電極321和一第二電極322。磊晶疊層325包含第一導電型半導體層3251、第二導電型半導體層3253、和位於第一導電型半導體層3251與第二導電型半導體層3253之間的發光疊層3252。磊晶疊層325的相關的描述可以參考前述第4A~4B圖相關的段落。基板323可以由透明材料製成，並且可以參考第4A~4B圖相關的段落。
導電粘合層324形成在基板323上，並且可以由聚酰亞胺、苯并環丁烯(BCB)、全氟環丁烷(PFCB)、或氧化銦錫製成。導電性粘接層324包含具有粗化面的擴散表面3241。換句話說，第一導電型半導體層3251具有與導電粘合層324接觸的擴散表面3241。該粗化面可於發光單元磊晶製程中成長而成，或者是在LED裸晶片製程中經由濕蝕刻或是乾蝕刻技術，例如：感應耦合電漿(Inductive Coupling Plasma，ICP)蝕刻部分之第一導電型半導體層3251。因此，發光疊層325具有通過導電粘合層324附著到基板323的粗化面。在另一個實施例中，第一導電型半導體層3251的擴散表面3241可以包括複數個微突部，再藉由導電粘合層324使第一導電型半導體層3251接合於基板323。微突部的形狀可以是半球形、金字塔形、或棱錐形多邊形。微突部使擴散表面3241具有粗化結構，得以提升光摘出效率。
第一電極321和/或第二電極322藉由接合線或焊接材料做固接以使發光單元與外部元件，例如：封裝用的承載板或印刷電路板，形成電性連接， 如第3B圖所例示。電極的材料可以參考前述第4A~4B圖相關的段落。第一電極321與第一導電型半導體層3251電連接，並且具有一最上表面比第二導電型半導體層3253低。如第5A圖所示，第一電極321包括電流輸入部3211和至少一個延伸部3212、3213。電流輸入部3211位於發光單元320的第一角落3271，延伸部3212、3213從電流輸入部3211延伸並沿著發光單元320的側邊延伸，用以提高電流擴散效果。延伸部分3212具有一直角位於與第一角落3271相鄰的第二角落3272處。延伸部3213具有一直角位於與第一角落3271相鄰且對角於第二角落3272的第三角落3273處。第二電極322與第二導電型半導體層3253電連接，並且具有一最上表面比第二導電型半導體層3253高。第二電極322包含電流輸入部3221和至少一延伸部3222、3223。如第5A圖所示，電流輸入部3221位於與第一角落3271對角的第四角落3274處，並且與第一電極321的電流輸入部3211具有不同的形狀。延伸部分3222、3223也可用於提高電流擴散效果並且從電流輸入部3221延伸並朝向位於第一角落3271和第二角落3272間的一側。延伸部3222、3223大體上與第一角落3271和第三角落3273之間的一側平行。延伸部的數目在此僅為例示，並不限於兩個。
如第5B圖所示，在剖面圖中，磊晶疊層325的最大寬度小於導電粘合層324和基板323的最大寬度。換句話說，部分導電粘合層324的上表面不被磊晶疊層325覆蓋。磊晶發光疊層325的最外側表面3254不與導電粘合層324的最外側表面327、或/和基板323的最外側表面共平面。如第5A圖所示，在上視圖中，磊晶疊層325的面積小於基板323的面積。磊晶疊層325大體上位於發光單元320的中心。
鈍化層326沿著磊晶疊層325的最外側表面3254、磊晶疊層325的上表面、第一電極321的延伸部3212、3213，以及第二電極322的延伸部3222、3223的輪廓形成。鈍化層326暴露第一電極321的電流輸入部3211和第二電極322的電 流輸入部3221，以用於與外部元件電連接。位於磊晶疊層325上方的鈍化層326上表面由於延伸部而不平整。在另一個實施例中，鈍化層326暴露延伸部3212、3213、3222、3223。鈍化層326的材料可以參考前述第4A~4B圖相關的段落。
第6A~6B圖顯示依據第3D圖所示一實施例的發光單元。第6A圖顯示發光單元330上視圖。第6B圖顯示沿著第6A圖中發光單元330線D-D'的剖面示意圖。如第6B圖所示，發光單元330包含一基板333、一位於基板333上的導電粘合層334、位於導電粘合層334上的磊晶疊層335、以及一第一電極331和一第二電極332位於磊晶疊層335上相對於基板333的一側。磊晶疊層335包含第一導電型半導體層3351、第二導電型半導體層3353、和位於第一導電型半導體層3351與第二導電型半導體層3353之間的發光疊層3352。磊晶疊層335的相關的描述可以參考前述第4A~4B圖相關的段落。基板333可以由透明材料製成，並且可以參考第4A~4B圖相關的段落。導電粘合層334具有比基板333寬的寬度以及一粗化並與磊晶發光疊層335接觸的擴散表面3341。導電粘合層334的相關的描述可以參考前述第5A~5B圖相關的段落。
如第6B圖所示，磊晶疊層335具有不同寬度的上部和下部。上部包括第二導電型半導體層3353、發光疊層3352、和第一導電型半導體層3351的上部。磊晶疊層335的下部包括第一導電型半導體層3351的下部。磊晶疊層335的上部的寬度在一剖面示意圖中小於磊晶疊層335的下部。因此，第一導電型半導體層3351具有一暴露的上表面33511不被第二導電型半導體層3353和發光疊層3352覆蓋。第一導電型半導體層3351的下部的寬度大體上等於導電粘合層334。
第一電性接觸層3311位於第一導電型半導體層3351所暴露的上表面33511上並與第一導電型半導體層3351形成電連接。第二電性接觸層3321位於第二導電型半導體層3353的上表面並與第二導電型半導體層3353形成電連接。第一電性接觸層3311的最上表面低於第二電性接觸層3321的最上表面。鈍化層 336沿著導電粘合層334和磊晶疊層335的側表面、第一電性接觸層3311的上表面、以及第二電性接觸層3321的上表面的外輪廓形成。鈍化層336暴露出部分的第一電性接觸層3311和第二電性接觸層3321的上表面，材料的描述可以參考前述第4A~4B圖相關的段落。
第一導電連接層3312從暴露的第一電性接觸層3311延伸並且沿鈍化層336的側表面和上表面的外輪廓形成。第二導電連接層3322從暴露的第二電性接觸層3321延伸並且覆蓋鈍化層336的上表面。第一導電連接層3312與第二導電連接層3322以一大於0的距離分離，即部份的鈍化層336上表面不被第一導電連接層3312和第二導電連接層3322覆蓋。第一導電連接層3312和第二導電連接層3322的最上表面大體上共平面。第一電極331形成在第一導電連接層3312上，第二電極332形成在第一導電連接層3312上。第一電極331與第二電極332以一大於0的距離分離。第一電極331和第二電極332的最上表面大體上共平面。如第6B圖所示，在第二導電型半導體層3353的上方，第一電極331和第二電極332之間的最短距離大於第一導電連接層3312和第二導電連接層3322之間的最短距離。電性接觸層3311、3321、導電連接層3312、3322、和/或電極331、332可以由金屬材料製成，相關的描述可以參考前述第4A~4B圖電極相關的段落。第一電極331、第一導電連接層3312、和鈍化層336的最外側表面彼此不共平面。第二電極332、第二導電連接層3322、和鈍化層336的最外側表面彼此不共平面。
如第6A圖所示，第一電極331位於發光單元330的第一端3371附近，第二電極332位於發光單元330相對於第一端3371的第二端3372附近。兩個物理性分離的第一電性接觸層3311位於靠近第一端3371的第一角落3381和第二角落3382附近。延伸部3313從第一電性接觸層3311並且沿著發光單元的長邊延伸。延伸部3313由鈍化層336覆蓋並可用於提高電流擴散效果。
第7A~7B圖顯示一LED裸晶片的接合製程，如第5A~5B圖中的發光單元320藉由一膏劑2覆晶接合在載體1上。膏劑2包括絕緣材料22以及分散在絕緣材料22中的複數個導電粒子21。發光單元320設置在載體1上，膏劑2塗佈在發光單元320和載體1之間。載體1包含有複數個用以與發光單元320的第一、第二電極321、322電連接的導電墊14。接合發光單元320的方法包括一加熱步驟。第7A圖顯示接合製程中加熱前的狀態。第7B圖顯示接合製程中加熱後的狀態。在加熱步驟之前和之後，發光單元320和載體1在相對於載體1的法線方向上的距離在加熱之前與加熱之後大體上相同。膏劑2覆蓋的區域包括一導通區域23以及一非導通區域24。導通區域23位於第一電極321和導電墊14之間，以及第二電極322和導電墊14之間。如第7A圖所示，接合製程中加熱步驟前，導通區域23內的導電粒子21的平均重量百分比濃度(或平均密度)與非導通區域24相似。如第7B圖所示，接合製程中加熱步驟後，大部分的導電粒子21聚集於導通區域23中。導通區域23內的導電性粒子21的平均重量百分比濃度(或平均密度)大於非導通區域24。在一實施例中，導通區域23內的導電粒子21的平均重量百分比濃度(或平均密度)大於75%、或者導通區域23優選地不具有絕緣材料22。非導通區域24內的導電粒子21的平均重量百分比濃度(或平均密度)小於40%，但不等於零。也就是說，非導通區域24包含少量的導電粒子21。例如，非導通區域24內的導電粒子21的含量介於0.1%~40%，較佳地為2%~10%。絕緣材料22在非導通區域24中的平均重量百分比濃度(或平均密度)高於60%，優選地介於60%~99.9%之間，更加地介於90%~98%之間。在一個實施例中，非導通區域24包含10%~40%的導電粒子21以及60%~90%的絕緣材料22，並且優選地，非導通區域24包含20%~30%的導電粒子21以及70%~80%的絕緣材料22。
膏劑2可以劃分成複數個子部分(例如：3~10個子部分)。平均重量百分比濃度(或平均密度)定義為所有子部分重量百分比濃度(或密度) 的平均值。子部分的尺寸可以根據測試樣本的大小或測量方法調整。例如，子部分具有三維的形狀或是在剖視圖中具有二維的形狀。二維的形狀可以是八邊形、六邊形、矩形、三角形、圓形、橢圓形、或其組合。三維的形狀可以是圓柱體、立方體、長方體、或球體。導電粒子21的密度也可以於膏劑2的子部分的一預定區域(例如20×20μm2)內，計算所有導電粒子21的數量或佔據面積來獲得。
導電粒子21可以由熔點低於300℃的金屬材料製成。金屬材料可以是元素、化合物、或合金，例如：鉍(Bi)、錫(Sn)、銀(Ag)、銦(In)、或其合金(例如：錫鉍銀合金)。當導電粒子21為合金時，導電粒子21的熔點是指合金的共晶點。絕緣材料22可以是熱固性聚合物，例如：環氧樹脂(epoxy)、矽氧樹脂(silicone)、聚甲基丙烯酸甲酯、以及環硫化物(episulfide)。絕緣材料22可以在固化溫度下固化。在本實施例中，導電粒子21的熔點低於絕緣材料22的固化溫度。如第7A圖所示，在加熱步驟之前，導電粒子21的粒徑被定義為導電粒子21的直徑，介於5μm~50μm之間。兩個電極321、322之間的最短距離優選地是導電粒子21的粒徑的兩倍以上。如果發光單元320的尺寸小於150μm×150μm，例如：120μm×120μm、100μm×100μm、或80μm×80μm，則發光單元320的兩個電極321和322之間的最短距離優選地不大於100μm，例如：不大於80um、50μm、或40μm。
如第7B圖所示，位於導通區域23內的導電粒子21是呈現一塊狀並覆蓋第一、第二電極321、322和導電墊14的至少一個側表面。外部的電源可以通過導電墊14、導電粒子21、以及第一、第二電極321、322導通發光單元320。非導通區域24內的導電顆粒21是顆粒狀的並被絕緣材料22包覆。因此，電流無法通過非導通區域24。填充於非導通區域24內絕緣材料22可以增強發光單元320和載體1之間的接合強度。膏劑2的最外表面25具有彎曲形狀，並從載體1延伸發 光單元320的側表面34。膏劑2的形狀在加熱步驟之後會發生變化(相較於第7A圖)，亦即，膏劑2在加熱步驟之前和之後具有不同的形狀。膏劑2覆蓋部分的發光單元320的側表面34。更具體地說，膏劑2的最外表面25與載體1之間具有一角度θ。角度θ沿著最外表面25向發光單元320的側表面34的方向逐漸增加。
第8圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組之部分剖面示意圖。發光模組300類似發光模組100可用來射出一可用於醫療之光線。發光模組300包含載體1、複數個發光單元3、保護層4、以及連接結構(未顯示)。載體1包含發光部分和延伸部分(未顯示)。載體1的延伸部分和連接結構可以參考發光模組100相關的描述。複數個發光單元3位在載體1的同一側。載體1可以撓曲且對於發光單元3發射的光呈現透明。載體1的材料可以參考發光模組100相關描述。發光單元3的結構和材料也可以參考前述相關的段落。接合方法可以參考與第3A~3D圖相關的描述。
保護層4可以覆蓋並保護複數個發光單元免受外界環境造成的損壞。如第8圖所示，保護層4包含兩個部分，複數個內層42以及外層43。複數個內層42彼此互相分離。每一個內層42可以覆蓋一個或多個發光單元3(圖8中僅示出一個發光單元)。內層42覆蓋發光單元3的上表面和側表面並具有一圓頂的形狀。外層43連續地覆蓋複數個內層42的最外表面。內層42的折射率不同於且大於外層43的折射率。內層42和外層43之間的折射率差異，可使光線在內層42和外層43的界面處產生反射。因此，部分從發光單元3射出的光可以沿著大體上平行於載體的方向移動。因此，發光單元3或發光模組300的發光角度會大於不具有嵌入保護層4中且彼此分離的內層42的發光模組。發光模組300可以使用較少數量的發光單元，且在一定大小的區域中具有相同的亮度。在一個實施例中，內層42的折射率大於1.5，例如：1.53，外層42的折射率小於1.5，例如：1.4。
內層42也提供發光單元3和載體1之間更好的接合強度。內層42的硬度大於外層43的硬度。硬度可以通過定義於ASTM D2204-00的蕭氏硬度計(Shore Durometer Hardness defined in ASTM D2204-00)測量。例如，內層42具有由D型蕭氏硬度計測得的D65硬度，外層43具有由A型蕭氏硬度計測得的A30硬度。保護層4的外層43優選地由生物醫學材料製成，材料可參考前述相關段落。內層42可以使用透明封裝材料製成，可參考發光模組100中相關的描述。
如第8圖所示，由保護層4覆蓋的發光單元3的x-z平面或y-z平面中的發光角度可以隨著內層42和外層43的厚度而變化。d1是內層42的最頂部與發光單元3的上表面之間的距離。發光角度可以從發光曲線圖量測，其定義為從最大光強度降至最大光強的50%所涵蓋的角度範圍。發光角度的詳細描述可以參考台灣第104103105號專利申請案，並援引為本文之一部份。
第9A圖顯示一比較表格，說明具有不同類型保護層4的發光單元(顯示於FIG.9B~9D)的發光角度。態樣A的發光單元不被保護層覆蓋，發光單元3在x-z平面或y-z平面(參照第9B~9D圖)中的發光角約為120度。態樣B的發光單元3被單層的保護層覆蓋(如第9B圖所示)，發光單元3在x-z平面或y-z平面中的發光角度約為130度，大於態樣A的發光角度。第9C圖和第9D圖所示的發光單元3的發光角度分別顯示第9A圖中的態樣C和態樣D。態樣C和態樣D中的發光單元3依序由圓頂形的內層42以及外層43覆蓋。第9C圖所示的距離d1約為0.5mm。第9C圖中，發光單元3的發光角度比態樣B的發光角度大，約為140度。第9D圖所示的距離d1約為0.3mm，且發光單元3的發光角度比態樣C的發光角度大，約為150度。第9D圖所示，距離d1小於第9C圖所示的距離d1。內層42的最外側表面和發光單元3側表面間的最大距離大於內層42的最上表面與發光單元3上表面之間的最大距離。內層42的最上表面與外層43之間的距離d2大於距離d1。
第10圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組400之示意圖。發光模組400包含一光源模組402和一會射出光的導光膜401。光從光源模組402朝向導光膜401的側面發射。光線進入導光膜401後，有一部分的光在界面處被反射並持續在導光膜401內傳遞，有一部分的光從導光膜401的外表面離開。導光膜401可撓曲且對於從光源模組402發射的光呈現透明。從導光膜401射出的光具有一均勻的發光強度。導光膜401一側的光強度變化小於±20%，例如：±10%。導光膜401相反側的光強度變化小於±10%，例如：±5%。光強度變化的定義可以參考前述發光模組100的相關描述。導光膜401可以由聚合物或氧化物製成。聚合物包含矽氧樹脂(silicone)、環氧樹脂(epoxy)、PI、BCB、PFCB、Su8、丙烯酸樹脂、PMMA、PET、PC、聚醚酰亞胺、或碳氟化合物。氧化物包括Al2O3、SINR、Su8、或SOG。在治療期間，導光膜401的外表面直接或間接的接觸被治療區域(或光敏藥物)。在一個實施例中，導光膜401的材料不含GHS(全球協調系統)分類和GHS標籤元素中所示的有害物質或混合物。導光膜401優選地可以由引起較少或沒有副作用，例如皮膚致敏、皮膚腐蝕/刺激，的生物醫學級彈性體或生物醫學級矽橡膠的生物醫學材料製成。在另一個實施例中，導光膜401是包含至少一個內層和至少一個外層的多層結構。內層可以比外層厚。內層可以選自聚合物或氧化物的材料。外層是由生物醫學材料製成。
第11A圖顯示位於第10圖中的光源模組402示意圖。光源模組402包含一殼體403、複數個開關404、和一光源406位於殼體403中。殼體403包含第一部分4031和第二部分4032。光源406位於第一部分4031中並且包含設置在載體(未示出)上的複數個發光單元3，光源結構可以參考第1C~1D圖、第3A~3D圖或第8圖。第二部分具有一開口405用來與導光膜401結合。第11B圖顯示位於第10圖內的導光膜401，導光膜401具有可撓性和/或延伸性。發光單元3不直接設置在導光膜401上。在組裝光源模組402和導光膜401之後，從光源406射出的 光朝向開口405射出並進入導光膜401中傳遞。因為光源406不直接連接到導光膜401，所以從發光單元3產生的熱會產生較少的衝擊和/或傳遞到導光膜401。導光膜401具有一較低溫度的最外表面，使得在長的治療期間內，不會灼傷動物或人的被治療區域。即使發光模組400操作在一更長的時間，導光膜401也可以保持在一相對的低溫。此外，導光膜401也可以更加柔軟，並對於需要被治療的區域具有一舒適的觸感。導光膜401的發光區域不受發光單元3的分布而受限制，並且導光膜401可以根據需要被治療區域的尺寸而可調整長度。導光膜401可以是一次使用之後即丟棄，或者是可重複使用。如果導光膜401是可重複使用的，則導光膜401的外表面在一次使用之後/之前可以利用酒精或水進行消毒或/和清潔。導光膜401具有在一端具有一突出部的連接部408。如放大圖所示，突出部從導光膜401的上表面和下表面向外延伸。連接部408比導光膜401的其它部分厚。在另一實施例中，突出部僅從導光膜401的上表面或下表面向外延伸。
殼體403可用以將從光源406產生的熱溢散，並且可由導電材料和/或絕緣材料的導熱材料製成，以幫助散熱。在另一個實施例中，殼體403包含散熱元件，例如：與光源406相接的散熱器，用以將熱溢散到外界環境中。開關404可用於控制光源406。更詳細地說，開關404可以根據不同的治療來控制光源406的發光強度和發光主波長、或/和供給給發光單元3的電流量。殼體402可以連接到提供光源電源的另一個控制模組(未顯示)。在另一個實施例中，控制模組(未顯示)可以位於殼體403內。
在另一個實施例中，開關404可用於控制導光膜401的發光面積。第12圖顯示依據本發明一實施例之一發光模組點亮示意圖。開關404包含複數個子開關4041、4042，並且導光膜401包含複數個副導光膜4011、4012。子開關可用於控制副導光膜中的光分佈。例如，子開關4042用於控制副導光膜4011，子開關4041用於控制副導光膜4012。如果子開關4042打開且副開關4041關閉，則 副導光膜4011會被點亮，副導光膜4012為暗而不亮。副光導膜4011由光源406內的部分的發光單元照亮。副導光膜4012可能會有部分從副導光膜4011漏過來的光。
第13A~13B圖顯示發光模組400之組裝示意圖。第13A圖顯示導光膜401從殼體403分開的示意圖。一端蓋407可以從殼體403的第二部分4032的一端組裝，也可為了拆卸導光膜401而與殼體403分離。具有突出部的導光膜連接部408在導光膜401滑入開口405之後可以固定導光膜401於殼體403上。第13B圖顯示出在導光膜401插入殼體403中之後，端蓋407蓋上的示意圖。在另一實施例中，導光膜401可以通過卡扣固定到殼體403中而不使用端蓋407。在另一個實施例(未顯示)中，導光膜401不能與殼體403分離並與殼體403為一體成形的裝置。
第14A~14B圖顯示依據本發明一實施例之導光膜401的剖面示意圖。光導膜401包含具有複數個凸起微結構的光學結構4013形成在導光膜401的下表面4015上。在另一實施例中，光學結構4013的微結構是凹形。在另一個實施例中，光學結構4013的微結構部分為凸形，另一部分為凹形。光學結構4013可以藉由熱壓法、注射成型法、或使用含有光散射材料的油墨網印形成。光源4061射出的光於光學結構4013會產生折射和散射，並使光可以在導光膜401中傳遞並向外射出。第14A圖顯示導光膜401可以由雙面射出光線。光L1發入到導光膜401內後，在導光膜401的表面產生光L2和光L3。由於導光膜的折射率與空氣不同，光L2因為折射而從上表面4014射出，光L3因為反射而朝向導光膜401內前進。當光L3入射至光學結構4013上時，光L3被散射而產生光L4，以及因為反射而產生光L5。光L4從導光膜401的下表面4015射出，光L5朝向導光膜401內前進。因此，導光膜401能夠從上表面4014和下表面4015發光。
在一些治療情況下，從發光模組射出的光僅需朝向需要被治療的區域，而不需向人體或動物相反方向射出，可以避免光照射到被治療對象的眼 睛，如動物或人類的眼睛。第14B圖顯示導光膜401僅向上表面4014發光。反射層9形成在導光膜401的下表面4015上。反射層9可以由反射材料製成。例如：一膏劑內含有白色顏料等。反射材料可以為銀(Ag)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、硫酸鋇(BaSO4)、硫化鋅(ZnS)、鉛白、和氧化銻(Sb2O3)。反射層9可以藉由沉積、塗佈、網印等方式形成在導光膜401的背面。
第15A~15B圖依據本發明之導光膜401的上視圖。從導光膜射出的光可以集中在具有光學結構4013的位置上，因為光可以在具有光學結構4013的位置處散射。光學結構4013的分布密度隨著遠離光源4061的方向增加。因此，導光膜401的發光表面可以具有一均勻的發光強度。詳言之，導光膜401的發光表面具有一遠離區以及一個靠近區。遠離區係指距離光源4061較遠的區域，靠近區係指距離光源4061較近的區域。光源4061供給的光強度會隨著遠離光源4061的方向遞減。因此，光學結構4013的分布密度可以隨著遠離光源4061的方向遞增。由於光學結構4013較高分布密度，可以加強遠離區的發光強度。因此，可使遠離區的發光強度與靠近區的發光強度接近。因此，導光膜401的發光面可以具有一均勻的發光強度。如第圖15A~15B圖所示，光學結構4013包含複數個微結構。可以藉由調整光學結構4013的微結構的間隔來控制光學結構4013的分布密度。可以藉由調整相鄰微結構的間距來控制光學結構4013的分布密度。第15A圖顯示出了相鄰微結構的間距隨著光學結構遠離光源4061的方向遞減。此外，也可以藉由調節微結構的尺寸來控制光學結構的分布密度。如第15B圖所示，光學結構4013的微結構的尺寸隨著光學結構4013遠離光源4061的方向而增加。在另一個實施例中，光學結構4013可以通過結合間距和尺寸來調整分布密度。圖案的形狀不限於特定形狀，例如：圓形、三角形、矩形、棱鏡、彎曲輪廓、多邊形、或其任何組合。
第16圖顯示將發光模組400用於治療的示例。導光膜401纏繞在被需要治療的區域，例如：人的手臂上，以進行治療。導光膜401可以通過鉤和環纏緊，或藉由具有黏性的光敏藥物粘附到需要被治療的區域上。發光模組輕巧並尺寸小，因此治療對像如人或動物可在治療過程中自由地活動。
需了解的是，本發明中上述之諸多實施例在適當的情況下，是可以彼此互相組合或替換，而非僅限於所描述之特定實施例。本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明，並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易見之修飾或變更接不脫離本發明之精神與範圍。
1000‧‧‧發光系統
1‧‧‧載體
11‧‧‧發光部分
12‧‧‧延伸部分
3‧‧‧發光單元
4‧‧‧保護層
5‧‧‧連接結構
6‧‧‧導線
100‧‧‧發光模組
200‧‧‧控制模組

Claims (10)

  1. 一可用於治療的發光模組，包含：一殼體，包含：複數個發光單元，呈一矩陣式配置；以及一開關，與該複數個發光單元電性連接；一導光膜，可撓曲且對於該複數個發光單元發射的光呈現透明，並包含一上表面、一下表面、及一連接面，透過該連接面與該殼體可拆卸式地連接，並用以接收且傳遞來自該複數個發光單元所發出的光；以及一保護部，覆蓋該複數個發光單元；其中，該發複數個發光單元所發出的光的一部分自該上表面及該下表面射出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該導光膜可用以接觸人體的一部分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該導光膜包含複數個紋理圖案。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可用於治療的發光模組，其中，該複數個紋理圖案的形狀為圓形、三角形、矩形、棱鏡、彎曲輪廓、多邊形、或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該殼體包含一第一部份以及一第二部分，且該複數個發光單元位於該第一部分之上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可用於治療的發光模組，其中，該導光膜與該第二部份結合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該複數個發光單元之該矩陣式配置具有一尺寸小於150μm×150μm。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該保護部相對於該發複數個發光單元所發出的光為透明。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之可用於治療的發光模組，其中，該導光膜係由生物醫學材料所製成。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之可用於治療的發光模組，其中，該導光膜係由一生物醫學級彈性體或一生物醫學級矽橡膠所構成。
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