專利名稱：發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
響應(yīng)于發(fā)光二極管的有利特性(例如低壓、低加熱、低維護(hù)、色彩多 樣性和長(zhǎng)壽命)，已有人提出各種各樣的發(fā)光結(jié)構(gòu)。不過(guò)，這些結(jié)構(gòu)通常 復(fù)雜和巨大，因?yàn)槠浒ㄔS多元件(例如本體、透鏡和大而離散的電阻器)， 所以其不能適用于各種各樣的要求小而便宜的發(fā)光結(jié)構(gòu)的照明應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，其有助于縮減尺寸和成本并簡(jiǎn)化制造和組裝。本發(fā)明的新穎在所附的權(quán)利要求具體地提出。通過(guò)以下的敘述并結(jié)合 附圖就可對(duì)本發(fā)明作最佳的理解。


圖1至圖4所示為本發(fā)明的發(fā)光結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施方式
圖1至圖4所示為發(fā)光結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，其特征提供許多優(yōu)點(diǎn)，包括 縮減的尺寸和成本以及簡(jiǎn)化的制造和組裝。具體地說(shuō)，圖1所示為一種發(fā)光結(jié)構(gòu)20，其包括一發(fā)光二極管(LED) 小片22， 一電阻件24 ，觸點(diǎn)26和一互連件28。該發(fā)光二極管22具 有一陽(yáng)極表面30和一陰極表面32，而該電阻件24設(shè)置于該陽(yáng)極表面30上。如圖所明示，可通過(guò)該互連件28和陰極表面32提供至LED的通 路。響應(yīng)于施加于些結(jié)構(gòu)上的電壓，LED 22的陽(yáng)極陰極結(jié)36發(fā)出光40， 其波長(zhǎng)隨LED的半導(dǎo)體成份而變。半導(dǎo)體LED已被配置成發(fā)出具有各種波長(zhǎng)的光， 一般地，當(dāng)波長(zhǎng)減小 時(shí)，該些LED的正向壓降增大。例如，紅色、黃色和綠色的LED展示出 的典型的范圍分別為1.8-2.0伏、2.0-2.2伏和2.2-2,5伏的正向壓降。除此 之外，每一 LED典型地具有一特定的推薦的正向電流，以提高LED的性 能參數(shù)(例如亮度、耗散和使用壽命)。因此，電阻件24可以有一電阻率及一截面，該截面被配置成實(shí)現(xiàn)一 預(yù)定阻抗以使其在一選定的電源電壓施加于該發(fā)光結(jié)構(gòu)20時(shí)可提供一特 定的正向電流。例如， 一示范性的綠色LED限定為具有2.8伏的正向壓降 和20毫安培的正向電流。對(duì)于該特定的LED，圖1的電阻件24的電阻率 及截面較佳地設(shè)置成可以在選定的電源電壓在3.0至4.8伏的范圍增大時(shí)提 供一在10至IOO歐姆的范圍增大的阻抗。 一般而言，響應(yīng)于一提供的電源 電壓，可以選擇該電阻件24的電阻率及截面以實(shí)現(xiàn)特定的正向電流。如圖1所例示，該互連件28通過(guò)選定的多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)26 (所選定 的觸點(diǎn)因而用虛線示出)之一與電阻件24耦合。較佳地， 一類似的導(dǎo)電 件42可設(shè)置于陰極表面32之上以及一類似的導(dǎo)電薄膜44也可插置于 陽(yáng)極表面30和電阻件24之間以提高這些元件之間的傳導(dǎo)率(應(yīng)該注意， 圖1中的各種各樣結(jié)構(gòu)已被拆開(kāi)以有助于參照不同的結(jié)構(gòu)，例如，該導(dǎo)電 件42自該LED的一角拆開(kāi)以便可參照該陰極表面32)。在一實(shí)施例中，該互連件28是用合適的導(dǎo)電金屬(例如鋁、銅、錫 或其合金)制作的導(dǎo)電線。在其它的可以使用的截面中，圖1示出了一平 的截面，其有助于該互連件與觸點(diǎn)26的接合(例如通過(guò)焊接)。在一示 范性的LED結(jié)構(gòu)中，該互連件28可以作若干距離的延伸并與多個(gè)類似于 結(jié)構(gòu)20的發(fā)光結(jié)構(gòu)耦合。雖然圖1將該電阻件24置于該陽(yáng)極表面30之上，另一發(fā)光結(jié)構(gòu)的
實(shí)施例則通過(guò)將該電阻件如移動(dòng)箭頭50所示般移到該陰極表面32來(lái)形成。在此實(shí)施例中，該互連件28仍舊與該陽(yáng)極表面耦合，但在另一實(shí)施 例中，其也可如移動(dòng)箭頭52所示般移動(dòng)，以便該電阻件24可插于其和 陰極表面32之間?；蛘?，該互連件28可以移到該陰極表面，而該電阻 件則可仍舊在該陽(yáng)極表面之上。在又一實(shí)施例中，電阻件24的阻抗可以 通過(guò)分別設(shè)置于該陽(yáng)極和陰極表面30和32上的第一和第二電阻件實(shí) 現(xiàn)。在所有這些實(shí)施例中， 一電阻件設(shè)置于一LED的一表面上以形成發(fā)光 結(jié)構(gòu)，其尺寸相對(duì)于傳統(tǒng)的LED結(jié)構(gòu)(尤其是那些包括帶有連接引線的分 離的電阻器的LED結(jié)構(gòu))大大地縮減。除此之外，這些結(jié)構(gòu)與制造工藝(例 如薄膜和厚膜工藝)相容以致于其成本相對(duì)于傳統(tǒng)的LED結(jié)構(gòu)可大大地降 低。這些發(fā)光結(jié)構(gòu)可輕易地整合于各種各樣的光顯示結(jié)構(gòu)之內(nèi)，因?yàn)槠涑?寸縮減以及其無(wú)需額外的限流元件。圖2所示為另一實(shí)施例，該發(fā)光結(jié)構(gòu)60包括圖1中的元件，而相 同的元件由相同的附圖標(biāo)記代表。該結(jié)構(gòu)60以分別與不同的觸點(diǎn)26A和 26B耦合的互連件28A和28B替換圖1中的互連件28。在此實(shí)施例中，電阻件24不但為L(zhǎng)ED 22產(chǎn)生一預(yù)定的電流而且在 該些互連件28A和28B之間引入一阻抗，該阻抗隨該電阻件24的電阻 率和截面以及在該電阻件與觸點(diǎn)26A和26B之間的物理關(guān)系(例如觸點(diǎn) 26A和26B的間距)而變。該實(shí)施例60的用途可見(jiàn)于各種各樣的照明應(yīng)用，諸如一種要在一串 LED中要求不同亮度的應(yīng)用。互連件28A和28B之間的阻抗可以用于在 此和在沿該串的類似的發(fā)光結(jié)構(gòu)中以改變電流，從而改變?cè)摯甃ED的亮度。 所述觸點(diǎn)26A和26B的間距有助于這一特征。在另一特征中，設(shè)置第二組觸點(diǎn)26C和26D使得圖1和圖2中的 LED 22的定向不再關(guān)鍵。此實(shí)施例可用于一些照明應(yīng)用，諸如一種要將 LED容納于支承結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。通過(guò)觸點(diǎn)28A-28D，每一LED皆可容納于 如圖1及圖2所示的方向或者旋轉(zhuǎn)90度的方向。在后者的取向中，該和28D耦合，而該些互連件28A和 28B可分別與圖2中的觸點(diǎn)28C和28D耦合。在該些無(wú)需這一定向特 征的應(yīng)用中，觸點(diǎn)28A-28D可以由一如圖2所示的設(shè)置于中央的單一觸 點(diǎn)28E取代。如有需要，觸點(diǎn)28E可以更大。例如，其可以擴(kuò)大到覆蓋 電阻件24。圖3所示為另一實(shí)施例，該發(fā)光結(jié)構(gòu)80包括圖1中的元件，而相 同的元件由相同的附圖標(biāo)記代表。該結(jié)構(gòu)80以兩個(gè)相隔開(kāi)的電阻件24A 和24B取代圖1中的電阻件24。每一電阻件上設(shè)置一觸點(diǎn)26，而該互 連件28則設(shè)置于該觸點(diǎn)上，其對(duì)應(yīng)于選定的電阻件之一，具體地說(shuō)為電 阻件24A。該結(jié)構(gòu)80使到標(biāo)準(zhǔn)的電阻圖案可印于許多LED上而無(wú)需顧及到LED 的顏色。對(duì)于每一所述LED，該互連件28則可與該LED發(fā)出的顏色對(duì)應(yīng) 的電阻圖案耦合。例如，該電阻件24A和24B可分別對(duì)應(yīng)紅色和綠色的 LED，使其電阻率和截面可選擇以提供適合于不同的LED的壓降和特定的 正向電流的阻抗。在某個(gè)特定結(jié)構(gòu)80中與一紅色LED—起構(gòu)造時(shí)，互連件28可與電 阻件24A耦合。如果該結(jié)構(gòu)改為與一綠色LED—起構(gòu)造時(shí)，該互連件可 與電阻件24B耦合。由于所有的LED可與標(biāo)準(zhǔn)的電阻圖案一起制造，所 以此實(shí)施例80節(jié)省了照明成本。所述電阻件24A和24B都可選擇地對(duì) 應(yīng)于一種LED顏色(例如紅色)，而其不同的電阻率和截面可用來(lái)選擇地 調(diào)整該種顏色的幅射強(qiáng)度。雖然圖3的電阻圖案提供了兩個(gè)電阻件，但可用其它的圖案作替換以 提供更多數(shù)量的電阻件。例如， 一限定三個(gè)電阻件的圖案可用于紅色、黃 色和綠色的LED。圖4所示為另一實(shí)施例，該發(fā)光結(jié)構(gòu)100包括圖1中的元件，而相 同的元件由相同的附圖標(biāo)記代表。該結(jié)構(gòu)100插入一引線接合件102以 使該互連件28與一選定的其中一個(gè)觸點(diǎn)26耦合。此結(jié)構(gòu)使該互連件可 與該LED以一適宜的方式定位(例如與該LED的陰極處于同一平面)。 圖4還示出一不同的實(shí)施例，其中一互連結(jié)構(gòu)104包括一限定一互連鍵106的互連件105，該互連鍵使該互連件可與選定一個(gè)觸點(diǎn)26耦合。 應(yīng)該理解，圖4的觸點(diǎn)可以僅為一設(shè)置于中央的觸點(diǎn)。雖然是參照一半導(dǎo)體LED (圖1中的22)來(lái)作出敘述，但其目的是 指出本發(fā)明的啟示可以各種各樣的LED實(shí)施，包括半導(dǎo)體LED、有機(jī)LED (其中光是自一螢光有機(jī)材料發(fā)出的器件)以及聚合物L(fēng)ED (在其中將不 同的發(fā)光聚合物用作為半導(dǎo)體材料的器件)。該些電阻件(圖1中的24)可以實(shí)現(xiàn)為各種各樣的結(jié)構(gòu)，諸如導(dǎo)電膏、 電阻金屬和電阻墨水(例如，碳墨和銀墨的配方)。具體地說(shuō)，其可以是 電阻薄膜，諸如薄膜電阻器(例如，用電阻金屬或諸如鉻-鎳和鎳-釩的復(fù)合 金屬做的噴鍍薄膜)或厚膜電阻器(例如，碳或者是硫化或燒結(jié)的碳-金屬 粉末做的金屬模板印刷膏)。其也可以施以各種各樣的傳統(tǒng)工藝(例如， 電鍍、絲網(wǎng)印刷、漏模印刷、轉(zhuǎn)印、刮涂、旋涂或壓印)。該些觸點(diǎn)(圖1中的26)和導(dǎo)電薄膜(圖1中的42和44)可用各 種各樣的導(dǎo)電材料實(shí)現(xiàn)，諸如銀墨、導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂類(例如銀環(huán)氧樹(shù)脂)、 金屬薄膜(例如金或鋁)以及焊料。該些互連件(圖1中的28)可以直接與該些電阻件耦合或與該LED 的陽(yáng)極和陰極表面耦合或通過(guò)其它的連接結(jié)構(gòu)(例如引線接合件以及連接 鍵)耦合，該些連接結(jié)構(gòu)由各種各樣的導(dǎo)電材料(例如鋁和金)構(gòu)成以及 可施加各種各樣的工藝(例如超聲波焊接)。術(shù)語(yǔ)發(fā)光二極管通常是指一 LED小片(圖1-3中的22)，但也用來(lái) 代表結(jié)合了 LED小片的其它結(jié)構(gòu)(例如一透鏡和一密封式電阻器)的封裝。 應(yīng)該理解，本文中的LED是指一 LED小片。還應(yīng)該理解的是，圖1-4所 示的結(jié)構(gòu)皆放大了很多倍。例如，典型的LED的尺寸(例如，高度以及陽(yáng) 極和陰極表面的邊長(zhǎng))大約為100至400微米左右。本文所述的為本發(fā)明的一些示范性的實(shí)施例，可以輕易地預(yù)見(jiàn)到無(wú)數(shù) 的改型、變型和調(diào)整以得到大體上相同的結(jié)果，但所有這些皆應(yīng)落入本發(fā) 明的如所附的權(quán)利要求所限定的精神和保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括具有陽(yáng)極(30)和陰極(32)的發(fā)光二極管(22)；以及設(shè)置于所述陽(yáng)極和陰極的其中至少一個(gè)之上的電阻件(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)， 置成實(shí)現(xiàn)一預(yù)定阻抗的電阻率和截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)， 阻薄膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)， 膜電阻器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)， 膜電阻器。其特征在于，所述電阻件具有配其特征在于，所述電阻件包括電其特征在于，所述電阻件包括薄其特征在于，所述電阻件包括厚
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括插置于 所述電阻件和所述發(fā)光二極管之間的導(dǎo)電薄膜(44)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件設(shè)置于 所述陽(yáng)極之上，并且所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括互連件(28)，所述互連件 與在所述陰極和所述電阻件之間選定的其中一個(gè)相耦合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述互連件通過(guò)至 少一觸點(diǎn)耦合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述互連件包括與所述選定的其中一個(gè)相耦合的鍵(106)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括一使所 述互連件與所述選定的其中一個(gè)相耦合的引線接合件(102)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件設(shè)置于 所述陰極之上，并且所述發(fā)光結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括互連件(28)，所述互連件 與在所述陽(yáng)極和所述電阻件之間選定的其中一個(gè)相耦合。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述互連件通過(guò) 至少一觸點(diǎn)耦合。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述互連件包括 一與所述選定的其中一個(gè)相耦合的鍵(106)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括一使 所述互連件與所述選定的其中一個(gè)相耦合的引線接合件(102)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管為 半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管為 有機(jī)發(fā)光二極管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管為 聚合物發(fā)光二極管。
18. —種發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括-具有陽(yáng)極(30)和陰極(32)的發(fā)光二極管(22);在所述陽(yáng)極和陰極之間選定的其中一個(gè)之上設(shè)置的電阻件(24);以及分別位與所述電阻件的第一和第二部份之上的第一和第二觸點(diǎn)(26A, 26B)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括插置 于所述電阻件和所述發(fā)光二極管之間的導(dǎo)電薄膜(44)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件具有配置成在所述第一和第二觸點(diǎn)與所述發(fā)光二極管之間實(shí)現(xiàn)一預(yù)定阻抗的電 阻率和截面。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括分別 與所述第一和第二觸點(diǎn)相耦合的第一和第二互連件(28A，28B)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 電阻薄膜。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 薄膜電阻器。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 厚膜電阻器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管 為半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管 為有機(jī)發(fā)光二極管。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管為聚合物發(fā)光二極管。
28. —種發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括具有陽(yáng)極(30)和陰極(32)的發(fā)光二極管(22);以及 在所述陽(yáng)極和陰極之間選定的其中一個(gè)之上設(shè)置的相隔開(kāi)的至少一個(gè) 的第一和第二電阻件(24A,24B)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括插置 于每一所述電阻件和所述發(fā)光二極管之間的導(dǎo)電薄膜(44)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一所述電阻件 各自具有配置成為各自實(shí)現(xiàn)一預(yù)定阻抗的電阻率和截面。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括一與 在所述電阻件之間選定的其中一個(gè)相耦合的互連件(28)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 電阻薄膜。
33. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 薄膜電阻器。
34. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電阻件包括 厚膜電阻器。
35. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管為半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
36. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管 為有機(jī)發(fā)光二極管。
37. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)光結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)光二極管 為聚合物發(fā)光二極管。
全文摘要
通過(guò)發(fā)光二極管(22)、電阻和導(dǎo)電薄膜(24，44)以及互連件(28)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)具有縮減尺寸的發(fā)光結(jié)構(gòu)。還提供了其它的簡(jiǎn)化制造和組裝的實(shí)施例。
文檔編號(hào)H01L25/16GK101120449SQ200480042549
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者W·R·拉特克利夫 申請(qǐng)人:艾吉爾萊特股份有限公司