專利名稱：可撓式光源裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種光源裝置及其制造方法，且特別是涉及一種可撓式光源裝置及其制造方法。
背景技術：
固態光源(Solid State Lighting, SSL)具有體積小、耐震性佳、省電、壽命長、顏 色多樣及純正等諸多優點。固態光源目前已經應用于相當多的產品上，是一種隨處可見的 光源。由于近年來許多應用產品都傾向往可攜式的方向改良，可以想見的具有撓曲特性的 產品其攜帶的便利性必然較高。由于固態光源芯片為非指向性光源，因此芯片的正向出量相當有限，再加上基板 本身會吸收光，更使得整體的光取率降低。為了避免基板吸收光的作用，已知技術大多采用 基板轉置技術或是在基板上鍍上一層反射面。但是這樣一來，基板將不具有可撓曲的特性。 另外，其它提高光取出率的方法還有采用較高功率的大尺寸固態光源，大尺寸的固態光源 其發光效率雖然高但所產生的熱能也多，因此又造成電流分散不均與熱能累積造成出光效 率不佳等問題。
發明內容
本發明提出一種可撓式光源裝置包括基板、發光元件、封裝材料、介電層以及金屬 導線。基板具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面，其中基板中具有第一開口。此 夕卜，發光元件配置于基板的第一表面上，且覆蓋第一開口。封裝材料則位于基板的第一表面 上方并且覆蓋發光元件。介電層配置于基板的第二表面上并且覆蓋第一開口的側壁。值得 注意的是，介電層中具有第二開口，第二開口曝露部分的發光元件。另外，金屬導線配置于 介電層上，且金屬導線透過介電層中的第二開口而與發光元件電性連接。在本發明的實施例中，封裝材料內分布有光學擴散粒子。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置還包括反射薄膜，配置于基板與介電層之 間。在本發明的實施例中，上述的反射薄膜包括金屬鍍層或是反射材料疊層。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置還包括導熱材料，配置于基板的第二表面 上方并且覆蓋金屬導線。在本發明的實施例中，導熱材料包括金屬薄膜或復合高分子材料。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置可進一步包括光學膜片組，配置于封裝材 料上。在本發明的實施例中，光學膜片組直接貼附于封裝材料的表面上。在本發明的實施例中，封裝材料與光學膜片組的折射率的差值< 0. 3。在本發明的實施例中，光學膜片組包括漫射片、增光片、棱鏡片或其組合。在本發明的實施例中，軟性透明基板的可撓曲半徑> 5厘米。
在本發明的實施例中，發光元件為發光二極管。本發明提出一種可撓式光源裝置的制造方法包括下列步驟。首先，提供基板，基板具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面。接著，將發光元件配置于基板的第一表面 上。然后，在基板的第一表面上形成封裝材料，以覆蓋發光元件。繼之，在基板的第二表面 上形成第一開口，其暴露出部分的發光元件。另外，在基板的第二表面上形成介電層，且介 電層填入第一開口內。接著，在介電層中形成第二開口，并且在介電層上形成金屬導線，其 中金屬導線透過第二開口與發光元件電性連接。在本發明的實施例中，封裝材料中包括分散均勻的光學擴散粒子。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置的制造方法還包括，在形成介電層之前，在 基板的第二表面上形成反射薄膜，以及在基板以及反射薄膜中形成第一開口。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置的制造方法還包括，在介電層上形成金屬 導線之后，在基板的第二表面上方貼附導熱材料，并覆蓋金屬導線。在本發明的實施例中，可撓式光源裝置的制造方法可進一步包括形成光學膜片組 于封裝材料上。在本發明的實施例中，光學膜片組直接貼附于封裝材料的表面上。在本發明的實施例中，將發光元件配置于基板的第一表面上的方法包括管芯粘結 技術。基于上述，本發明所提供的可撓式光源裝置的制造方法所制造的可撓式光源裝 置，其采用基板及封裝材料因而具可撓曲的特性以及薄型化的外觀。為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。
圖IA至圖II為本發明的實施例一種可撓式光源裝置的制造方法流程圖。附圖標記說明100 可撓性光源裝置110:基板IlOa:第一表面IlOb:第二表面IlOc:第一開口120 發光元件130 封裝材料132 光學擴散粒子140 反射薄膜15O:介電層150a:第二開口160 金屬導線170 導熱材料180 光學膜片組
具體實施例方式
本發明可提供一種可撓式光源裝置，其具有可撓曲以及薄型化外觀的特性。本發明可提供一種可撓式光源裝置的制造方法，可制造可撓曲且具薄型化外觀的光源裝置。圖IA至圖II為本發明的實施例一種可撓式光源裝置的制造方法流程圖。本實施 例的可撓式光源裝置100的制造方法包括下列步驟。請先參照圖1A，首先，提供基板110， 基板110具有第一表面IlOa以及與第一表面IlOa相對的第二表面110b。在優選的情況 中，基板110為軟性透明基板，適于作為軟性透明基板的材料可為聚合物材料，例如是聚酰 亞胺(polyimide，PI)、聚胺酯(polyurethane,PU)或是硅膠(silicon rubber)。軟性透明 基板的可撓曲半徑優選的情況是> 5厘米。請參照圖1B，接著將發光元件120配置于基板110的第一表面IlOa上。在優選 的實施例中，發光元件120例如是發光二極管(Light Emitting Diode, LED)或其他適當的 發光源。另外，將發光元件120配置于基板110的第一表面IlOa的方式可采用如管芯粘結 (die bonding)技術或其他適當的方法。請參照圖1C，然后在基板110的第一表面上IlOa形成封裝材料130，以覆蓋發光 元件120。通常封裝材料130的材料的選擇優選的是具有透光率可達到99%以上的材料。 在本實施例中封裝材料130例如是硅膠(silicone)。為了使發光發件120所發出的光線 有更廣的發散角度。優選的情況是，封裝材料130中還包括分散均勻的光學擴散粒子132。 更詳細的來說，當發光元件130所發出的光線遇到均勻分散在封裝材料130中的光學擴散 粒子132時，會發生折射或散射的作用，因而改變了原本的路徑，改往其他的方向射出。如 此一來，光線所照射到的面積及角度都會更廣更多元，使發出的光線形成分布均勻的光源。請參照圖1D，接著在基板110的第二表面IlOb上形成第一開口 110c，其暴露出部 分的發光元件120。在本實施例中，形成第一開口 IlOc的方式例如是激光鉆孔、蝕刻或是其 他的適當工藝方法。在優選實施例中，為了提高可撓式光源裝置的正面出光效率，可還包括于基板110 的第二表面IlOb上形成反射薄膜140，如圖IE所示。也就是說，在圖IC的步驟之后，先在 基板110的第二表面IlOb上形成反射薄膜140之后，接著才在基板110以及反射薄膜140 中同時形成第一開口 110c，而形成如圖IE所示的結構。反射薄膜140的材料例如是金屬鍍 層、反射材料疊層或是其他具有高反射效果的材料。之后，請參照圖1F，在基板110的第二表面IlOb上形成介電層150，且介電層150 填入第一開口 IlOc內。介電層150主要是用來電性隔絕反射薄膜140與后續所形成的金 屬導線。請參照圖1G，接著在介電層150中形成第二開口 150a，并且在介電層150上形成 金屬導線160，其中金屬導線160透過第二開口 150a與發光元件120電性連接。由于有介 電層150的存在，因此金屬導線160才不至于與反射薄膜140接觸而造成短路的現象。為了提高散熱的效果，在優選實施例中可選擇性的在基板110的第二表面IlOb上 方貼附導熱材料170，并且導熱材料170覆蓋金屬導線160，如圖IH所示。導熱材料170可 使發光元件120運作時所產生的熱能可以更快速的散逸出去，以避免熱能的聚集造成發光元件120的發光效率受損。導熱材料170的材料包括金屬薄膜或復合高分子材料。另外，為了達到更佳的混光效果，在完成上述步驟之后，還可選擇性的形成光學膜 片組180于封裝材料130上，如圖II所示。光學膜片組180例如是漫射片、增光片、棱鏡片 或是其組合。優選的情況是，封裝材料130與光學膜片組180的折射率的差值< 0. 3。在本 實施例中，將光學膜片組180形成于封裝材料130上的方法是利用膠材將光學膜片組180 直接貼附于封裝材料130的表面上，以使光學膜片組180與封裝材料130形成無間隙(no gap)的緊密貼合狀態。這樣一來，除了可以達到外觀薄型化的特性以外，同時也可以使光均勻度達到80%以上。值得一提的是，因上述實施例中的封裝材料130中分布有光學擴散粒子132，因此 發光元件120所發出的光線在通過封裝材料130因光學擴散粒子132的存在可達到良好的 散射及或擴散效果。因此，本實施例可直接將光學膜片組180直接貼附于封裝材料130的表 面上，而不需使光學膜片組180距離發光元件120特定距離才能具有均勻的發光效果。因 而，本實施例的可撓式光源裝置的整體厚度可以大幅減少。在上述實施例的附圖當中，僅繪示一個發光元件作為代表說明。事實上，通常在基 板Iio是配置多個陣列排列的發光元件120以及與各別發光元件120對應配置的金屬配線 160，以構成一個光源或特定形狀的光源。然而，本發明不限定發光元件以及其他元件的個 數，其可視實施當時情況的需要而加以調整。接下來的實施例當中，將詳細描述利用上述制造方法所制造出的可撓式光源裝置 的結構。請參照圖II，本發明的實施例一種可撓式光源裝置100包括基板110、發光元件 120、封裝材料130、介電層150以及金屬導線160。基板110具有第一表面IlOa以及與第 一表面IlOa相對的第二表面110b，其中基板110中具有第一開口 110c。此外，發光元件 120配置于基板110的第一表面IlOa上，且覆蓋第一開口 110c。封裝材料120則位于基板 110的第一表面IlOa上方并且覆蓋發光元件120。介電層150配置于基板110的第二表面 IlOb上并且覆蓋第一開口 IlOc的側壁。值得注意的是，介電層中150具有第二開口 150a， 第二開口 150a曝露部分的發光元件120。另外，金屬導線160配置于介電層150上，且金屬 導線160透過介電層150中的第二開口 150a而與發光元件120電性連接。本實施例中，基板110可以為軟性透明基板，適于作為軟性透明基板的材料例如 是聚合物材料，舉例來說，可以是聚酰亞胺(polyimide，PI)、聚胺酯(polyurethane，PU)或 是硅膠(silicon rubber)。另外，軟性透明基板的可撓曲半徑優選的情況是> 5厘米。發 光元件120例如是發光二極管(LightEmitting Diode, LED)或其他適當的光源。封裝材料130的作用在于保護發光元件120。優選的情況是，封裝材料130的透 光率可達到99%以上。在本實施例當中，封裝材料130中可進一步包括分散均勻的光學擴 散粒子132。光學擴散粒子132可有效的使發光元件120所發出的光線形成發光均勻的光 源。為了提升可撓式光源裝置100的正面出光效率，本實施例的可撓式光源裝置100 還包括反射薄膜140，配置于基板110與介電層150之間。反射薄膜140的材料例如是金屬 鍍層、反射材料疊層或是其他具有高反射效果的材料。本實施例的可撓式光源裝置100還包括導熱材料170，配置于基板110的第二表面IlOb上方，并且覆蓋金屬導線160。導熱材料170可提高基板110的散熱效果，以避免熱 能的堆積造成發光元件120的發光效率下降。適于作為導熱材料170的材料例如是金屬薄 膜、復合高分子材料或是其他具有高導熱效果的材料。在本實施例中，可撓式光源裝置100可進一步包括光學膜片組180，配置于封裝材 料130上。將光學膜片組180配置于封裝材料上的方式，例如是用膠材將光學膜片組180直 接貼附于封裝材料130上，形成無間隙的狀態。光學膜片組180例如是漫射片、增光片、棱 鏡片或是其組合。優選的情況是，封裝材料130與光學膜片組180的折射率的差值< 0. 3。由于，封裝材料130中具有均勻分散的光學擴散粒子132。因此，光線射出封裝材 料130時已經呈現均勻分布的狀態，在貼附光學膜片組180時，可直接貼附而不需要與封裝 材料130維持一段距離使光線混光均勻。正因為如此，本實施例的可撓式光源裝置100不 需要使用導光板也可以有良好的混光效果，同時還能達到外觀薄型化。
綜上所述，本發明采用基板以及封裝材料，因此可撓式光源裝置不但有良好的發 光品質及發光效率，并且還具有可撓曲的特性及薄型化的外觀。雖然本發明已以實施例披露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領域 中普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的 保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
一種可撓式光源裝置，包括基板，具有第一表面以及與該第一表面相對的第二表面，其中該基板中具有第一開口；發光元件，配置于該基板的該第一表面上，且覆蓋該第一開口；封裝材料，位于該基板的該第一表面上方并且覆蓋該發光元件；介電層，配置于該基板的該第二表面上并且覆蓋該第一開口的側壁，其中該介電層中具有第二開口，其曝露部分的該發光元件；以及金屬導線，配置于該介電層上，其中該金屬導線透過該介電層中的該第二開口而與該發光元件電性連接。
2.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，其中該封裝材料內分布有光學擴散粒子。
3.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，還包括反射薄膜，配置于該基板與該介電層 之間。
4.如權利要求3所述的可撓式光源裝置，其中該反射薄膜包括金屬鍍層或是反射材料置層。
5.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，還包括導熱材料，配置于該基板的該第二表 面上方并覆蓋該金屬導線。
6.如權利要求5所述的可撓式光源裝置，其中該導熱材料包括金屬薄膜或復合高分子 材料。
7.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，還包括光學膜片組，配置于該封裝材料上。
8.如權利要求7所述的可撓式光源裝置，該光學膜片組直接貼附于該封裝材料的表面上。
9.如權利要求7所述的可撓式光源裝置，其中該封裝材料與該光學膜片組的折射率的差值≤0. 3。
10.如權利要求7所述的可撓式光源裝置，其中該光學膜片組包括漫射片、增光片、棱 鏡片或其組合。
11.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，其中該基板為軟性透明基板。
12.如權利要求11所述的可撓式光源裝置，其中該軟性透明基板的可撓曲半徑>5厘米。
13.如權利要求11所述的可撓式光源裝置，其中該軟性透明基板的材料為聚合物材料。
14.如權利要求1所述的可撓式光源裝置，其中該發光元件為發光二極管。
15.一種可撓式光源裝置的制造方法，包括提供基板，具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面； 將發光元件配置于該基板的該第一表面上； 在該基板的該第一表面上形成封裝材料，以覆蓋該發光元件； 在該基板的該第二表面上形成第一開口，其暴露出部分的該發光元件； 在該基板的該第二表面上形成介電層，且該介電層填入該第一開口內； 在該介電層中形成第二開口；以及在該介電層上形成金屬導線，其中該金屬導線透過該第二開口而與該發光元件電性連接。
16.如權利要求15所述的可撓式光源裝置的制造方法，其中該封裝材料中還包括分散 均勻的光學擴散粒子。
17.如權利要求15所述的可撓式光源裝置的制造方法，其中在形成該介電層之前，還 包括于該基板的該第二表面上形成反射薄膜；以及在該基板以及該反射薄膜中形成該第一開口。
18.如權利要求15所述的可撓式光源裝置的制造方法，其中在該介電層上形成該金屬 導線之后，還包括于該基板的該第二表面上方貼附導熱材料，并覆蓋該金屬導線。
19 如權利要求15所述的可撓式光源裝置的制造方法，還包括形成光學膜片組于該封 裝材料上。
20.如權利要求19所述的可撓式光源裝置的制造方法，其中該光學膜片組直接貼附于 該封裝材料的表面上。
21.如權利要求15所述的可撓式光源裝置的制造方法，其中將該發光元件配置于該基 板的該第一表面上的方法包括管芯粘結技術。
全文摘要
一種可撓式光源裝置及其制造方法。該可撓式光源裝置包括基板、發光元件、封裝材料、介電層以及金屬導線。基板具有第一表面、與第一表面相對的第二表面以及第一開口。發光元件配置于基板的第一表面上，且覆蓋第一開口。封裝材料位于第一表面上方并且覆蓋發光元件。介電層配置于第二表面上并且覆蓋第一開口的側壁。介電層中具有第二開口，且曝露部分的發光元件。金屬導線配置于介電層上，其中金屬導線透過介電層中的第二開口而與發光元件電性連接。
文檔編號H01L33/00GK101813239SQ20091000757
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月23日 優先權日2009年2月23日
發明者蕭志誠, 許詔開, 陳裕華 申請人:財團法人工業技術研究院