專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置，特別涉及一種具有發(fā)光二極管晶粒的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
自從發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)開始商品化以來，由于具有壽命 長、耗電量少、發(fā)熱度小，所以其應(yīng)用范圍遍及日常生活中的各項用品，如家電制品及各式 儀器的指示燈或光源等。近年來，因多色彩及高亮度化的發(fā)展，應(yīng)用范圍更朝向戶外顯示器 發(fā)展，例如大型戶外顯示廣告牌及交通號志燈。如圖1所示，一種公知的發(fā)光裝置1包括一電路板11、多個發(fā)光二極管12及一連 接器13。所述發(fā)光二極管12設(shè)置在電路板11上，連接器13設(shè)置在電路板11的邊緣且可 利用多個導(dǎo)線131與其它電子組件(例如另一電路板)電性連接，也可通過導(dǎo)線131將驅(qū) 動訊號傳送至電路板11以驅(qū)動所述發(fā)光二極管12發(fā)光。然而，導(dǎo)線131繞過電路板11的側(cè)邊，因此在視覺上看起來并不美觀。而欲以發(fā) 光裝置1作為顯示裝置時，由于所述發(fā)光二極管12已封裝完成，使得所述發(fā)光二極管12之 間的間距難以進(jìn)一步地縮小，因此，也造成發(fā)光裝置1的分辨率也無法有效提升。因此，如何跳脫公知窠臼并設(shè)計出新架構(gòu)的發(fā)光裝置以達(dá)到提高顯示質(zhì)量的需 求，已成為當(dāng)前重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能提升顯示質(zhì)量的發(fā)光裝置。本發(fā)明可采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種發(fā)光裝置包括至少一個第一基板、多個發(fā)光單元及一間隔結(jié)構(gòu)。所 述發(fā)光單元是二維排列并位在第一基板，各發(fā)光單元具有至少一個發(fā)光二極管晶粒，發(fā)光 二極管晶粒打線接合或覆晶接合在第一基板。間隔結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍。前述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置是一顯示裝置、一照明裝置、一背光模塊或一 光條。前述的發(fā)光裝置，其中兩相鄰發(fā)光單元對應(yīng)的所述間隔結(jié)構(gòu)間具有一間隙或沒有 間隙。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一基板。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)連續(xù)地或不連續(xù)地設(shè)置在各發(fā)光單元周圍。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光單元中心位置具有一最短距離， 而所述間隔結(jié)構(gòu)的總長度大于所述最短距離的三倍。前述的發(fā)光裝置還包括一第二基板，與所述第一基板對向設(shè)置。前述的發(fā)光裝置，其中所述第二基板具有一遮蔽層，所述遮蔽層具有多個開口分 別對應(yīng)在所述發(fā)光單元。前述的發(fā)光裝置還包括一導(dǎo)電組件，設(shè)置在所述第一基板與所述第二基板之間，
4并電性連接所述第一基板與所述第二基板。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)的材料包括金屬、或合金、或高分子材料、或 塑料、或陶瓷或玻璃。前述的發(fā)光裝置，其中所述第一基板具有一遮蔽層，所述遮蔽層與所述發(fā)光二極 管晶粒設(shè)置在所述第一基板的同一側(cè)，并具有多個開口分別對應(yīng)在所述發(fā)光單元。前述的發(fā)光裝置，其中所述第一基板還具有一電路層，所述發(fā)光二極管晶粒與所 述電路層電性連接。前述的發(fā)光裝置，其中所述第一基板還具有一圖案化層，所述間隔結(jié)構(gòu)設(shè)置在所 述圖案化層。 前述的發(fā)光裝置，其中所述圖案化層的材料包括銅。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)的高度大于所述發(fā)光二極管晶粒的高度。本發(fā)明的另一種發(fā)光裝置包括至少一個第一基板、多個發(fā)光單元以及一間隔結(jié) 構(gòu)。第一基板具有一基板本體及一圖案化層，圖案化層設(shè)置在基板本體。發(fā)光單元是二維 排列并位在第一基板，各發(fā)光單元具有至少一個發(fā)光二極管晶粒。間隔結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置在各 發(fā)光單元的周圍，并且對位設(shè)置在圖案化層上，且間隔結(jié)構(gòu)的材料與圖案化層的附著力大 于間隔結(jié)構(gòu)材料與基板本體的附著力。前述的發(fā)光裝置，其中兩相鄰發(fā)光單元對應(yīng)的所述間隔結(jié)構(gòu)間具有一間隙或沒有 間隙。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)連續(xù)地或不連續(xù)地設(shè)置在各發(fā)光單元周圍。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光單元中心位置具有一最短距離， 而所述間隔結(jié)構(gòu)的總長度大于所述最短距離的三倍。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)的材料包括銅或錫。前述的發(fā)光裝置，其中所述圖案化層的材料包括銅。前述的發(fā)光裝置，其中所述間隔結(jié)構(gòu)的高度大于所述發(fā)光二極管晶粒的高度。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的發(fā)光裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)承上所述，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置具有多個發(fā)光二極管晶粒直接打線接合或覆晶 接合在第一基板，借此所述發(fā)光二極管晶粒之間的間距相較在公知技術(shù)可有效地縮小，進(jìn) 而可提高發(fā)光裝置的分辨率以提高顯示質(zhì)量。另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置更通過一間隔結(jié)構(gòu) 對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍，借此，當(dāng)發(fā)光裝置作為顯示裝置時，可避免不同發(fā)光單元之 間的光線彼此影響造成干擾(cross talk)的問題。而當(dāng)發(fā)光裝置作為背光模塊時，間隔結(jié) 構(gòu)則可作為設(shè)置封裝材料至所述發(fā)光二極管晶粒上的擋膠結(jié)構(gòu)，藉以簡化制程并降低制作 成本。此外，通過間隔結(jié)構(gòu)的材料與圖案化層的附著力大于間隔結(jié)構(gòu)材料與基板本體的 附著力，可讓間隔結(jié)構(gòu)自動與圖案化層自動對準(zhǔn)(self-align)，大大提升制程效率并減少 成本。


圖1是一種公知的發(fā)光裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明第一實施例的發(fā)光裝置的示意圖3A至圖3D是本發(fā)明第一實施例的發(fā)光裝置不同態(tài)樣的示意圖；圖4A是本發(fā)明第二實施例的發(fā)光裝置的剖面圖，圖4B是本發(fā)明第二實施例的發(fā) 光裝置的第一基板上的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖5是本發(fā)明第三實施例的發(fā)光裝置的剖面圖；以及圖6A是本發(fā)明第四實施例的發(fā)光裝置的俯視示意圖，圖6B是本發(fā)明第四實施例 的發(fā)光裝置的所述第一基板連接處部分放大圖。主要元件符號說明l、2、2a 2d、3、4、5 發(fā)光裝置11:電路板12 發(fā)光二極管13 連接器131 導(dǎo)線21、31、41、51 第一基板22、22a、22b、32、42、52 發(fā)光單元221、321、421 發(fā)光二極管晶粒23、23a、23d、33、43 間隔結(jié)構(gòu)311、411:電路層312、442 連接墊313、443:導(dǎo)孔314 修補(bǔ)墊315:圖案化層34、44、54 第二基板341、416:遮蔽層35、35a、45、45a 驅(qū)動組件36、46 連結(jié)膠37、47 封裝材料444 反射層48:導(dǎo)電組件B:基板本體D:間隙H:開口M:中心位置S 最短距離
具體實施例方式以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明優(yōu)選實施例的發(fā)光裝置，其中相同的組件將 以相同的符號加以說明。第一實施例請參照圖2所示，本發(fā)明第一實施例的發(fā)光裝置2的俯視示意圖。發(fā)光裝置2例一交通號志、一照明裝置、或一光條或一背光模塊，在此不予以限制。 發(fā)光裝置2包括至少一個第一基板21、多個發(fā)光單元22及一間隔結(jié)構(gòu)23。第一基板21的材質(zhì)可包括玻璃、或藍(lán)寶石、或石英、或陶瓷、或玻璃纖維、或樹脂 性材料、或金屬、或高分子材料。在此，第一基板21的材質(zhì)不予以限制，并以第一基板21是 一印刷電路板為例。所述發(fā)光單元22是二維排列并位在第一基板21，各發(fā)光單元22具有至少一個發(fā) 光二極管晶粒221，發(fā)光二極管晶粒221打線接合(wirebonding)或覆晶接合(flip chip) 在第一基板21。在本實施例中，以各發(fā)光單元22具有一發(fā)光二極管晶粒221，而發(fā)光二極管 晶粒221覆晶接合在第一基板21作說明，然其非限制性。其中，發(fā)光二極管晶粒221例如 可以是紅光、或綠光、或藍(lán)光、或藍(lán)綠光、或其它會發(fā)出可見光的發(fā)光二極管晶?；蚱浣M合。 而使得各個發(fā)光單元22所發(fā)出的光線是單色光或是混光(例如是白光)。另外，發(fā)光單元 22也可以是一光條(light bar，圖中未顯示)，也就是多個發(fā)光二極管晶粒經(jīng)封裝后，設(shè)置 在一長形電路板，再將光條設(shè)置在第一基板21上。請參照圖2及圖3A所示，其中圖3A是本實施例的發(fā)光裝置2a另一態(tài)樣俯視示意 圖。間隔結(jié)構(gòu)23、23a對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元22的周圍，并設(shè)置在第一基板21，且間隔結(jié)構(gòu) 23、23a可不連續(xù)地或連續(xù)地(如圖2至圖3C所示)設(shè)置在各發(fā)光單元22周圍。連續(xù)的間 隔結(jié)構(gòu)23a可形成一封閉曲線，其形狀實質(zhì)上可以是方形、或矩形、或圓形、或三角形、或六 邊形、或多邊形，在此以方形為例，然其非限制性。另外，間隔結(jié)構(gòu)23、23a與發(fā)光單元22中 心位置M可具有一最短距離S，而間隔結(jié)構(gòu)23、23a的總長度大于所述最短距離S的三倍。其中，發(fā)光單元22中心位置M實質(zhì)上表示發(fā)光單元22的發(fā)光二極管晶粒221排 列的重心位置。在此以一個發(fā)光二極管晶粒221為例，因此，發(fā)光單元22中心位置M即位 在發(fā)光二極管晶粒221的重心位置。如圖3B及圖3C所示是發(fā)光裝置2b、2c的不同態(tài)樣示 意圖。如圖3B所示，若發(fā)光單元22a具有二顆發(fā)光二極管晶粒221時，發(fā)光單元22a的中 心位置M則會對應(yīng)所述發(fā)光二極管晶粒221共同形成的重心位置，而位在二顆發(fā)光二極管 晶粒221之間。如圖3C所示，若發(fā)光單元22b具有三顆發(fā)光二極管晶粒221時，同樣地，發(fā) 光單元22b的中心位置M會對應(yīng)所述發(fā)光二極管晶粒221共同形成的重心位置，而位在三 顆發(fā)光二極管晶粒221之間。請再參照圖2所示，兩相鄰發(fā)光單元22對應(yīng)的所述間隔結(jié)構(gòu)23間具有一間隙D。 當(dāng)然，兩相鄰發(fā)光單元22對應(yīng)的所述間隔結(jié)構(gòu)23間也可無間隙，如圖3D所示，發(fā)光裝置2d 的相鄰兩間隔結(jié)構(gòu)23d在X方向或Y方向上無間隙。另外，兩間隔結(jié)構(gòu)23d也可在X方向 上無間隙、或在Y方向上無間隙。在兩間隔結(jié)構(gòu)23d無間隙的態(tài)樣中，同樣面積的第一基板 21可設(shè)置更多的發(fā)光單元22，有間隙或無間隙的態(tài)樣可依實際需求而選擇。另外，間隔結(jié)構(gòu)23的高度大于發(fā)光二極管晶粒221的高度。以紅色發(fā)光二極管晶 粒為例，其高度約是200 u m,若是以打線接合方式還需加上導(dǎo)線的高度約是50 u m,故間隔 結(jié)構(gòu)23的高度需大于250 u m,以避免各發(fā)光單元22所發(fā)出的光線互相干擾(crosstalk)。間隔結(jié)構(gòu)23的材料包括金屬、或合金、或高分子材料、或塑料、或陶瓷、或玻璃等。 其中，金屬的材質(zhì)例如可以是銅或錫。而間隔結(jié)構(gòu)23可利用射出成型(材料例如利用高分 子材料或塑料)、噴墨印刷(材料例如利用高分子材料)、或者網(wǎng)印后燒結(jié)(材料例如利用 陶瓷或玻璃)等方式形成。
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因此，發(fā)光裝置2通過發(fā)光二極管晶粒221，以直接打線接合或覆晶接合在第一基 板21，可使所述發(fā)光單元22之間的間距相較在公知技術(shù)可大幅地縮小，因此，發(fā)光裝置2的 分辨率可進(jìn)一步提高，并提高顯示質(zhì)量，畫素尺寸(Pixel size)甚至可小于3mm。另外，發(fā) 光裝置2更通過一間隔結(jié)構(gòu)23對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元22的周圍，借此，當(dāng)發(fā)光裝置2作為 顯示裝置時，可避免不同發(fā)光單元22之間的光線彼此干擾，造成色偏的問題。而當(dāng)發(fā)光裝 置2作為背光模塊時，間隔結(jié)構(gòu)23則可作為設(shè)置封裝材料至發(fā)光二極管晶粒221上的擋膠 結(jié)構(gòu)，借此則可簡化制程并降低制作成本。第二實施例請參照圖4A及圖4B所示，其中圖4A是本發(fā)明第二實施例的發(fā)光裝置3的剖面示 意圖，圖4B是發(fā)光裝置3的第一基板31上的結(jié)構(gòu)的部分俯視示意圖。發(fā)光裝置3包括一 第一基板31、多個發(fā)光單元32、一間隔結(jié)構(gòu)33及一第二基板34。第二基板34與第一基板 31對向設(shè)置以保護(hù)所述發(fā)光單元32，各發(fā)光單元32還具有多個發(fā)光二極管晶粒321。另 外，在本實施例中，發(fā)光裝置3以顯示裝置作說明。在此，以發(fā)光二極管晶粒321打線接合在第一基板31作說明，然其非限制性。所 述發(fā)光二極管晶粒321例如可以是紅光、或綠光、或藍(lán)光、或藍(lán)綠光或其它可見光的發(fā)光二 極管晶粒，并可視產(chǎn)品的需求而加以組合。第一基板31或第二基板34也可設(shè)置熒光層以 形成所需的色光。另外，發(fā)光裝置3作為顯示裝置，所述發(fā)光單元32可對應(yīng)是多個個畫素 (pixel)P，其中，各發(fā)光單元32可包括紅光、藍(lán)光以及綠光等三個發(fā)光二極管晶粒321，即 可混光而形成白光。當(dāng)然，發(fā)光二極管晶粒321的數(shù)量也可以是四個，例如二個紅光發(fā)光二 極管晶粒321，再配上一個綠光和一個藍(lán)光的發(fā)光二極管晶粒321。由在，發(fā)光二極管晶粒 321的尺寸較小，故可使得發(fā)光單元32的尺寸大幅縮小，以使發(fā)光單元32對應(yīng)的畫素的尺 寸縮小，例如畫素的尺寸可只有0. 5mm至1mm，以提高分辨率。第二基板34的材質(zhì)可包括玻璃、或藍(lán)寶石、或石英、或陶瓷、或玻璃纖維、或樹脂 性材料、或高分子材料等透光材質(zhì)，在此，以第二基板34是玻璃基板為例。因此，所述發(fā)光 單元32所發(fā)出的光線可由第二基板34射出，而使用者即可由第二基板34的出光側(cè)觀看發(fā) 光裝置3所顯示的畫面。另外，第二基板34可具有一遮蔽層341，遮蔽層341的材質(zhì)可以是光阻、或高分子、 或陶瓷、或金屬等材質(zhì)，其對應(yīng)設(shè)置在間隔結(jié)構(gòu)33的投影位置，以免阻擋到發(fā)光單元32所 發(fā)出的光線，遮蔽層341并具有多個開口 H分別對應(yīng)在所述發(fā)光單元32。遮蔽層341可作 為黑色矩陣層(black matrix)，其與第二基板34連接的一側(cè)可以是黑色，而面對第一基板 31的一側(cè)則是白色。借此，遮蔽層341黑色的一側(cè)可吸收外部環(huán)境射入的光線，而白色的一 側(cè)可將發(fā)光二極管晶粒321的光線反射回發(fā)光單元32，以使發(fā)光單元32發(fā)出的光線集中由 開口 H射出，借此可提高發(fā)光裝置3的顯示畫面的對比度(contrast ratio) 0值得一提的 是，遮蔽層341也可設(shè)置在第一基板31，并相對在發(fā)光單元32設(shè)置在間隔結(jié)構(gòu)33的外側(cè)。如圖4B所示，間隔結(jié)構(gòu)33與發(fā)光單元32的中心位置M同樣具有一最短距離S，而 間隔結(jié)構(gòu)33的總長度大于所述最短距離S的三倍。其中，在此以四個發(fā)光二極管晶粒321 為例，因此，發(fā)光單元32中心位置M會對應(yīng)所述發(fā)光二極管晶粒321共同形成的重心位置， 而位在四顆發(fā)光二極管晶粒321之間。此外，兩相鄰發(fā)光單元32對應(yīng)的所述間隔結(jié)構(gòu)33 間也具有間隙D。值得一提的是，間隔結(jié)構(gòu)33除設(shè)置在第一基板31上外，因應(yīng)不同的要求也可設(shè)置在第二基板34上。另外，第一基板31可具有一電路層311及多個連接墊312。第一基板31例如可以 是單層電路板或多層電路板，在此以多層電路板為例。而電路層311可通過導(dǎo)孔(via)313 導(dǎo)通。連接墊312可利用網(wǎng)印方式形成在第一基板31。發(fā)光二極管晶粒321可先與連接墊 312電性連接，再經(jīng)由導(dǎo)孔313而與電路層311電性連接。如圖4B所示，第一基板31還可具有多個修補(bǔ)墊(impairing pads) 314，分別與所 述連接墊312對應(yīng)設(shè)置，當(dāng)其中一顆發(fā)光二極管晶粒321損壞時，即可短路發(fā)光二極管晶粒 321對應(yīng)的兩個修補(bǔ)墊314。如此一來，若所述發(fā)光二極管晶粒321是串聯(lián)連接，發(fā)光裝置 3并不會因為其中一顆損壞而完全無法發(fā)光，以節(jié)省成本并避免材料浪費(fèi)。此外，第一基板31還可具有一圖案化層(patterned layer) 315,間隔結(jié)構(gòu)33設(shè) 置在圖案化層315上。其中，圖案化層315的材料包括銅。當(dāng)然，圖案化層315可與電路層 311同層或不同層，在此以圖案化層315與電路層311不同層且無電性連接為例，然其非限 制性。且在此，圖案化層315設(shè)置在第一基板31的一基板本體B，圖案化層315可設(shè)置在基 板本體B上或基板本體B內(nèi)，在此以設(shè)置在基板本體B的上表面為例。若間隔結(jié)構(gòu)33的材料是錫，當(dāng)間隔結(jié)構(gòu)33設(shè)置至材料是銅的圖案化層315上，圖 案化層315與間隔結(jié)構(gòu)33之間會形成例如是一錫化三銅(Cu3Sn)或五錫化六銅(Cu6Sn5) 的介金屬化合物(Inter-MetalCompound，IMC)，當(dāng)網(wǎng)印形成在第一基板31上作為間隔結(jié)構(gòu) 33的錫膏回焊(reflow)時，錫膏會因為形成介金屬化合物之故而自動與圖案化層315對準(zhǔn) (self-align)。因此，通過圖案化層315的設(shè)置，即可在所述發(fā)光單元32的周圍形成自我 對位(self alignment)的間隔結(jié)構(gòu)33，以避免公知技術(shù)中間隔結(jié)構(gòu)33直接利用網(wǎng)印設(shè)置 時所產(chǎn)生的過大誤差，而無法精確地設(shè)置在所述發(fā)光二極管晶粒321的周圍。當(dāng)然，上述間隔結(jié)構(gòu)33與圖案化層315之間的關(guān)系僅是舉例說明，并非限制間隔 結(jié)構(gòu)33與圖案化層315的材料。更廣泛地說，本實施例的間隔結(jié)構(gòu)33可在圖案化層315 上形成自我對位的現(xiàn)象，主要由于間隔結(jié)構(gòu)33與圖案化層315的附著力(adhesion)大于 間隔結(jié)構(gòu)33與基板本體B材料(或是圖案化層315周圍材料)的附著力，使得間隔結(jié)構(gòu)33 的材料附著在圖案化層315上，而非擴(kuò)散在圖案化層315的周圍材料上。以第一基板31的 材質(zhì)以FR-4的電路板為例，F(xiàn)R-4主要由玻璃纖維混合環(huán)氧樹脂(印oxy)而成，其上有印刷 絕緣的綠漆。也就是間隔結(jié)構(gòu)33與圖案化層315的附著力大于間隔結(jié)構(gòu)33與玻璃纖維、 或環(huán)氧樹脂、或綠漆的附著力，而使得間隔結(jié)構(gòu)33附著在圖案化層315。另外，本實施例之間隔結(jié)構(gòu)33的內(nèi)聚力(cohesion)也可小于間隔結(jié)構(gòu)33與圖案 化層315之間的附著力，使得間隔結(jié)構(gòu)33不形成球狀而能附著在圖案化層315。通過間隔結(jié)構(gòu)的材料與圖案化層的附著力大于間隔結(jié)構(gòu)材料與基板本體的附著 力，可讓間隔結(jié)構(gòu)自動與圖案化層對準(zhǔn)(self-align)，大大提升制程效率并減少成本。值得一提的是，通常印刷電路板的外部電路層或圖案化層315可通過例如 錫(Sn)、銀(Ag)、鎳 \ 金(Ni\Au)、鎳 \ 鈀 \ 金(Ni\Pd\Au)、或有機(jī)保焊劑(Organic Solderability Preservative, 0SP)等材料進(jìn)行最終金屬表面處理(metal finish)，以避 免外部電路層或圖案化層315接觸空氣過久而氧化。另外，發(fā)光裝置3還可包括至少一個驅(qū)動組件35、一連結(jié)膠36及一封裝材料37， 然其非用以限制本發(fā)明。
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驅(qū)動組件35相對在所述發(fā)光二極管晶粒321設(shè)置在第一基板31的另一側(cè)。驅(qū)動 組件35用以驅(qū)動所述發(fā)光二極管晶粒321，驅(qū)動組件35例如包括一驅(qū)動集成電路(Driver IC)。若驅(qū)動組件35是晶粒，可以利用打線接合或覆晶接合方式設(shè)置在第一基板31，若驅(qū)動 組件35是封裝體或表面接合組件，則可以表面接合方式設(shè)置在第一基板31，圖4A中以一驅(qū) 動組件35是覆晶接合，另一驅(qū)動組件35a是表面接合為例，其非限制性。連結(jié)膠36也可稱為框膠，其設(shè)置在第一基板31與第二基板34之間，并連結(jié)第一 基板31與第二基板34。連結(jié)膠36可例如是底部填充膠(underfill adhesive)，可利用毛 細(xì)現(xiàn)象滲入兩基板31、34之間；當(dāng)然，連結(jié)膠36也可涂布在第一基板31或第二基板34后， 再將兩基板31、34進(jìn)行貼合。封裝材料37覆蓋至少一個發(fā)光二極管晶粒321，在此以覆蓋全部的發(fā)光二極管晶 粒321為例，然其非限制性。封裝材料37例如可通過點(diǎn)膠方式分別覆蓋各發(fā)光單元32內(nèi) 的各發(fā)光二極管晶粒321、或是整體覆蓋各發(fā)光單元32內(nèi)的所有發(fā)光二極管晶粒321。除 了封裝材料37外，也可在第一基板31與第二基板34之間填充液體，以增加發(fā)光單元32的 導(dǎo)熱性，液體可以是高導(dǎo)熱材質(zhì)。在選用液體時，應(yīng)考慮絕緣性、腐蝕性、凝固點(diǎn)、熱膨脹系 數(shù)等特性，在此可選用油類或溶劑類，油類例如是礦物油、或硅油(Silicone oil)或甘油 (Glycerol)，溶劑類例如是三甲苯(Mesitylene)。第三實施例請參照圖5所示，本發(fā)明第三實施例的發(fā)光裝置4的剖面示意圖。發(fā)光裝置4包 括第一基板41、發(fā)光單元42、間隔結(jié)構(gòu)43、第二基板44、驅(qū)動組件45、連結(jié)膠46及封裝材 料47。其中，第一基板41以玻璃基板為例，而第二基板44的材質(zhì)不予以限制，并以第二基 板44是印刷電路板為例。另外，在此發(fā)光單元42的所述發(fā)光二極管晶粒421以覆晶接合 在第一基板41作說明，然其非限制性。在本實施例中，間隔結(jié)構(gòu)43設(shè)置在第二基板44上。而第一基板41具有一遮蔽層 416，遮蔽層416與所述發(fā)光二極管晶粒421設(shè)置在第一基板41的同一側(cè)，且對應(yīng)設(shè)置在間 隔結(jié)構(gòu)43的投影位置，并具有多個開口 H分別對應(yīng)在所述發(fā)光單元42。其中，遮蔽層416 的材質(zhì)可與前述實施例中的遮蔽層341相同，在此不再贅述。另外，第二基板44還可具有一反射層444設(shè)置在第二基板44面對第一基板41的 一側(cè)，用以反射發(fā)光二極管晶粒421射至第二基板44的光線。其中，反射層444的材質(zhì)可 包括金屬、金屬氧化物、合金或白漆。因此，所述發(fā)光單元42的發(fā)光二極管晶粒421所發(fā)出 的光線，部分會直接穿過第一基板41射出；另一部分則會經(jīng)由反射層444的反射再穿過第 一基板41射出，也就是說，第一基板41是發(fā)光裝置4的出光側(cè)，而使用者即可由第一基板 41的出光側(cè)觀看發(fā)光裝置4所顯示的畫面。此外，在本實施例中，驅(qū)動組件45、45a設(shè)置在第二基板44背對第一基板41的一 側(cè)。當(dāng)然，驅(qū)動組件45、45a也可以設(shè)置在第二基板44面對第一基板41的一側(cè)。連結(jié)膠46 也設(shè)置在第一基板41與第二基板44之間，以連結(jié)第一基板41與第二基板44。封裝材料 47以覆蓋全部的發(fā)光二極管晶粒421為例，然其非限制性。除了封裝材料47外，也可在第 一基板41與第二基板44之間填充液體以增加發(fā)光單元42的導(dǎo)熱性。其中間隔結(jié)構(gòu)43、連 結(jié)膠46及封裝材料47可利用的材料與結(jié)構(gòu)特征已在前述實施例中詳述，在此不再贅述。由于驅(qū)動組件45、45a與所述發(fā)光二極管晶粒421設(shè)置在不同的基板上，為了使驅(qū)
10動組件45、45a與所述發(fā)光二極管晶粒421能電性連接，發(fā)光裝置4還包括一導(dǎo)電組件48 設(shè)置在第一基板41與第二基板44之間，以電性連接第一基板41與第二基板44。導(dǎo)電組件48可有多種型式，例如是導(dǎo)電柱(rod)、導(dǎo)電球或?qū)щ娔z。本實施例 不限制導(dǎo)電組件48的材質(zhì)，其可包括金屬、或合金或半導(dǎo)體材料，例如銅、鋁、硅(doped silicon)。當(dāng)導(dǎo)電組件48是導(dǎo)電柱時，可在將發(fā)光二極管晶粒421設(shè)置在第一基板41的 制程時，一并將導(dǎo)電組件48設(shè)置在第一基板41，并且在導(dǎo)電組件48與第一基板41及第二 基板44的對應(yīng)處設(shè)置具導(dǎo)電性的黏膠，以將導(dǎo)電組件48黏固在第一基板41及第二基板44 之間。另外，當(dāng)導(dǎo)電組件48是導(dǎo)電膠時，則可通過網(wǎng)印方式形成在第一基板41上。在本實施例中，第二基板44在面對第一基板41的一側(cè)可具有多個連接墊442，其 用與導(dǎo)電組件48電性連接。其中，連接墊442可以是錫膏，并可利用網(wǎng)印方式形成在第二 基板44。如此一來，驅(qū)動組件45可依序通過導(dǎo)孔443、連接墊442、導(dǎo)電組件48及電路層 411而與發(fā)光二極管晶粒421電性連接。因此，通過將驅(qū)動組件45設(shè)置在第二基板44，并通過導(dǎo)電組件48電性連接二基板 41、44，可簡化第一基板41的制程以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，以降低成本并增加制作效率。第四實施例請參照圖6A及圖6B所示，其中圖6A是本發(fā)明第四實施例的發(fā)光裝置5的俯視示 意圖，圖6B是發(fā)光裝置5的所述第一基板51連接處部分放大圖。發(fā)光裝置5包括多個第 一基板51及一第二基板54。各第一基板51具有多個發(fā)光單元52。其中，第一基板51與 第二基板54可包括上述所有實施例的第一基板與第二基板的技術(shù)特征或其技術(shù)特征的組 合，在此不再贅述。所述第一基板51可以側(cè)邊相互鄰接或相互連結(jié)(tiling)，而構(gòu)成一大面積的顯 示裝置，其中，相互鄰接時，第一基板51可通過連接組件(例如框架)或利用黏合或卡合等 方式而與另一第一基板51相拼接，再與一第二基板54相互結(jié)合并形成發(fā)光裝置5。其中， 所述第一基板51除可先利用另一個外框?qū)⑺膫€第一基板51抵接組合外，或可利用另一個 承載板(圖中未顯示)，而將四個第一基板51固定在承載板上，再將所述第一基板51與第 二基板54相互結(jié)合，以形成一大面積的顯示裝置、照明裝置或背光源。需注意的是，各第一 基板51在此以一矩形為例，但也可以是圓形、橢圓形、其它多邊形或是例如拼圖中的凹多 邊形，而承載板可以是透光或不透光材質(zhì)。另外，所述第一基板51的數(shù)量非限制性，依不同 的設(shè)計與要求可有不同的個數(shù)。若二第一基板51直接連接時，由于相鄰的第一基板51之間無排線，故無任何接縫 產(chǎn)生，進(jìn)而能提升發(fā)光裝置5的顯示質(zhì)量，且由于無縫拼接，當(dāng)相鄰的第一基板51拼接時， 分別在各第一基板51上的發(fā)光單元52的發(fā)光二極管是晶粒，故各發(fā)光單元52的間隙D可 縮小至0.3mm至1mm。因此，位在不同第一基板51上，最靠近的兩個發(fā)光單元52的間隙D 可控制是與其中一第一基板51上的兩相鄰發(fā)光單元52的間隙D相同。由于所述發(fā)光單元 52是排列規(guī)律，且拼接處不同第一基板51之間的發(fā)光單元52也具有相同的間隙D，因此人 眼看不出拼接痕跡，可提高發(fā)光裝置5的質(zhì)量。另外，在本實施例中，第二基板54的尺寸大于第一基板51的尺寸，若是由多個第 二基板54與多個第一基板51構(gòu)成發(fā)光裝置5時，則第二基板54的尺寸要小于一第一基板 51的尺寸，以使得所述第一基板51可以側(cè)邊相互鄰接或相互連結(jié)而構(gòu)成大面積的顯示裝置、照明裝置或背光模塊。另外，本實施例的發(fā)光裝置5除了可以是矩陣拼接外，也可以是 條狀拼接或以其它形狀來拼接。綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置具有多個發(fā)光二極管晶粒直接打線接合或覆晶 接合在第一基板，借此所述發(fā)光二極管晶粒之間的間距相較在公知技術(shù)可有效地縮小，進(jìn) 而可提高發(fā)光裝置的分辨率以提高顯示質(zhì)量。另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置更通過一間隔結(jié)構(gòu) 對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍，借此，當(dāng)發(fā)光裝置作為顯示裝置時，可避免不同發(fā)光單元之 間的光線彼此影響造成干擾的問題。而當(dāng)發(fā)光裝置作為背光模塊時，間隔結(jié)構(gòu)則可作為設(shè) 置封裝材料至所述發(fā)光二極管晶粒上的擋膠結(jié)構(gòu)，借此可簡化制程并降低制作成本。此外， 當(dāng)多個第一基板拼接時，相鄰的第一基板可彼此緊靠，拼接后不會存在縫隙，進(jìn)而達(dá)到無縫 拼接以提升產(chǎn)品競爭力。此外，通過間隔結(jié)構(gòu)的材料與圖案化層的附著力大于間隔結(jié)構(gòu)材料與基板本體的 附著力，可讓間隔結(jié)構(gòu)自動與圖案化層自動對準(zhǔn)，大大提升制程效率并減少成本。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其 進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括至少一個第一基板；多個發(fā)光單元，其是二維排列并位于所述第一基板，各發(fā)光單元具有至少一個發(fā)光二極管晶粒，所述發(fā)光二極管晶粒打線接合或覆晶接合于所述第一基板；以及一間隔結(jié)構(gòu)，對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光裝置是一顯示裝置、一照明 裝置、一背光模塊或一光條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，兩相鄰發(fā)光單元對應(yīng)的所述間隔結(jié) 構(gòu)之間具有一間隙或沒有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第一基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)連續(xù)地或不連續(xù)地設(shè) 置在各發(fā)光單元周圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光單元中心 位置具有一最短距離，而所述間隔結(jié)構(gòu)的總長度大于所述最短距離的三倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括一第二基板，與所述第一基板對向設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第二基板具有一遮蔽層，所述遮 蔽層具有多個開口分別對應(yīng)于所述發(fā)光單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括一導(dǎo)電組件，設(shè)置在所述第一基板與所述第二基板之間，并電性連接所述第一基板與 所述第二基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)的材料包括金屬、或 合金、或高分子材料、或塑料、或陶瓷或玻璃。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第一基板具有一遮蔽層，所述 遮蔽層與所述發(fā)光二極管晶粒設(shè)置在所述第一基板的同一側(cè)，并具有多個開口分別對應(yīng)于 所述發(fā)光單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第一基板還具有一電路層，所 述發(fā)光二極管晶粒與所述電路層電性連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述第一基板還具有一圖案化層， 所述間隔結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述圖案化層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述圖案化層的材料包括銅。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)的高度大于所述發(fā)光 二極管晶粒的高度。
16.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括至少一個第一基板，具有一基板本體及一圖案化層，所述圖案化層設(shè)置在所述基板本體；多個發(fā)光單元，其是二維排列并位于所述第一基板，各發(fā)光單元具有至少一個發(fā)光二 極管晶粒；以及一間隔結(jié)構(gòu)，對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍，并且對位設(shè)置在所述圖案化層上，并且所述間隔結(jié)構(gòu)的材料與所述圖案化層的附著力大于所述間隔結(jié)構(gòu)材料與所述基板本體的附著力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，兩相鄰發(fā)光單元對應(yīng)的所述間隔 結(jié)構(gòu)之間具有一間隙或沒有間隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)連續(xù)地或不連續(xù)地 設(shè)置在各發(fā)光單元周圍。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)與所述發(fā)光單元中 心位置具有一最短距離，而所述間隔結(jié)構(gòu)的總長度大于所述最短距離的三倍。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)的材料包括銅或錫。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述圖案化層的材料包括銅。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述間隔結(jié)構(gòu)的高度大于所述發(fā) 光二極管晶粒的高度。
全文摘要
一種發(fā)光裝置包括，至少一個第一基板、多個發(fā)光單元及一間隔結(jié)構(gòu)。所述發(fā)光單元是二維排列并位在第一基板，各發(fā)光單元具有至少一個發(fā)光二極管晶粒，發(fā)光二極管晶粒打線接合或覆晶接合在第一基板。間隔結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置在各發(fā)光單元的周圍。承上所述，依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置具有多個發(fā)光二極管晶粒直接打線接合或覆晶接合在第一基板，借此所述發(fā)光二極管晶粒之間的間距相較在公知技術(shù)可有效地縮小，進(jìn)而可提高發(fā)光裝置的分辨率以提高顯示質(zhì)量。
文檔編號H01L33/62GK101866912SQ20091024704
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者林崇智 申請人:宇威光電股份有限公司