專利名稱：發光裝置及其制造方法
技術領域：
本發明關于一種發光裝置，尤其關于一種具有光擴散層的發光裝置。
技術背景液晶顯示器中，由于液晶不會發光，所以需要可供應足夠亮度且光線可 均勻分布的發光裝置，以使其能正常顯示影像，這種發光裝置又稱為背光模組。圖1為已知的背光模組100的示意圖。如圖1所示，背光模組100包含 光源110、包覆光源110的殼體120、涂布于殼體120上的反射層121、光擴 散板130、及其他各種光學薄膜140。背光模組100的制作是先將光源110 安裝在殼體120的預定位置上，然后將光擴散板130置放于光源110上方。 接著，再以光擴散板130作為支撐體，于其上方貼覆各種所需的光學薄膜 140。上述已知的發光裝置雖可提供液晶顯示器足夠的亮度，但其厚度卻有難 以降低的缺點。尤其在應用于各種攜帶式電子裝置時，發光裝置厚度過大往 往會使電子產品在設計時難以滿足使用者輕薄短小的需求。因此，需要更能 節省空間、更有彈性的作法來解決已知的問題。發明內容本發明利用射出成型技術，提供一種將光源嵌設在光擴散層中的發光裝 置，藉此降低發光裝置的厚度。本發明于一方面提供了一種發光裝置，包含圖案化導電層；發光元件， 設置于圖案化導電層上；及第一光擴散層覆蓋發光元件及圖案化導電層，發 光元件與圖案化導電層嵌設于第 一光擴散層中。本發明于另一方面則提供一種發光裝置的制造方法，包含提供基板；形 成圖案化導電層于基板上；將發光元件設置于圖案化導電層上；及形成第一 光擴散層覆蓋基板、發光元件及圖案化導電層，以使發光元件與圖案化導電 層嵌設在第一光擴散層中。
圖1以剖面圖顯示已知的發光裝置。圖2A至2J以剖面圖顯示本發明第一實施例的發光裝置的制造過程。 圖2K則為圖2I所示結構的底面仰視圖。圖3A至3C以剖面圖顯示本發明第二實施例的發光裝置的制造過程。 圖4A至4B以剖面圖顯示本發明第三實施例的發光裝置的制造過程。主要元件符號說明ioo背光模組110光源120殼體121反射層130擴散板140光學薄膜210基板211圖案化導電層220發光元件230透光層231第一射模240第一光擴散層241第二射模242光擴散粒子243粗糙表面244粗4造表面250第二擴散層260棱鏡層261第三射模270散熱元件271散熱膠272散熱板320電子元件321第四射模430透光層431第五射模A、 B、 C空穴具體實施方式
以下將參考附圖所示的示范本發明的優選實施例。附圖中相似元件采用 相同的參考符號。應注意為清楚呈現本發明，附圖中的各元件并非按照實物 的比例繪制，而且為避免模糊本發明的內容，以下說明亦省略已知的零組件、 相關材料、及其相關處理技術。圖2A至圖2K例示本發明的第一實施例。圖2A至2J為剖面圖，圖2K 為圖2I所示的結構的仰視圖。 如圖2A所示，提供基板210,并形成圖案化導電層211于基板210上 方。在此實施例中，基板210為導電材料所組成，例如鋼板或是銅板，厚度 可視需要任意變化。形成圖案化導電層211可利用已知的微影、壓印或絲網 等技術，先制作圖案化光刻膠(未顯示)于基板210上，然后以此圖案化光刻 膠為掩模，通過電鍍或其他合適方式形成圖案化導電層211于基板210上， 再將圖案化光刻膠移除。圖案化導電層211的材質可為銅或任何其他合適的 導電材料，厚度并無限制，然一般在0.2mil至2mil之間。然后，參考圖2B,將發光元件220安裝在圖案化導電層211的預設位 置上，并進行連線以使發光元件220與圖案化導電層211電相連。在此實施 例中，發光元件220為發光二極管，優選為發光二極管的管芯。接著，參考圖2 C至2D,形成透光層230覆蓋發光元件220。透光層 230可為球面或或非球面的透鏡，用以覆蓋發光元件220。透光層230的形 成是將基板210置于如圖2C所示的第一射出模231中，第一射出模231具 有覆蓋發光元件220的空穴A,空穴A中將注入透光層230的成型材料。 利用射出成型技術，將透光層230成型于基板210上并覆蓋發光元件220。 可以任何透光且適合射出成型的材料來制作透光層230,例如環氧樹脂、硅 膠、壓克力樹脂、及氟系樹脂等，其中以硅膠為優選。應注意透光層230的 外形可通過設計第一射出模231的空穴A來加以定義。本實施例的空穴A 為類似燈罩的一種拱形結構。透光層230具有耐高溫的特質，可保護發光元 件220免于后續工藝遭到損害。本領域的普通技術人員也可視需要在透光層 230中添加熒光粉以調整光線色澤。在此實施例中，透光層230的厚度約在 0.5厘米以下，優選在0.4厘米至0.2厘米之間。圖2D顯示透光層230成型 后移除第一射出模231的結構。接著，參考圖2E至2F,形成第一光擴散層240覆蓋^141210,以使發 光元件220、透光層230及圖案化導電層211均嵌設在第一光擴散層240中。 第一光擴散層240的形成與透光層230的工藝類似。詳言之，將基板210置 于如圖2E所示的第二射出模241中，并注入第一光擴散層240的成型材料。 利用射出成型技術，將第一光擴散層240成型于基板210上并覆蓋透光層 230、發光元件220及圖案化導電層211。應注意透光層230、發光元件220 及圖案化導電層211均嵌設于第一光擴散層240中。可以任何適合射出成型 的材料來制作第一光擴散層240，例如聚碳酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯及
苯乙烯共聚合物、環烯烴共聚物、聚對苯二曱酸乙二酯、及聚苯乙烯等，其中以環烯烴共聚物為優選。制作第一光擴散層240時可視需要添加光擴散粒 子242，以使第一光擴散層240可有更佳的光擴散效果。光擴散粒子242的 材料可選自Ti02、 Si02、丙烯酸酯、聚苯乙烯或上述的各種組合。光擴散粒 子242的添加量通常約為第一光擴散層240的1 wt %至5 wt %之間。圖2F 顯示第一光擴散層240成型后將第二射出模241移除的結構。與透光層230 類似，第一光擴散層240的外形可通過第二射出模241作各種變化。圖2E 所例示的第二射出模241具有粗糙表面243,故所成型的第一光擴散層240 也具有粗糙表面244。粗糙表面243為選擇性步驟，本領域普通技術人員可 視需要加以實施。粗糙表面244可加強光擴散均勻效果，其形成方法除了上 述以外，也可利用等離子體轟擊或印刷的方式來形成。等離子體轟擊所形成 的粗糙表面244其表面粗度將更為細致。應注意在此實施例中，基板210將 于后續工藝中移除，故第 一光擴散層240將作為本發明的發光裝置的載板。 所以，第一光擴散層240需要有足夠的厚度才能支撐圖案化導電層211、發 光元件220、透光層230、及其他各種光學薄膜。在此實施例中，第一光擴 散層240的厚度約在3厘米以下，優選在2厘米至1厘米之間。接著，參考圖2G，形成第二光擴散層250覆蓋第一光擴散層240。在本 實施例中，形成第二光擴散層250將上述的光擴散粒子242的材料通過物理 蒸鍍或化學蒸鍍沉積于第一光擴散層240的表面上。第二光擴散層250為加 強光擴散效果而設置，若第一光擴散層240所產生的擴散效果已足夠，即可 省略第二光擴散層250的制成。接著，參考圖2H至21，形成棱鏡層260于基板210上方，以覆蓋第一 光擴散層240，然后將基板210去除，使圖案化導電層211露出。棱鏡層260 的制作可同樣利用射出成型技術。詳言之，將基板210置于如圖2H所示的 第三射出模260中，并注入棱鏡層260的成型材料，以使棱鏡層260成型 于基板210上并覆蓋第一光擴散層240及第二光擴散層250。棱鏡層260的 材料可選自聚碳酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯及苯乙烯共聚合物、環烯烴共 聚物、聚對苯二甲酸乙二酯、及聚苯乙烯等。圖21顯示棱鏡層260成型后 將第三射出模261移除的結構。與第一光擴散層240類似，棱鏡層260的外 形也可通過第三射出模261加以定義，以達到所需的增亮效果。圖21所示的結構即為本發明利用三道射出成型步驟所制造出的棱鏡層 260、第二擴散層250、第一擴散層240、發光元件220、與圖案化導電層211 一體成型的發光裝置。應注意圖21所示的結構中，發光元件220及圖案化 導電層211嵌設在第一光擴散層240中，所以，相較于圖l的已知技術，本 發明的發光裝置可免除已知用來置放發光元件220所需的殼體120及殼體上 所涂布的反射層121，故其整體厚度明顯下降。應注意本發明用語"嵌設" 的定義，發光元件220及圖案化導電層211嵌設在第一光擴散層240中指埋 藏至少一部分的發光元件220及至少一部分的圖案化導電層211于第一光擴 散層240中。圖21所例示的結構乃本發明改善發光裝置整體厚度的優選范 例，其發光元件220及圖案化導電層211整體埋藏在第一光擴散層240中， 故所示的圖案化導電層211的底表面與第一光擴散層240的底表面共平面。 除了厚度的改善外，這種一體成型的發光裝置對后段工藝業者(例如液晶顯 示器或手機制造商)而言更有組裝上的便利性，可以簡化其工藝進而提高生 產力。在說明圖2J之前，請先參考圖2K所示圖2I的發光裝置的底面仰視圖， 其中基板210已移除，故可看到露出的圖案化導電層211。露出的圖案化導 電層211將有助于發光裝置散熱。如圖2K所示，露出的圖案化導電層211 占有發光裝置大部分的底部面積，因此發光裝置乃具有良好的散熱能力。然 而，請參考圖2J,如果想要再加強發光裝置的散熱能力，也可設置散熱元件 270，如散熱膠271或散熱板272，使其接觸所露出的圖案化導電層211,可 藉此更增進發光裝置的散熱能力。圖3A至圖3C以剖面圖例示本發明的第二實施例，在此僅說明第二實 施例與第一實施例的不同之處。第二實施例與第一實施例的不同之處在于，圖案化導電層211上除了有 設置發光元件220外，也設置電子元件320，例如齊納二極管，用以控制發 光元件220。電子元件320也同樣地嵌設在第一光擴散層240中。圖3A顯 示將設有發光元件220及電子元件320的基板210置于第四射模321中，其 中空穴A將注入透光層230的成型材料，而空穴B則不注入透光層230的 成型材料。圖3B為透光層230成型材料固化后，將第四射模311移除的示 意圖，其中發光元件220已為透光層230所覆蓋，而電子元件320則沒有被 透光層230所覆蓋。形成圖3B的結構后，再參考第一實施例，執行兩道射 出成型步驟以制作如圖3C所示，第一光擴散層240、第二光擴散層250、棱 鏡層260、及發光元件220與電子元件320 —體成型的發光裝置。圖4A至圖4B以剖面圖例示本發明的第三實施例，在此僅說明第三實 施例與第 一 實施例的不同之處。第三實施例與第一實施例的不同之處在于，第三實施例的透光層430具 有波浪狀外形。如圖4A所示，提供具有空穴C的第五射模431,空穴C的 內壁凹凸不平。將設有發光元件220的基板210置于第五射模431中，并使 空穴C覆蓋發光元件220。然后，注入透光層430材料于空穴C中，待其 固化后將第五射模431移除即可形成具波浪狀外形的透光層430。透光層430 的成型材料與上述同。具波浪狀外形透光層430可使發光元件220所發出的 光線形成多個光點，因此可加強光線的均勻M，進而使發光元件220所產 生的陰影消失。形成圖4A的結構后，再參考第一實施例執行兩道射出成型 步驟以制作如圖4B所示，第一光擴散層240、第二光擴散層250、棱鏡層 260、及發光元件220—體成型的發光裝置。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并非用以限定本發明的申請專 利范圍；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等同改變或修飾，均 應包含在權利要求內。
權利要求
1.一種發光裝置的制造方法，包含提供基板；形成圖案化導電層于該基板上；將發光元件設置于該圖案化導電層上；及形成第一光擴散層覆蓋該基板，并使該發光元件與該圖案化導電層嵌設在該第一光擴散層中。
2. 如權利要求1的制造方法，其中在形成該第一光擴散層之后，還包括 將該基板去除以露出該圖案化導電層。
3. 如權利要求1的制造方法，其中該發光元件為發光二極管。
4. 如權利要求1的制造方法，其中，在形成該第一光擴散層之前，還包 括利用第 一射出模形成透光層覆蓋該發光元件。
5. 如權利要求4的制造方法，其中，該發光元件嵌設在該透光層中。
6. 如權利要求4的制造方法，其中，該圖案化導電層嵌設在該透光層中。
7. 如權利要求4的制造方法，其中該透光層呈現拱形結構。
8. 如權利要求4的制造方法，其中該透光層呈現波浪結構。
9. 如權利要求1的制造方法，其中該第一光擴散層的形成利用第二射出模。
10. 如權利要求9的制造方法，其中該第一光擴散層具有粗糙表面，該粗 糙表面利用該第二射出模所形成。
11. 一種發光裝置，包含 圖案化導電層；發光元件，設置于該圖案化導電層上；及第 一光擴散層覆蓋該發光元件及該圖案化導電層，該發光元件與該圖案 化導電層嵌設于該第 一光擴散層中。
12. 如權利要求11的發光裝置，其中該圖案化導電層具有表面露出于該 第一光擴散層之外。
13. 如權利要求11的發光裝置，還包括多個發光元件，各發光元件之間 通過一部分的該第一光擴散層相互隔開。
14. 如權利要求11的發光裝置，其中該發光元件為發光二極管。
15. 如權利要求11的發光裝置，其中第一光擴散層與該發光元件之間還 包括透光層覆蓋該發光元件，該透光層的形狀以第 一射出模加以定義。
16. 如權利要求15的發光裝置，其中該發光元件嵌設在該透光層中。
17. 如權利要求15的發光裝置，其中該圖案化導電層嵌設在該透光層中。
18. 如權利要求15的發光裝置，其中該透光層呈現拱形結構。
19. 如權利要求15的發光裝置，其中該透光層呈現波浪結構。
20. 如權利要求11的發光裝置，其中該第一光擴散層的形狀以第二射出 才莫加以定義。
21. 如權利要求20的發光裝置，其中該第一光擴散層具有粗糙表面，該 粗糙表面利用該第二射出模加以定義。
全文摘要
本發明揭示了一種發光裝置，包含圖案化導電層、發光元件及第一光擴散層，其中發光元件設置于圖案化導電層上，且發光元件與圖案化導電層皆嵌設于第一光擴散層中。本發明亦揭示形成這種發光裝置的方法。
文檔編號G02F1/13GK101149503SQ200610138920
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者張榮騫 申請人:相互股份有限公司