CN107863435B - 可用于治疗的发光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可用于治疗的发光模块。该发光模块包含一载体、多个发光单元和一保护层。载体具有发光部分以及延伸部分。多个发光单元设置在发光部分上。保护层覆盖多个发光单元以及发光部分,并暴露出延伸部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光模块,尤其是涉及一种用于光动力治疗的发光模块。
背景技术
已知的光动力治疗设备是一灯源连接到一控制模块,控制模块可以包含一些控制的电路***,例如,用于计数治疗周期的计时器、用于控制发光强度的电流监视器、用于驱动全部或部分发光单元的切换开关、用于设置电池的电池盒、以及/或用于提供灯源合适的电压/电流的AC变压器。灯源设置于大致平行于患者的治疗区域。灯源需要与皮肤分开一段距离,例如2~5cm,用以获得均匀的发光强度。
本发明公开了提供一种便携式且可弯曲的光动力治疗设备。根据本发明的公开,本发明的光动力治疗设备是可以折弯并服贴在待治疗或诊断的皮肤上,因此在治疗期间治疗对象可以自在地活动。
发明内容
一种发光模块包含一载体、多个发光单元、和一保护层。载体具有发光部分以及延伸部分。多个发光单元设置在发光部分上。保护层覆盖多个发光单元以及发光部分,并暴露出延伸部分。
一种发光模块包含一载体、一第一发光单元、一第二发光单元、以及一保护层。保护层包含覆盖第一发光单元的第一内层、与第一内层分离并且覆盖第二发光单元的第二内层、以及连续覆盖第一内层和第二内层的外层。第一内层和第二内层的折射率大于外层的折射率。
一种发光模块包含一导光膜和一光源模块。光源模块朝向导光膜射出光线,光线从导光膜的上表面离开。导光膜上表面的光强度变化小于±20%。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合所附的附图,作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明一实施例的一发光***的示意图;
图1B为本发明图1A中的一发光模块的部分剖面示意图;
图1C为本发明另一实施例的一发光模块的部分剖面示意图;
图1D为本发明一实施例的多个发光单元等效电路示意图;
图1E为本发明另一实施例的一发光模块的部分剖面示意图;
图2为将一发光模块缠绕在手指上的示意图;
图3A~图3D为本发明实施例的不同类型的发光单元固定在载体上的示意图;
图4A为本发明一实施例的发光单元上视图;
图4B为图4A中的发光单元的剖面示意图;
图5A为本发明另一实施例的发光单元上视图;
图5B为图5A中的发光单元的剖面示意图;
图6A为本发明另一实施例的发光单元上视图;
图6B为图6A中的发光单元的剖面示意图;
图7A~图7B为本发明一实施例的发光单元通过一膏剂固定在载体上的示意图;
图8为本发明一实施例的一发光模块的部分剖面示意图;
图9A为一表格图,说明不同类型的发光单元的发光角度;
图9B~图9D为发光单元被不同类型的保护层覆盖的示意图;
图10为本发明一实施例的一发光模块的示意图;
图11A为位于图10中发光模块内的光源模块的示意图;
图11B为位于图10中发光模块内的导光膜的示意图;
图12为本发明一实施例的一发光模块点亮示意图;
图13A~图13B为图10所示的发光模块的组装示意图;
图14A为本发明一实施例的导光膜的剖面示意图;
图14B为本发明另一实施例的导光膜的剖面示意图;
图15A为本发明一实施例的导光膜的上视图;
图15B为本发明另一实施例的导光膜的上视图;
图16为将一发光模块缠绕在手臂上一示意图。
符号说明
1000 发光*** 1 载体
11 发光部分 12 延伸部分
3、310、320、330 发光单元
4 保护层 5 连接结构
6 导线 100、300、400 发光模块
200 控制模块 41 外表面
42 内层 43 外层
8 支撑基板 7 电子元件
9 反射层 10 手指
31、32 电极 319、325、335 磊晶(外延)叠层
13 接合线 14 导电垫
33、313、323、333 基板
35、3192、3252、3352 发光叠层
3191、3251、3351 第一导电型半导体层
3193、3253、3353 第二导电型半导体层
318 窗户层 317 非氧化物绝缘层
316 透明导电结构 315 反射结构
314、324、334 导电粘合层
3195、326、336 钝化层 3194 上出光表面
3181、3196、3254、327 最外侧表面
312、321、331 第一电极
311、322、332 第二电极
3122、3222、3223、3212、3213、3313 延伸部
3214 电性接触层 3311 第一电性接触层
3321 第二电性接触层 3121、3211、3221 电流输入部
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 扩散表面
3371 第一端 3372 第二端
3312 第一导电连接层 3322 第二导电连接层
33511、4014 上表面 2 膏剂
21 导电粒子 22 绝缘材料
23 导通区域 24 非导通区域
25 最外表面 34 侧表面
401 导光膜 4011、4012 副导光膜
402 光源模块 403 壳体
4031 第一部分 4032 第二部分
404 开关 4041、4042 子开关
405 开口 406、4061 光源
407 端盖 408 连接部
4013 光学结构 4015 下表面
具体实施方式
以下配合附图说明本发明的实施例。附图或说明书中,相似或相同的元件使用相同的标号标示。
图1A显示本发明一实施例的一发光***的示意图。发光***1000包括一发光模块100和一控制模块200。发光模块100包括一载体1、多个发光单元3、一保护层4、和一连接结构5。载体1包括一发光部分11和一延伸部分12。发光部分11设置在载体1的一端上。连接结构5设置于载体1的另一端,用于连接控制模块200。发光部分11可以包覆(缠绕)部分的人体或动物,例如手腕、手臂、腿部、或脚踝,以提供具有稳定光强度和均匀光分布的治疗。多个发光单元3可以发出非同调性光,并伴随着设置在被治疗部位或发光部分11表面上的光敏药物,用以治疗人或动物患有疾病的部位(例如:伤口,肿瘤或癌症)。多个发光单元3以阵列、交错或同心圆的排列设置在发光部分11上。多个发光单元3以串联、并联、或串并联的方式彼此连接。多个发光单元3通过载体1的发光部分11上的多条导线形成电连接。多条导线进一步与连接结构5电连接。
发光单元3具有第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、以及位于第一导电型半导体层与第二导电型半导体层之间的发光叠层。第一导电型半导体层和第二导电型半导体层,例如为包覆层(cladding layer)或限制层(confinement layer),可分别提供电子、空穴,使电子、空穴于发光叠层中结合发光。第一导电型半导体层、发光叠层、及第二导电型半导体层可包含Ⅲ-Ⅴ族半导体材料,例如AlxInyGa(1-x-y)N或AlxInyGa(1-x-y)P,其中0≤x、y≤1;(x+y)≤1。依据发光叠层的材料,发光单元3可发出一峰值介于580nm和700nm之间的红光,峰值介于530nm及570nm之间的绿光,峰值介于450nm及490nm之间的蓝光。
载体1可以挠曲并且对于发光单元3发射的光呈现透明。载体1的材料可以包含PET、PI(聚酰亚胺)、HPVDF(聚偏二氟乙烯)或ETFE(乙烯-四氟乙烯)。例如,载体1相对于来自发光单元3的光具有大于90%的透明度。较佳地,载体1相对于来自发光单元3的光具有92%~100%的透明度,且载体1在160℃~200℃的温度下会完全固化。较佳地,载体1的透明度大于90%,且玻璃化转变温度大于160℃。另一个实施例中,载体1的延伸部分12对于(来自发光单元3的)光不透明,但载体1的发光部分11对于从发光单元3发射的光呈现透明。
如图1A所示,发光单元3在上视图中的尺寸不大于0.15mm2,例如:0.13mm2、0.1mm2、0.07mm2、或0.03mm2。当需要被治疗的部位面积很小,发光部分11不需要具有大的尺寸。此外,如果发光单元3的尺寸较小,则可以增加发光单元3设置在发光部分11上的数量。因此,可以增加发光部分11的发光强度以减少治疗周期。在一个实施例中,多个发光单元3占据面积约为20mm×10mm。多个发光单元3占据的面积在此仅为例示,实际面积不限于此。
延伸部分12连接至连接结构5和发光部分11,并设置在连接结构5和发光部分11之间。延伸部分12用于将发光部分11和控制模块200形成电连接。发光部分11和延伸部分12可以弯曲以符合被治疗部位的轮廓。此外,延伸部分12还可以用于缠绕在被治疗的对象上,例如人体或动物,使发光部分11固定在需要被治疗的部位。多条导线6设置在延伸部分12上,并且用于提供来自控制模块200的驱动电流给多个发光单元3。导线6可以由银膏或铜形成。延伸部分12可选择性地不具有发光单元并且也不会主动发光。延伸部分12于上视图中具有细长的形状,例如矩形。图中延伸部分12的长度未按比例显示,并且可以依据发光部分11和连接结构5之间的所需距离增长或缩短。在y方向上,延伸部分12的宽度小于发光部分11的宽度。在另一个实施例中,在y方向上,延伸部分12的宽度大体上等于发光部分11的宽度。载体1的延伸部分12和发光部分11可以由相同或不同的材料制成,并且具有可挠或弯曲特性。在一个实施例中,延伸部分12是由不同于发光部分11的材料制成,并且具有较高的可挠性。此外,发光部分11和延伸部分12可以彼此互相分离或是一体成形。若是可互相分离,发光部分11和延伸部分12可以通过粘合剂或机械装置(例如连接器或卡扣)彼此连接。
如图1A所示,保护层4覆盖并保护多个发光单元3避免受外界环境造成的损坏。保护层4可以覆盖发光部分11的整体或一部分。换句话说,保护层4覆盖的区域面积大体上等于或小于发光部分11的面积。
图1B显示图1A中的发光模块100沿着A-A'线的部分剖面示意图。连接结构5与发光单元3设置在载体1的同一侧上。在另一个实施例中,连接结构5与发光单元3设置在载体1的相对侧。一支撑基板8位于与连接结构5同一端的延伸部12上,且位于延伸部12相对于连接结构5的相对侧。支撑基板8的厚度为2~8mm,例如4mm,由绝缘材料或导电材料制成。支撑基板8用于加强用于连接延伸部分12和控制模块200之间的连接结构5。发光单元3的上表面和侧表面被保护层4覆盖。发光部分11和保护层4具有0.2mm~1mm范围的高度,例如0.2mm~0.3mm。
含有光敏药物的霜剂或溶液可涂布于具有皮肤疾病的区域,皮肤疾病如:光化性/太阳性角化病(actinic/solar keratoses)、Bowen氏病(Bowen's disease)、浅表性基底细胞癌(superficial basal cell carcinoma)、鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma)、上皮内癌(intraepithelial carcinoma)、真菌病(mycosis fungoides)、T细胞淋巴瘤(T-cell lymphoma)、痤疮(acne)和皮脂溢(seborrhoea)、湿疹(eczema)、牛皮癣(psoriasis)、痣皮脂(nevus sebaceous)、口腔癌(例如恶性前或恶性肿瘤(pre-malignant ordyplastic lesions)和鳞状细胞癌(squamous cell carcinomas))、病毒感染如单纯疱疹(herpes simplex)、***、疣(顽固性、寻常疣状疣、或疣状疣虫(recalcitrant、verruca vulgaris、or verruca plantaris)、斑秃(alopecia areata)、或多毛症(hirsutism)。发光模块100通过一薄层的光敏药物接触需要被治疗的区域。发光模块100非常接近,优选地可以直接接触光敏药物。光敏药物被发光部分11发射的光照射后,可以快速地释放到需要被治疗区域进行治疗和/或诊断。发光部分11和需要被治疗区域之间的距离在0mm~5mm之间。保护层4可以防止由发光单元3产生的热灼伤人体或动物体的被治疗区域,并且也可以防止发光单元直接接触和破坏位于被治疗区域上的光敏药物。保护层4的外表面41可以接触或靠近被治疗区域(或光敏药物),且在正常操作期间内具有一不高于50℃的表面温度,优选地不高于40℃或接近人体或动物被治疗区域的周遭温度(例如人体37℃)。发光部分11可以优选地发射主要波长或是波峰位于625nm~635nm的光线,强度(intensity)约为100mW/cm2,和/或波长或是波峰位于405nm~410nm的光线,强度约为60mW/cm2。
保护层4相对于来自发光单元3的光具有比60%更大的透明度,并且折射率介于1.4~1.6。保护层可以由上述性质的材料制成,例如聚合物或氧化物。聚合物包括但不限于硅氧烷、环氧树脂、PI、BCB、PFCB、Su8、丙烯酸树脂、PMMA、PET、PC、聚醚酰亚胺、或碳氟化合物。氧化物包括但不限于Al2O3、SINR、Su8、或SOG。
保护层4可接触人或动物的皮肤以进行治疗。在一个实施例中,保护层4的材料不含GHS(全球协调***)分类和GHS标签元素中所示的有害物质或混合物。优选地,保护层4由在人或动物的皮肤上引起较少或没有副作用,例如皮肤致敏、皮肤腐蚀/刺激,的生物医学级弹性体或生物医学级硅橡胶的生物医学材料制作而成,其如硅胶基材。可知的产品是道康宁公司生产的硅橡胶MDX4-4210。在另一个实施例中,保护层4是多层结构,如图1C所示。保护层4至少两层,包括内层42和外层43。外层43由包括生物医学级弹性体或生物医学级硅橡胶的生物医学材料制成,用于直接接触动物或人的皮肤。内层42连续地覆盖多个发光单元3,并且由前述一种或多种透明的封装材料制成。内层42的厚度可以比外层43厚。在一个实施例中,内层42的折射率与外层43的折射率不同。例如,内层42的折射率大于外层43,用以提升光摘出效率。
发光模块100可以在一次使用之后即丢弃,或者是可重复使用的装置。如果发光模块100是可重复使用的,则发光部分11的保护层4的外表面41在使用之后/之前可以利用酒精或水进行消毒或/和清洁。
发光部分11发射的光可以产生均匀的照明,也就是说发光部分11的同一侧光强度变化小于±20%,例如±10%。发光部分11可以划分成多个子部分(未标示)。同一侧光强度变化是发光部分11的多个子部分的外表面41上测量到的发光强度差异。发光强度可以通过发光强度测量仪器,例如:光度计,量测。优选地,子部分的面积大体上相同或是小于发光强度测量仪器的光检测部分的面积。
图1D显示依据本发明一实施例的多个发光单元3等效电路示意图。多个发光单元3可以分成彼此并联电连接的两个或更多个发光群组。每个发光群组包括串联连接的多个发光单元3。一个电子元件7,例如:电阻、电容、电感、或整流器,位于驱动电路(未显示)和多个发光单元3之间,用以调整通过多个发光单元3的电流。在一个实施例中,电子元件7位于控制模块200内,而不位于发光部分11(或载体1)上。因此,来自电子元件7的热可以通过控制模块200散热。在一个实施例中,多个发光单元3包括六个发光单元,其被分成彼此并联连接的三个发光群组。每个发光群组包括两个串联连接的发光单元。根据需求,发光单元的个数不限于此处示例,例如,个数可以为六个或更多、或是六个或更少。
在另一个实施例中,如图1E所示,发光部分11相对于发光单元3所在的顶侧的底侧具有一反射层9。反射层9可以将从发光单元3发射的光反射并使朝向保护层4的外表面41射出。在治疗期间,反射层9不仅可增加发光模块上方的发光强度,也可以防止光向后/朝向人类或动物的眼睛照射。
图2显示发光模块100包裹人的手指10用以治疗诸如疣的皮肤疾病的例示。发光部分11可以弯曲以符合手指10的轮廓。这里所示的图像,发光部分11的底侧不具有反射层,且光线会朝向和背向手指出光。
图3A~图3D显示发光模块100于弯曲情况下的示意图。载体1可挠,且载体1的表面可以弯曲以满足具有各种曲率的曲线,如图3A~图3D所示。虽然载体1是弯曲的,但是发光单元3通过保护层4仍可紧密地固定于载体1上。发光模块100的光学特性并不会因为载体1弯曲而改变。发光单元3可以是LED裸芯片、LED封装、或CSP(芯片级封装)LED。图3A显示发光单元3为垂直型LED裸芯片。发光单元3具有位于发光单元3相反侧的两个电极31、32。第一电极31位于在发光单元3的底侧,并通过焊接材料,例如:Sn、Ag、Cu、或Bi,固定于载体1上。第二电极32位于发光单元3的顶侧,通过接合线13与载体1连接。接合线13被保护层4覆盖,用于防止因为发光模块弯曲所引起的损坏。
图3B显示发光单元3为水平型LED裸芯片。发光单元3的两个电极31、32都位于发光单元3的发光叠层35的同一侧。电极31、32通过接合线13与载体1形成电连接。发光单元3的底侧通过导热材料固定在载体1上。接合线13被保护层4覆盖,用于防止因为发光模块100弯曲时引起的损坏。图3C显示发光单元3是水平型LED裸芯片。发光单元3具有两个位于发光单元3的发光叠层35同一侧的电极31、32,并且通过包含Sn,Ag,Cu,或Bi的焊接材料,在载体1上进行倒装接合。电极31、31的结合面不共面。图3D显示发光单元3是倒装式LED裸芯片。如图3D所示,发光单元3具有都位于发光单元3底侧的两个电极31、32,并且通过焊接材料,例如:Sn、Ag、Cu、或Bi,在载体1上进行倒装接合。电极31、32的接合面大体上共平面。在另一实施例中,图3D所示的发光单元3是LED封装。在另一实施例中,图3D所示的发光单元3是CSPLED。
图4A~图4B显示依据图3A所示一实施例的发光单元。图4A显示一实施例的发光单元上视图。图4B显示图4A中发光单元310沿着线B-B'的剖面示意图。如图4B所示,发光单元310包含一基板313、一位于基板313上的导电粘合层314、一位于导电粘合层314上的反射结构315、一位于反射结构315上的透明导电结构316、一位于透明导电结构316上的窗户层318、一位于透明导电结构316和窗户层318之间的非氧化物绝缘层317、一位于窗户层318上的磊晶叠层319、一位于磊晶叠层319上的电性接触层3214、一位于磊晶叠层319上的第一电极312、以及一位于基板313下方的第二电极311。
磊晶叠层319包含第一导电型半导体层3191、第二导电型半导体层3193、以及一发光叠层3192位于第一导电型半导体层3191与第二导电型半导体层3193之间。与第一导电型半导体层3191、第二导电型半导体层3193、以及发光叠层3192相关的描述可以参考前述图1A相关的段落。第二导电型半导体层3193的上出光表面3194可以为一粗化面用以减少全内反射,从而提高发光单元310的发光效率。窗户层318可以有利于光摘出并提高发光效率。窗户层318的极性可以与第一导电型半导体层3191相同。
第一电极312和/或第二电极311如图3A所示,是通过接合线或焊接材料做固接以使发光单元310与外部元件,例如:封装用的承载板或印刷电路板,形成电连接,电极的材料可以为透明导电材料或金属材料。透明导电材料包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锡锌(ZTO),氧化镓锌(GZO)、氧化铟钨(IWO)、氧化锌(ZnO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、砷化镓磷化物(GaAsP)、氧化铟锌(IZO)、和类金刚石碳(DLC)。金属材料包括但不限于铝(Al)、铬(Cr)、铜(Cu)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、钛(Ti)、铂(Pt)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、锑(Sb)、钴(Co)、以及包含上述的合金。第一电极312电连接第二导电型半导体层3193,并且包括一电流输入部3121以及一延伸部3122。如图4A所示,电流输入部3121大体上位于第二导电型半导体层3193的中心,延伸部3122自电流输入部3121延伸到发光单元310的边界,用以提高电流扩散效果。如图4B所示,延伸部3122包含在电性接触层3214上的突出部3123,用于增加与电性接触层3214的欧姆接触面积,其中突出部3123的高度高于电流输入部3121。第二电极311位于基板313下方并电连接至第一导电型半导体层3191。
电性接触层3214位于延伸部分3122和磊晶叠层319之间并与之欧姆接触。电性接触层3214可以由半导体材料制成,其包括至少一元素,如镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)、磷(P)、氮(N)、锌(Zn)、镉(Cd)、或硒(Se)。电性接触层3214和第二导电型半导体层3193可以具有相同的极性。
窗户层318对于从发光叠层3192发出的光呈现透明。另外,窗户层318可以由透明导电材料制成,包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化镓锌(GZO)、氧化铟钨(IWO)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、砷化镓铝(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、和氧化铟锌(IZO)。
如图4B所示,磊晶叠层319的最大宽度小于窗户层318的最大宽度。窗户层318具有一上部与下部,窗户层318的上部与磊晶叠层319接触并与磊晶叠层319具有相同宽度,窗户层318的下部与非氧化物绝缘层317接触并且具有比磊晶叠层319大的宽度。换句话说,部分窗户层318的上表面与不被磊晶叠层319所覆盖。磊晶叠层319的最外侧表面3196不与窗户层318的最外侧表面3181共平面。如图4A所示,于上视图中,磊晶叠层319的面积小于基板313的面积。磊晶叠层319大致上位于发光单元310的中心。
一钝化层3195沿着窗户层318和磊晶叠层319侧表面、上出光表面3194的上表面、以及第一电极312的延伸部3122的外轮廓形成。钝化层3195暴露第一电极312的电流输入部3121使之可与外部元件电连接。位于磊晶叠层319上方的钝化层3195的上表面是不平整的并具有与上出光表面3194和第一电极312的突出部3123的形貌类似的轮廓。钝化层3195可以由透明绝缘材料制成,例如:氧化硅(SiOX)、氮化硅(SiNX)、氮氧化硅(SiON)、或AlOX等。
透明导电结构316对于从磊晶叠层319射出的光是透光的,并且可以改善窗户层318和反射结构315之间的欧姆接触。此外,透明导电结构316和反射结构315可以由透明材料制成的全方向反射镜(ODR)形成,其包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化镓锌(GZO)、氧化铟钨(IWO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)、氧化铟铈(ICO)、氧化铟钛(ITiO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、镓铝氧化锌(GAZO)、及其组合。
非氧化物绝缘层317对从发光叠层3192射出的光的穿透系数大于90%。非氧化物绝缘层317的材料可以是非氧化物绝缘材料,例如:苯并环丁烯(BCB)、环烯烃共聚物(COC)、氟碳聚合物、氮化硅(SiNX)。在另一个实施例中,非氧化物绝缘层317的材料可以包含卤化物、IIA族化合物、或VIIA族化合物,例如:二氟化钙(CaF2)、四氟化碳(CF4)、或二氟化镁(MgF2)。非氧化物绝缘层317具有嵌入在透明导电结构316中的多个分离部。非氧化物绝缘层317具有多个分离的上表面,其与窗户层318接触并与透明导电结构316的上表面齐平。非氧化物绝缘层317可以形成用于扩散电流的图案,例如:形成在电性接触层3214、和/或电流输入部3121下方的图案。在另一个实施例中,非氧化物绝缘层317可以具有随机的图案或不位于电性接触层3214和/或电流输入部分3121的正下方。非氧化物绝缘层317的厚度小于透明导电结构316的厚度。非氧化物绝缘层317的至少一个下表面被透明导电结构316覆盖,使其牢固地与反射结构315接合。在另一个实施例中,非氧化物绝缘层317穿透透明导电结构316并直接接合反射结构315。
反射结构315可以反射从发光叠层3192射出的光,并且可以由金属材料制成,包括但不限于铜(Cu)、铝(Al)、锡(Sn)、金(Au)、银(Ag)、铅(Pb)、钛(Ti)、镍(Ni)、铂(Pt)、钨(W)、以及由上述制成的合金。
基板313可以用以支撑磊晶叠层319和其它层或结构,是由透明材料或导电材料制成。例如,透明材料可以包括但不限于蓝宝石、金刚石、玻璃、环氧树脂、石英、丙烯酸、Al2O3、氧化锌(ZnO)、和氮化铝(AlN)。导电材料可以包括但不限于铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、镍(Ni)、钴(Co)、金刚石碳(DLC)、石墨、碳纤维、金属基复合材料(MMC)、陶瓷基复合材料(CMC)、硅(Si)、硒化锌(ZnSe)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、磷化镓(GaP)、砷化镓磷化物(GaAsP)、磷化铟(InP)、LiGaO2、和LiAlO2。导电粘合层314连接基板313和反射结构315.导电粘合层314可以由透明导电材料或金属材料制成。透明导电材料包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锡锌(ZTO)、氧化镓锌(GZO)、氧化锌(ZnO)、磷化镓(GaP)、氧化铟铈(ICO)、氧化铟钨(IWO)、氧化铟钛(ITiO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓(IGO)、镓铝氧化锌(GAZO)、及其组合。金属材料包括铜(Cu)、铝(Al)、锡(Sn)、金(Au)、银(Ag)、铅(Pb)、钛(Ti)、镍(Ni)、铂(Pt)、钨(W)、和由上述制成的合金。
图5A~图5B显示依据图3B所示一实施例的发光单元320。图5A显示一实施例发光单元320上视图。图5B显示发光单元320沿着线C-C'的剖面示意图。如图5B所示,发光单元320包含一基板323、一位于基板323上的导电粘合层324、位于导电粘合层324上的磊晶叠层325、以及位于磊晶叠层325相对于基板323一侧上的一第一电极321和一第二电极322。磊晶叠层325包含第一导电型半导体层3251、第二导电型半导体层3253、和位于第一导电型半导体层3251与第二导电型半导体层3253之间的发光叠层3252。磊晶叠层325的相关的描述可以参考前述图4A~图4B相关的段落。基板323可以由透明材料制成,并且可以参考图4A~图4B相关的段落。
导电粘合层324形成在基板323上,并且可以由聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)、全氟环丁烷(PFCB)、或氧化铟锡制成。导电性粘接层324包含具有粗化面的扩散表面3241。换句话说,第一导电型半导体层3251具有与导电粘合层324接触的扩散表面3241。该粗化面可于发光单元外延制作工艺中成长而成,或者是在LED裸芯片制作工艺中经由湿蚀刻或是干蚀刻技术,例如:感应耦合等离子体(Inductive Coupling Plasma,ICP)蚀刻部分的第一导电型半导体层3251。因此,第一导电型半导体层3251具有通过导电粘合层324附着到基板323的粗化面。在另一个实施例中,第一导电型半导体层3251的扩散表面3241可以包括多个微突部,再通过导电粘合层324使第一导电型半导体层3251接合于基板323。微突部的形状可以是半球形、金字塔形、或棱锥形多边形。微突部使扩散表面3241具有粗化结构,得以提升光摘出效率。
第一电极321和/或第二电极322通过接合线或焊接材料做固接以使发光单元与外部元件,例如:封装用的承载板或印刷电路板,形成电连接,如图3B所例示。电极的材料可以参考前述图4A~图4B相关的段落。第一电极321与第一导电型半导体层3251电连接,并且具有一最上表面比第二导电型半导体层3253低。如图5A所示,第一电极321包括电流输入部3211和至少一个延伸部3212、3213。电流输入部3211位于发光单元320的第一角落3271,延伸部3212、3213从电流输入部3211延伸并沿着发光单元320的侧边延伸,用以提高电流扩散效果。延伸部分3212具有一直角位于与第一角落3271相邻的第二角落3272处。延伸部3213具有一直角位于与第一角落3271相邻且对角于第二角落3272的第三角落3273处。第二电极322与第二导电型半导体层3253电连接,并且具有一最上表面比第二导电型半导体层3253高。第二电极322包含电流输入部3221和至少一延伸部3222、3223。如图5A所示,电流输入部3221位于与第一角落3271对角的第四角落3274处,并且与第一电极321的电流输入部3211具有不同的形状。延伸部分3222、3223也可用于提高电流扩散效果并且从电流输入部3221延伸并朝向位于第一角落3271和第二角落3272间的一侧。延伸部3222、3223大体上与第一角落3271和第三角落3273之间的一侧平行。延伸部的数目在此仅为例示,并不限于两个。
如图5B所示,在剖视图中,磊晶叠层325的最大宽度小于导电粘合层324和基板323的最大宽度。换句话说,部分导电粘合层324的上表面不被磊晶叠层325覆盖。磊晶叠层325的最外侧表面3254不与导电粘合层324的最外侧表面327、或/和基板323的最外侧表面共平面。如图5A所示,在上视图中,磊晶叠层325的面积小于基板323的面积。磊晶叠层325大体上位于发光单元320的中心。
钝化层326沿着磊晶叠层325的最外侧表面3254、磊晶叠层325的上表面、第一电极321的延伸部3212、3213,以及第二电极322的延伸部3222、3223的轮廓形成。钝化层326暴露第一电极321的电流输入部3211和第二电极322的电流输入部3221,以用于与外部元件电连接。位于磊晶叠层325上方的钝化层326上表面由于延伸部而不平整。在另一个实施例中,钝化层326暴露延伸部3212、3213、3222、3223。钝化层326的材料可以参考前述图4A~图4B相关的段落。
图6A~图6B显示依据图3D所示一实施例的发光单元。图6A显示发光单元330上视图。图6B显示沿着图6A中发光单元330线D-D'的剖面示意图。如图6B所示,发光单元330包含一基板333、一位于基板333上的导电粘合层334、位于导电粘合层334上的磊晶叠层335、以及一第一电极331和一第二电极332位于磊晶叠层335上相对于基板333的一侧。磊晶叠层335包含第一导电型半导体层3351、第二导电型半导体层3353、和位于第一导电型半导体层3351与第二导电型半导体层3353之间的发光叠层3352。磊晶叠层335的相关的描述可以参考前述图4A~图4B相关的段落。基板333可以由透明材料制成,并且可以参考图4A~图4B相关的段落。导电粘合层334具有比基板333宽的宽度以及一粗化并与磊晶叠层335接触的扩散表面3341。导电粘合层334的相关的描述可以参考前述图5A~图5B相关的段落。
如图6B所示,磊晶叠层335具有不同宽度的上部和下部。上部包括第二导电型半导体层3353、发光叠层3352、和第一导电型半导体层3351的上部。磊晶叠层335的下部包括第一导电型半导体层3351的下部。磊晶叠层335的上部的宽度在一剖面示意图中小于磊晶叠层335的下部。因此,第一导电型半导体层3351具有一暴露的上表面33511不被第二导电型半导体层3353和发光叠层3352覆盖。第一导电型半导体层3351的下部的宽度大体上等于导电粘合层334。
第一电性接触层3311位于第一导电型半导体层3351所暴露的上表面33511上并与第一导电型半导体层3351形成电连接。第二电性接触层3321位于第二导电型半导体层3353的上表面并与第二导电型半导体层3353形成电连接。第一电性接触层3311的最上表面低于第二电性接触层3321的最上表面。钝化层336沿着导电粘合层334和磊晶叠层335的侧表面、第一电性接触层3311的上表面、以及第二电性接触层3321的上表面的外轮廓形成。钝化层336暴露出部分的第一电性接触层3311和第二电性接触层3321的上表面,材料的描述可以参考前述图4A~图4B相关的段落。
第一导电连接层3312从暴露的第一电性接触层3311延伸并且沿钝化层336的侧表面和上表面的外轮廓形成。第二导电连接层3322从暴露的第二电性接触层3321延伸并且覆盖钝化层336的上表面。第一导电连接层3312与第二导电连接层3322以一大于0的距离分离,即部分的钝化层336上表面不被第一导电连接层3312和第二导电连接层3322覆盖。第一导电连接层3312和第二导电连接层3322的最上表面大体上共平面。第一电极331形成在第一导电连接层3312上,第二电极332形成在第二导电连接层3322上。第一电极331与第二电极332以一大于0的距离分离。第一电极331和第二电极332的最上表面大体上共平面。如图6B所示,在第二导电型半导体层3353的上方,第一电极331和第二电极332之间的最短距离大于第一导电连接层3312和第二导电连接层3322之间的最短距离。电性接触层3311、3321、导电连接层3312、3322、和/或电极331、332可以由金属材料制成,相关的描述可以参考前述图4A~图4B电极相关的段落。第一电极331、第一导电连接层3312、和钝化层336的最外侧表面彼此不共平面。第二电极332、第二导电连接层3322、和钝化层336的最外侧表面彼此不共平面。
如图6A所示,第一电极331位于发光单元330的第一端3371附近,第二电极332位于发光单元330相对于第一端3371的第二端3372附近。两个物理性分离的第一电性接触层3311位于靠近第一端3371的第一角落3381和第二角落3382附近。延伸部3313从第一电性接触层3311并且沿着发光单元的长边延伸。延伸部3313由钝化层336覆盖并可用于提高电流扩散效果。
图7A~图7B显示一LED裸芯片的接合制作工艺,如图5A~图5B中的发光单元320通过一膏剂2倒装接合在载体1上。膏剂2包括绝缘材料22以及分散在绝缘材料22中的多个导电粒子21。发光单元320设置在载体1上,膏剂2涂布在发光单元320和载体1之间。载体1包含有多个用以与发光单元320的第一、二电极321、322电连接的导电垫14。接合发光单元320的方法包括一加热步骤。图7A显示接合制作工艺中加热前的状态。图7B显示接合制作工艺中加热后的状态。在加热步骤之前和之后,发光单元320和载体1在相对于载体1的法线方向上的距离在加热之前与加热之后大体上相同。膏剂2覆盖的区域包括一导通区域23以及一非导通区域24。导通区域23位于第一电极321和导电垫14之间,以及第二电极322和导电垫14之间。如图7A所示,接合制作工艺中加热步骤前,导通区域23内的导电粒子21的平均重量百分比浓度(或平均密度)与非导通区域24相似。如图7B所示,接合制作工艺中加热步骤后,大部分的导电粒子21聚集于导通区域23中。导通区域23内的导电粒子21的平均重量百分比浓度(或平均密度)大于非导通区域24。在一实施例中,导通区域23内的导电粒子21的平均重量百分比浓度(或平均密度)大于75%、或者导通区域23优选地不具有绝缘材料22。非导通区域24内的导电粒子21的平均重量百分比浓度(或平均密度)小于40%,但不等于零。也就是说,非导通区域24包含少量的导电粒子21。例如,非导通区域24内的导电粒子21的含量介于0.1%~40%,较佳地为2%~10%。绝缘材料22在非导通区域24中的平均重量百分比浓度(或平均密度)高于60%,优选地介于60%~99.9%之间,更加地介于90%~98%之间。在一个实施例中,非导通区域24包含10%~40%的导电粒子21以及60%~90%的绝缘材料22,并且优选地,非导通区域24包含20%~30%的导电粒子21以及70%~80%的绝缘材料22。
膏剂2可以划分成多个子部分(例如:3~10个子部分)。平均重量百分比浓度(或平均密度)定义为所有子部分重量百分比浓度(或密度)的平均值。子部分的尺寸可以根据测试样本的大小或测量方法调整。例如,子部分具有三维的形状或是在剖视图中具有二维的形状。二维的形状可以是八边形、六边形、矩形、三角形、圆形、椭圆形、或其组合。三维的形状可以是圆柱体、立方体、长方体、或球体。导电粒子21的密度也可以于膏剂2的子部分的一预定区域(例如20×20μm2)内,计算所有导电粒子21的数量或占据面积来获得。
导电粒子21可以由熔点低于300℃的金属材料制成。金属材料可以是元素、化合物、或合金,例如:铋(Bi)、锡(Sn)、银(Ag)、铟(In)、或其合金(例如:锡铋银合金)。当导电粒子21为合金时,导电粒子21的熔点是指合金的共晶点。绝缘材料22可以是热固性聚合物,例如:环氧树脂(epoxy)、硅氧树脂(silicone)、聚甲基丙烯酸甲酯、以及环硫化物(episulfide)。绝缘材料22可以在固化温度下固化。在本实施例中,导电粒子21的熔点低于绝缘材料22的固化温度。如图7A所示,在加热步骤之前,导电粒子21的粒径被定义为导电粒子21的直径,介于5μm~50μm之间。两个电极321、322之间的最短距离优选地是导电粒子21的粒径的两倍以上。如果发光单元3的尺寸小于150μm×150μm,例如:120μm×120μm、100μm×100μm、或80μm×80μm,则发光单元320的两个电极321和322之间的最短距离优选地不大于100μm,例如:不大于80um、50μm、或40μm。
如图7B所示,位于导通区域23内的导电粒子21是呈现一块状并覆盖第一、二电极321、322和导电垫14的至少一个侧表面。外部的电源可以通过导电垫14、导电粒子21、以及第一、二电极321、322导通发光单元320。非导通区域24内的导电颗粒21是颗粒状的并被绝缘材料22包覆。因此,电流无法通过非导通区域24。填充于非导通区域24内绝缘材料22可以增强发光单元320和载体1之间的接合强度。膏剂2的最外表面25具有弯曲形状,并从载体1延伸发光单元320的侧表面34。膏剂2的形状在加热步骤之后会发生变化(相较于第7A图),亦即,膏剂2在加热步骤之前和之后具有不同的形状。膏剂2覆盖部分的发光单元320的侧表面34。更具体地说,膏剂2的最外表面25与载体1之间具有一角度θ。角度θ沿着最外表面25向发光单元320的侧表面34的方向逐渐增加。
图8显示依据本发明一实施例的一发光模块的部分剖面示意图。发光模块300类似发光模块100可用来射出一可用于医疗的光线。发光模块300包含载体1、多个发光单元3、保护层4、以及连接结构(未显示)。载体1包含发光部分和延伸部分(未显示)。载体1的延伸部分和连接结构可以参考发光模块100相关的描述。多个发光单元3位于载体1的同一侧。载体1可以挠曲且对于发光单元3发射的光呈现透明。载体1的材料可以参考发光模块100相关描述。发光单元3的结构和材料也可以参考前述相关的段落。接合方法可以参考与图3A~图3D相关的描述。
保护层4可以覆盖并保护多个发光单元免受外界环境造成的损坏。如图8所示,保护层4包含两个部分,多个内层42以及外层43。多个内层42彼此互相分离。每一个内层42可以覆盖一个或多个发光单元3(图8中仅示出一个发光单元)。内层42覆盖发光单元3的上表面和侧表面并具有一圆顶的形状。外层43连续地覆盖多个内层42的最外表面。内层42的折射率不同于且大于外层43的折射率。内层42和外层43之间的折射率差异,可使光线在内层42和外层43的界面处产生反射。因此,部分从发光单元3射出的光可以沿着大体上平行于载体的方向移动。因此,发光单元3或发光模块300的发光角度会大于不具有嵌入保护层4中且彼此分离的内层42的发光模块。发光模块300可以使用较少数量的发光单元,且在一定大小的区域中具有相同的亮度。在一个实施例中,内层42的折射率大于1.5,例如:1.53,外层42的折射率小于1.5,例如:1.4。
内层42也提供发光单元3和载体1之间更好的接合强度。内层42的硬度大于外层43的硬度。硬度可以通过定义于ASTM D2204-00的萧氏硬度计(Shore Durometer Hardnessdefined in ASTM D2204-00)测量。例如,内层42具有由D型萧氏硬度计测得的D65硬度,外层43具有由A型萧氏硬度计测得的A30硬度。保护层4的外层43优选地由生物医学材料制成,材料可参考前述相关段落。内层42可以使用透明封装材料制成,可参考发光模块100中相关的描述。
如图8所示,由保护层4覆盖的发光单元3的x-z平面或y-z平面中的发光角度可以随着内层42和外层43的厚度而变化。d1是内层42的最顶部与发光单元3的上表面之间的距离。发光角度可以从发光曲线图量测,其定义为从最大光强度降至最大光强的50%所涵盖的角度范围。发光角度的详细描述可以参考中国台湾第104103105号专利申请案,并援引为本文的一部分。
图9A显示一比较表格,说明具有不同类型保护层4的发光单元(显示于图9B~图9D)的发光角度。态样A的发光单元不被保护层覆盖,发光单元3在x-z平面或y-z平面(参照图9B~图9D)中的发光角约为120度。态样B的发光单元3被单层的保护层覆盖(如图9B所示),发光单元3在x-z平面或y-z平面中的发光角度约为130度,大于态样A的发光角度。图9C和图9D所示的发光单元3的发光角度分别显示图9A中的态样C和态样D。态样C和态样D中的发光单元3依序由圆顶形的内层42以及外层43覆盖。图9C所示的距离d1约为0.5mm。图9C中,发光单元3的发光角度比态样B的发光角度大,约为140度。图9D所示的距离d1约为0.3mm,且发光单元3的发光角度比态样C的发光角度大,约为150度。图9D所示,距离d1小于图9C所示的距离d1。内层42的最外侧表面和发光单元3侧表面间的最大距离大于内层42的最上表面与发光单元3上表面之间的最大距离。内层42的最上表面与外层43之间的距离d2大于距离d1。
图10显示依据本发明一实施例的一发光模块400的示意图。发光模块400包含一光源模块402和一会射出光的导光膜401。光从光源模块402朝向导光膜401的侧面发射。光线进入导光膜401后,有一部分的光在界面处被反射并持续在导光膜401内传递,有一部分的光从导光膜401的外表面离开。导光膜401可挠曲且对于从光源模块402发射的光呈现透明。从导光膜401射出的光具有一均匀的发光强度。导光膜401一侧的光强度变化小于±20%,例如:±10%。导光膜401相反侧的光强度变化小于±10%,例如:±5%。光强度变化的定义可以参考前述发光模块100的相关描述。导光膜401可以由聚合物或氧化物制成。聚合物包含硅氧树脂(silicone)、环氧树脂(epoxy)、PI、BCB、PFCB、Su8、丙烯酸树脂、PMMA、PET、PC、聚醚酰亚胺、或碳氟化合物。氧化物包括Al2O3、SINR、Su8、或SOG。在治疗期间,载体1的外表面直接或间接的接触被治疗区域(或光敏药物)。在一个实施例中,载体1的材料不含GHS(全球协调***)分类和GHS标签元素中所示的有害物质或混合物。导光膜401优选地可以由引起较少或没有副作用,例如皮肤致敏、皮肤腐蚀/刺激,的生物医学级弹性体或生物医学级硅橡胶的生物医学材料制成。在另一个实施例中,导光膜401是包含至少一个内层和至少一个外层的多层结构。内层可以比外层厚。内层可以选自聚合物或氧化物的材料。外层是由生物医学材料制成。
图11A显示位于图10中的光源模块402示意图。光源模块402包含一壳体403、多个开关404、和一光源406位于壳体403中。壳体403包含第一部分4031和第二部分4032。光源406位于第一部分4031中并且包含设置在载体(未示出)上的多个发光单元3,光源结构可以参考图1C~图1D、图3A~图3D或图8。第二部分具有一开口405用来与导光膜401结合。图11B显示位于图10内的导光膜401,导光膜401具有可挠性和/或延伸性。发光单元3不直接设置在导光膜401上。在组装光源模块402和导光膜401之后,从光源406射出的光朝向开口405射出并进入导光膜401中传递。因为光源406不直接连接到导光膜401,所以从发光单元3产生的热会产生较少的冲击和/或传递到导光膜401。导光膜401具有一较低温度的最外表面,使得在长的治疗期间内,不会灼伤动物或人的被治疗区域。即使发光模块400操作在一更长的时间,导光膜401也可以保持在一相对的低温。此外,导光膜401也可以更加柔软,并对于需要被治疗的区域具有一舒适的触感。导光膜401的发光区域不受发光单元3的分布而受限制,并且导光膜401可以根据需要被治疗区域的尺寸而可调整长度。导光膜401可以是一次使用之后即丢弃,或者是可重复使用。如果导光膜401是可重复使用的,则导光膜401的外表面在一次使用之后/之前可以利用酒精或水进行消毒或/和清洁。导光膜401具有在一端具有一突出部的连接部408。如放大图所示,突出部从导光膜401的上表面和下表面向外延伸。连接部408比导光膜401的其它部分厚。在另一实施例中,突出部仅从导光膜401的上表面或下表面向外延伸。
壳体403可用以将从光源406产生的热溢散,并且可由导电材料和/或绝缘材料的导热材料制成,以帮助散热。在另一个实施例中,壳体403包含散热元件,例如:与光源406相接的散热器,用以将热溢散到外界环境中。开关404可用于控制光源406。更详细地说,开关404可以根据不同的治疗来控制光源406的发光强度和发光主波长、或/和供给发光单元3的电流量。壳体403可以连接到提供光源电源的另一个控制模块(未显示)。在另一个实施例中,控制模块(未显示)可以位于壳体403内。
在另一个实施例中,开关404可用于控制导光膜401的发光面积。图12显示依据本发明一实施例的一发光模块点亮示意图。开关404包含多个子开关4041、4042,并且导光膜401包含多个副导光膜4011、4012。子开关可用于控制副导光膜中的光分布。例如,子开关4042用于控制副导光膜4011,子开关4041用于控制副导光膜4012。如果子开关4042打开且副开关4041关闭,则副导光膜4011会被点亮,副导光膜4012为暗而不亮。副光导膜4011由光源406内的部分的发光单元照亮。副导光膜4012可能会有部分从副导光膜4011漏过来的光。
图13A~图13B显示发光模块400的组装示意图。图13A显示导光膜401从壳体403分开的示意图。一端盖407可以从壳体403的第二部分4032的一端组装,也可为了拆卸导光膜401而与壳体403分离。具有突出部的导光膜连接部408在导光膜401滑入开口405之后可以固定导光膜401于壳体403上。图13B显示出在导光膜401***壳体403中之后,端盖407盖上的示意图。在另一实施例中,导光膜401可以通过卡扣固定到壳体403中而不使用端盖407。在另一个实施例(未显示)中,导光膜401不能与壳体403分离并与壳体403为一体成形的装置。
图14A~图14B显示依据本发明一实施例的导光膜401的剖面示意图。光导膜401包含具有多个凸起微结构的光学结构4013形成在导光膜401的下表面4015上。在另一实施例中,光学结构4013的微结构是凹形。在另一个实施例中,光学结构4013的微结构部分为凸形,另一部分为凹形。光学结构4013可以通过热压法、注射成型法、或使用含有光散射材料的油墨网印形成。光源4061射出的光于光学结构4013会产生折射和散射,并使光可以在导光膜401中传递并向外射出。图14A显示导光膜401可以由双面射出光线。光L1发入到导光膜401内后,在导光膜401的表面产生光L2和光L3。由于导光膜的折射率与空气不同,光L2因为折射而从上表面4014射出,光L3因为反射而朝向导光膜401内前进。当光L3入射至光学结构4013上时,光L3被散射而产生光L4,以及因为反射而产生光L5。光L4从导光膜401的下表面4015射出,光L5朝向导光膜401内前进。因此,导光膜401能够从上表面4014和下表面4015发光。
在一些治疗情况下,从发光模块射出的光仅需朝向需要被治疗的区域,而不需向人体或动物相反方向射出,可以避免光照射到被治疗对象的眼睛,如动物或人类的眼睛。图14B显示导光膜401仅向上表面4014发光。反射层9形成在导光膜401的下表面4015上。反射层9可以由反射材料制成。例如:一膏剂内含有白色颜料等。反射材料可以为银(Ag)、二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、硫酸钡(BaSO4)、硫化锌(ZnS)、铅白、和氧化锑(Sb2O3)。反射层9可以通过沉积、涂布、网印等方式形成在导光膜401的背面。
图15A~图15B是依据本发明的导光膜401的上视图。从导光膜射出的光可以集中在具有光学结构4013的位置上,因为光可以在具有光学结构4013的位置处散射。光学结构4013的分布密度随着远离光源4061的方向增加。因此,导光膜401的发光表面可以具有一均匀的发光强度。详言之,导光膜401的发光表面具有一远离区以及一个靠近区。远离区是指距离光源4061较远的区域,靠近区是指距离光源4061较近的区域。光源4061供给的光强度会随着远离光源4061的方向递减。因此,光学结构4013的分布密度可以随着远离光源4061的方向递增。由于光学结构4013较高分布密度,可以加强远离区的发光强度。因此,可使远离区的发光强度与靠近区的发光强度接近。因此,导光膜401的发光面可以具有一均匀的发光强度。如图15A~图15B所示,光学结构4013包含多个微结构。可以通过调整光学结构4013的微结构的间隔来控制光学结构4013的分布密度。可以通过调整相邻微结构的间距来控制光学结构4013的分布密度。图15A显示出了相邻微结构的间距随着光学结构远离光源4061的方向递减。此外,也可以通过调节微结构的尺寸来控制光学结构的分布密度。如图15B所示,光学结构4013的微结构的尺寸随着光学结构4013远离光源4061的方向而增加。在另一个实施例中,光学结构4013可以通过结合间距和尺寸来调整分布密度。图案的形状不限于特定形状,例如:圆形、三角形、矩形、棱镜、弯曲轮廓、多边形、或其任何组合。
图16显示将发光模块400用于治疗的示例。导光膜401缠绕在被需要治疗的区域,例如:人的手臂上,以进行治疗。导光膜401可以通过钩和环缠紧,或通过具有粘性的光敏药物粘附到需要被治疗的区域上。发光模块轻巧并尺寸小,因此治疗对像如人或动物可在治疗过程中自由地活动。
需了解的是,本发明中上述的诸多实施例在适当的情况下,是可以彼此互相组合或替换,而非仅限于所描述的特定实施例。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明,并非用以限制本发明的范围。任何人对本发明所作的任何显而易见的修饰或变更接不脱离本发明的精神与范围。
Claims (11)
1.一种用于治疗的发光模块,包含:
壳体,包含:
多个发光单元,二维矩阵形式地设置在所述壳体中,包含多个出光面;
保护部,覆盖所述多个发光单元的多个出光面;以及
开关,和所述多个发光单元电性连接;以及
可挠曲的导光膜,包含上表面、连接部、以及下表面;
其中,所述多个发光单元射出的光从所述多个出光面朝向所述连接部发射;
其中,所述可挠曲的导光膜通过所述连接部可拆卸地与所述壳体连接,且在拆卸所述导光膜时,所述保护部不与所述壳体分离;
其中,所述可挠曲的导光膜接收所述多个发光单元射出的光并进入所述可挠曲的导光膜中传递;
其中,所述多个发光单元射出的光的一部分自所述上表面及所述下表面射出。
2.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述可挠曲的导光膜可接触人或动物的皮肤以进行治疗。
3.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述上表面具有粗化结构。
4.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述可挠曲的导光膜包含生物医学级弹性体或生物医学级硅橡胶。
5.如权利要求3所述的用于治疗的发光模块,其中,所述粗化结构的形状是半球形或棱锥形多边形。
6.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述可挠曲的导光膜不含GHS分类和GHS标签元素中所示的有害物质或混合物。
7.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述多个发光单元的每一个尺寸均小于150μm×150μm。
8.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述壳体包含第一部分和第二部分,所述多个发光单元设置在所述第一部分。
9.如权利要求8所述的用于治疗的发光模块,其中,所述可挠曲的导光膜设置在所述第二部分。
10.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述可挠曲的导光膜对于所述多个发光单元发射的光呈现透明。
11.如权利要求1所述的用于治疗的发光模块,其中,所述上表面具有光强度变化量小于±20%。
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