CN1750280B - 一种发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光元件及其制造方法，该元件包括：一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该透明基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；一置于该凹槽中的发光二极管，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部，由发光二极管发射出的光线经由透明基材的下表面侧射出；一覆盖形成于该凹槽的部分开口部并部分露出该发光二极管的第一电极和第二电极的保护层；一部分覆盖该第一电极并与之电连接的第一导电薄膜；以及一部分覆盖该第二电极并与之电连接的第二导电薄膜。可应用于覆晶式发光元件或白色发光元件。

Description

一种发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光元件及其制造方法。
发光二极管的应用颇为广泛，例如，可应用于光学显示装置、激光二极管、交通信号标志、数据储存装置、通讯装置、照明装置、以及医疗装置。在此技术中，目前技术人员重要课题为如何提高发光元件的发光效率、缩小元件尺寸及简化工序。
背景技术
图1的剖面图是显示先前技术的另一发光二极管的结构。在图1中，倒置的发光二极管晶粒31，以焊料41、42分别粘结于焊接框架40、43上。也即，发光二极管晶粒31通过连接垫9与欧姆电极10，分别电连接于导电框架40的基部40a与导电框架43的基部43a上。
上述发光二极管晶粒31，由于不需任何连接线，且发光面31a上并未覆盖不透明的欧姆电极或连接垫，所以发光面积不致减少。但因为在制造过程中，需借助外力进行熔接，当外力有些微不均匀时，很容易经由焊料直接传送至发光二极管晶粒31，造成发光二极管晶粒31受破坏。另外发光二极管晶粒在倒置粘结时，需经过精确对准的程序，使发光叠层的连接垫与欧姆电极能够准确的与焊料相接合，并需保持发光叠层的水平，其困难度颇高，因而此先前技术的发光二极管于市面上虽有产品，然而生产率及合格率偏低，以致制造成本较高。
发明内容
本案发明人在思考如何解决上述的问题时，产生一种发光元件的构想，该发光元件是包括一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该透明基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；一置于该凹槽中的发光二极管，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部；以及一覆盖形成于该凹槽的部分开口部的保护层。
本发明的一种发光元件，其中在该透明基材上表面侧可形成一与该第一电极电连接的第一导电薄膜。一与该第二电极电连接的第二导电薄膜。
本发明的一种发光元件，其中该透明基材的上表面可形成多个凹槽，于该多个凹槽中分别置入一发光二极管。
本发明的一种发光元件的制造方法，包括：提供一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；放置一发光二极管于该凹槽中，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部；形成一保护层覆盖于该凹槽的部分开口部；以及电连接该第一电极及该第二电极。
本发明的发光元件中第一导电薄膜及第二导电薄膜以电镀法、印刷法、金属掩模(metal mask)蒸镀法或其他图形限定的方法形成。
本发明的发光元件中，利用射出成型或其他成型方式将透明基材预先做出凹槽，再放置发光二极管于凹槽中。
本发明的发光元件，其中该保护层是完全覆盖于该凹槽后再经由蚀刻，蚀刻掉第一电极及第二电极上方的保护层，露出部分第一电极及部分第二电极。
本发明的发光元件，其中该保护层是以一感光性材料覆盖于该部分凹槽，并露出部分第一电极及部分第二电极。
根据本发明的一个方面，提供了一种发光元件，包括：一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该透明基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；一置于该凹槽中的发光二极管，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部，由发光二极管发射出的光线经由透明基材的下表面侧射出；一覆盖形成于该凹槽的部分开口部并部分露出该发光二极管的第一电极和第二电极的保护层；一部分覆盖该第一电极并与之电连接的第一导电薄膜；以及一部分覆盖该第二电极并与之电连接的第二导电薄膜。
根据本发明的另一个方面，提供了一种发光元件的制造方法，包括：提供一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；放置一发光二极管于该凹槽中，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部，由发光二极管发射出的光线经由透明基材的下表面侧射出；形成一覆盖于该凹槽的部分开口部并部分露出该发光二极管的第一电极和第二电极的保护层；以及形成一部分覆盖该第一电极并与之电连接的第一薄膜导线和一部分覆盖该第二电极并与之电连接的第二薄膜导线。
附图说明
图1为一示意图，显示一公知技术的覆晶式发光元件。
图2A-2C为显示较佳实施例的发光元件的制造流程，其中图2C显示依本发明一较佳实施例的一种发光元件。
符号说明：
1   发光元件      10  透明基材
11  凹槽          12  发光二极管
13  第一电极      14  第二电极
15  保护层        16  第一导电薄膜
17  第二导电薄膜
具体实施方式
参阅图2C，依本发明一较佳实施例的一种发光元件1包括一透明基材10，其中该透明基材10包括一上表面及下表面，透明基材10具有一由上表面向下延伸的凹槽11，凹槽11的一开口部位于该透明基材10的上表面侧；一发光二极管12置于凹槽11中，其中发光二极管12的一第一电极13及一第二电极14朝向凹槽10的开口部；一保护层15覆盖形成于凹槽10的部分开口部；形成一第一导电薄膜16及第二导电薄膜17分别电连接该第一电极13及第二电极14。
本发明较佳实施例的发光元件1的制造方法，其流程图显示于图2A-2C，包括：提供一透明基材10，其中该透明基材10包括一上表面及下表面，该透明基材具有一由上表面向下延伸的凹槽11，该凹槽11的一开口部位于该透明基材10的上表面侧；放置一发光二极管12于该凹槽中，其中该发光二极管的一第一电极13及一第二电极14朝向凹槽的开口部；于该凹槽上形成一保护层15；利用蚀刻法，蚀刻掉第一电极13及第二电极14上方的保护层，露出部分第一电极及第二电极；利用电镀法形成一第一导电薄膜16及第二导电薄膜17，分别电连接该第一电极及第二电极。
上述的发光元件1及其制法中也可于该透明基材上形成多个凹槽，于该多个凹槽中分别置入一发光二极管，接着覆盖保护层，再经由蚀刻部分保护层，露出部分第一电极及部分第二电极，最后利用电镀法分别形成第一导电薄膜及第二导电薄膜，分别电连接该第一电极及第二电极，使其成为多个发光元件的一发光元件阵列。
而上述的发光元件1的制法，也可在上述的发光元件阵列制法步骤最后再加上一分割步骤，将发光元件阵列上的多个发光元件分割成为独立的发光元件。
上述的发光元件阵列中该多个凹槽中的发光二极管可分别发出不同色系的光线，经由混光后，可发出白光等混色光线。
上述的发光元件阵列也可应用于平面显示器的背光光源中，如此可减少单个发光元件在组装程序上的复杂度。
上述的发光元件中第一导电薄膜及第二导电薄膜除了以电镀法形成之外，也可以印刷法、金属掩模蒸镀法或其他图形限定的方法形成。
上述的发光元件，其中该保护层也可以一感光性材料覆盖于该部分凹槽后，直接露出部分第一电极及第二电极。
上述的发光元件，其中该透明基材是包括选自压克力(Polymethymathacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、环状烯烃共聚合物(Cyclo Olefin Copolymer，COC)、玻璃及复合材料所构成材料组群中的至少一种材料或其他可替代的材料。
虽然本发明的发光元件已以各较佳实施例披露于上，然而本发明的范围并不限于上述较佳实施例，例如基板可以透明导电基板取代之；应以下述权利要求所界定为准。因此任何本技术领域的普通技术人员，对这些较佳实施例所做的各种变更皆不脱离本发明的精神与范围。

Claims (13)

1.一种发光元件，包括：
一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该透明基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；
一置于该凹槽中的发光二极管，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部，由发光二极管发射出的光线经由透明基材的下表面侧射出；
一覆盖形成于该凹槽的部分开口部并部分露出该发光二极管的第一电极和第二电极的保护层；
一部分覆盖该第一电极并与之电连接的第一导电薄膜；以及
一部分覆盖该第二电极并与之电连接的第二导电薄膜。
2.如权利要求1所述的一种发光元件，其特征在于：在该透明基材的该上表面上还形成由上表面向下延伸的一第二凹槽，一第二发光二极管置于第二凹槽中。
3.如权利要求1所述的一种发光元件，其特征在于：在该透明基材的上表面还形成由上表面向下延伸的多个凹槽，其中每一凹槽中设置一发光二极管。
4.如权利要求3所述的一种发光元件，其特征在于：该多个发光二极管分别发出不同色系的光线。
5.如权利要求1所述的一种发光元件，其特征在于：该透明基材包括选自压克力、聚碳酸酯、环状烯烃共聚合物、玻璃及复合材料所构成材料组群中的至少一种材料。
6.一种发光元件的制造方法，包括：
提供一透明基材，其中该透明基材包括一上表面及下表面，该基材具有一由上表面向下延伸的凹槽，该凹槽的一开口部位于该透明基材的上表面侧；
放置一发光二极管于该凹槽中，其中该发光二极管的一第一电极及一第二电极朝向凹槽的开口部，由发光二极管发射出的光线经由透明基材的下表面侧射出；
形成一覆盖于该凹槽的部分开口部并部分露出该发光二极管的第一电极和第二电极的保护层；以及
形成一部分覆盖该第一电极并与之电连接的第一薄膜导线和一部分覆盖该第二电极并与之电连接的第二薄膜导线。
7.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：还包括在该透明基材的上表面形成一向下延伸的第二凹槽，放置一第二发光二极管于该第二凹槽中。
8.如权利要求7所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：还包括一分割步骤，将该放置于凹槽中的发光二极管以及放置于第二凹槽中的第二发光二极管分隔成独立的发光元件。
9.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：还包括于该透明基材的上表面形成多个向下延伸的凹槽，分别放置多个发光二极管于多个凹槽中。
10.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：该第一薄膜导线的形成方法是包括电镀法、印刷法、图形蒸镀法。
11.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：该第二薄膜导线的形成方法包括电镀法、印刷法、图形蒸镀法。
12.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：该保护层完全覆盖于该凹槽后再经由蚀刻，最后剩下保护层覆盖于凹槽部分开口部，露出部分第一电极及第二电极.
13.如权利要求6所述的一种发光元件的制造方法，其特征在于：该保护层以一感光材料覆盖于该部分凹槽，并露出部分第一电极及第二电极。
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