LED模组制作方法以及其结构与流程

本发明的较佳实施例主要是有关于一种led模组制作方法，以及通过这方法所制成的led模组。

背景技术：

发光二极管已在照明以及显示业界运用了多年。且因为其在省电以及照明度上高效能的凸出表现，发光二极管的应(运)用已在业界中广泛地用于各种领域中，也因此，关于发光二极管的制造、封装以及应用等相关技术在过去数年中都不断的翻陈出新。相关的技术则例如是美国专利u.s.pat.no.9,179,543；其所探讨的是在基板中制作孔洞的方法；而在美国专利u.s.pat.no.7,752,792中则是讨论着如何让两组发光二极管模组的组合；而在美国专利u.s.pat.no.6,893,890中则是有关于形成在基板上的线路；这些不断发展出来的新技术都在在地将发光二极管的结构或是应用朝向更经济以及更方便的方向推动。

然而，在检视这些相关的专利时，不禁会有一种深刻的印象，那就是这些相关技术的发展，或是现行在商业上即可购得的结构，似乎都是将重点放在薄膜晶体管技术(tft)或是印刷电路板(pcb)。但凡是业界人士都知道的一件事实即是：当使用了薄膜晶体管制程来制作一对象时，其基本的花费就将令人咋舌，同时，其中所包含的制程程序更是复杂的令人望之却步；而这些因素也因此在制作业建立了一道无法轻易跨越的障壁。

另一种和发光二极管应用极为相关的技术即是主动式有机发光二极管(amoled)。基本上，主动式有机发光二极管和薄膜晶体管是极为相关的技术，其间的区别仅在于有机荧光粉是通过电流来激活，并发出所需要的光。如前所述，主动式有机发光二极管的技术实际上是和薄膜晶体管的技术之间有着不可分割的关系，也因此，对于有心有要在这领域发展的人士设立了一个高不可及的门坎。

既使如此，为了追求更高的分辨率，一种新开发的技术，称之为微发光二极管渐渐地浮出了台面来解决有机发光二极管所面临的问题，包括，但不限于，有机发光材料的获得、有机发光模组完成后用于封装玻璃的技术…等。使用微发光二极管或可实际地解决有机发光二极管所面临的问题，然而，将可能达数千，甚或是数万的电子装置转换到另一支撑基板上的对准问题仍需要时间来精进这项技术，并将之推进到市场上。

而为了能进一步的简化薄膜晶体管的制程，又一新的技术最近在市场上也是积极地拓展其力度，期能由此而带动整个产业的进步，那就是印刷电子装置。

印刷电子装置之所以能吸引人的观注主要就是在其能将数层堆积起来的微结构(tft)以一更简单以及更经济的方式来备制。同时，在这项技术的背后，实施新的，或是改良后的制程亦扮演了重要的角色。选择所使用的印刷方法取决于印制层的需求，尤其是印制层的材料，以及最终成品时，基于经济上以及技术上的考虑。

喷墨印刷的特点是其有可挠以及多样化的性质，且可以以最经济以及最小的人力以及物力来架设完成。但，喷墨印刷的良率并没有想象中的那么好，同时，其所产出的产品在分辨率上亦未能如人意。但，这种技术却是极适合使用例如是有机半导体之类的低黏性、可溶性材料。因为墨水是经由极微小的水滴型式而沈积，因此，在厚度上以及分布的均匀度上均可达到要求。同一时间使用复数个喷头，并对基板作事前处理则是在产出率以及分辨率上获致绝佳的效果。然而，在上述的状况中，似乎仍是需使用非印刷式的方法来将所要印制的形状加以先行刻划出。

网板印刷似乎最适宜用来制作电子装置，因为这种方法可以用于采用无机材料来形成导线，例如是电路板和天线，同时，其也可以形成绝缘层以及牺牲层或称之为保护层，因为在这种形成方法下的线层，其线厚的重要性要比事后所追求的高分辨率来的重要。这一种具多样性以及相对简单的方法主要是用在导线以及绝缘层，例如是触控技术产制品下的导线。然而，由于其用于触控产品时，考虑了莹幕上的透明度，其用以制造导线时，在选材上主要是以ito为主(90％的铟、10％的钖氧化物)。这种材料现行被大量地用于在制造液晶显示器的薄膜晶体管内的透明导线，或是手机内的触控屏幕，或是笔记本电脑的触控面板。基于在矩阵式排列导线上电容所引发的诱发式电流的考虑，触控(面板)以及流经导线所需要的电流，以及透明度等等的考虑，为了能使得使用者能看透表面的覆盖玻璃，那些导线仅能承载小量的电流。

仍然地，在业界中有一项技术也是被大家所熟知，且是用于形成导线的方法，那就是印刷电路板(pcb)。使用这种方法时，导线首先是形成在一载体(基板)上，而后，则在基板上形成一贯穿的孔洞，以可将基板两相对面上的导线予以连通。使用印刷电路板(pcb)制程所形成的导线可视需要而呈现出透明或是不透明的状态，且此项技术已由熟于此项技艺者使用了多年，且在各项发展上亦趋成熟。然而，虽然印刷电路板(pcb)制程已在许多不同的领域被人所认知并运用，其仍面临着一些困扰制造者的问题，例如是散热问题。由于电子装置和导线相比较时，在基板上占有了相当大比例的空间，故而由电子装置所产生的热能，必须及时的散发出去，以能持续地维持着电子装置的高效能。也因此，负责散发热能的额外设备则又占用了整个总成的一部份空间。

也因此，基于本发明较佳实施例的一个目的，即是在于提供一种发光二极管模组的制作方法；此方法在实施上是相对的简单，整体的重量在和传统的发光二极管模组相比较下也是占有着绝对的优势，同时，在制作完成后，仍能维持着载体的透明度，故在未激发(使用)下，使用者仍能透过载体而看到背面实物。

技术实现要素：

本发明较佳实施例的一个目的即是在于提供一种发光二极管模组的制作方法。本发明较佳实施例中所述的方法包括了下列的步骤：在一可挠、可透光的基板的一面上印刷出第一条导电组件以及复数个导电片，所述的第一导电组件是和至少一个导电片电连接，且具有至少能承受0.3安培电流的特性；在所述的第一导电组件上的某些部份印刷一层绝缘层；于所述基板上以及所述的绝缘层上印刷一图案化的第二导电组件，以致于一部份的导电组件是在所述第一导电组件具有绝缘层印刷于其上的部份处和所述的第一导电组件产生跨越，以致于除了在所述第一导电组件具有绝缘层印刷于其上的部份处，所述的第二导电组件是和所述的第一导电组件同一平面，所述的图案化第二导电组件是和剩余的导电片产生电连接；将发光二极管芯片固设于基板上，并和导电片电连接。

本新型较佳实施例的一个目的即是在于提供一种led模组，其包括了一基板、一第一导电组件、一导电片、一绝缘层、至少一第二导电组件、一led芯片。第一导电组件是形成在所述基板的上表面，其中，所述的第一导电组件具有可让至少0.3安培的电流流通的特性。导电片是形成在所述基板的上表面，其中之一是和所述的第一导电组件形成电性连接。绝缘层是形成在所述的第一导电组件的上表面。至少一个第二导电组件是形成在所述的基板上，并和剩余的导电片形成电性连接，并在所述的第一导电组件具有形成绝缘层的位置处和所述的第一导电组件形成跨接。发光二极管芯片是固设在所述基板的上表面，并和所述的第一导电组件、导电片以及所述的第二导电组件形成电性连接。

本发明较佳实施例的一个目的即是在于所述的基板是由包括了聚酰亚氨(pi)、聚二甲酸乙二醇酯(pen)、玻璃、以及聚对苯二甲酸乙二酯(pet)的群组中选择一种材料所制成，或是其中的化合物所制成，同时，所述的基板是为可挠、且可透光的基板。

本发明较佳实施例的一个目的即是所述的方法还包括印制绝缘层步骤之前，以镍、钖、铜、金或是其中的化合物材料的群组中选择一种材料来电镀或是化镀所述的第一导电组件。

本发明较佳实施例的一个目的即是所述的方法还包括在图案化第二导电组件印制于基板上后，以镍、钖、铜、金或是其中的化合物材料的群组中选择一种材料来电镀或是化镀第二导电组件。

本发明较佳实施例的一个目的即是导电片是具有两片，一个第一导电组件，其是和两片导电片之一形成电性连接，以及一个第二导电组件，其是和位在基板上的另一导电片形成电性连接。

本发明较佳实施例的一个目的即是导电片是具有四片，一个第一导电组件，其是和四片导电片之一形成电性连接，以及至少三个第二导电组件，其是分别地和位在基板上的剩余的导电片形成电性连接。

本发明较佳实施例的一个目的即是第一导电组件的材料是由具有银、钯奈米颗粒、铜、钯奈米颗粒、奈米铜、镍-钼-磷的群组中加以选择的一种材料。

本发明较佳实施例的一个目的即是镍、钖、铜、金或是上述的化合物是在图案化第二导电组件印刷在所述基板上后，镀于所述的第二导电组件上。

本发明较佳实施例的一个目的即是所述的第一导电组件数量是一，而所述的第二导电组件数量是三。

本发明较佳实施例的再一目的即是第二导电组件至少有一是形成相对于第一导电组件的上表面的基板底面，并一穿孔是穿透于基板，并充满了一导电材料，以可让形成于基板底面的至少一第二导电组件可和导电片中相对应的一导电片相互形成电性连接。

本发明较佳实施例的再一目的即是第二导电组件至少有二是形成相对于第一导电组件的上表面的基板底面，并二个穿孔是穿透于的基板，并充满了一导电材料，以可让形成于基板底面的至少二第二导电组件可和导电片中相对应的二片导电片相互形成电性连接。

本发明较佳实施例的再一目的即是夹设于第一导电组件以及第二导电组件间的绝缘层具有一梯形的横截面，且是多层结构。

附图说明

图1是复数个发光二极管相互电性连接在一起的上视示意图。

图2a～图2e显示的是制作本发明较佳实施例的发光二极管模组的剖视示意图。

图3a、图3b显示的是根据本发明较佳实施例所制作的发光二极管模组的上视示意图。

图4a～图4b显示的是第一导电组件、导电片以及第二导电组件在依据本发明较佳实施例的制作方法下排列的上视示意图。

图5a～图5c显示的是第一导电组件、导电片以及第二导电组件在依据本发明较佳实施例的制作方法下另一排列方式的上视示意图。

图6a和图6b分别显示的是不同线路设置的上视示意图。

图7a～图7g显示的是制作具有四个导电片之发光二极管模组各步骤的上视示意图。

图8显示的是导线宽的改变所造成性能表现相依性的示意曲线图。

具体实施方式

为了能顺利地执行本发明较佳实施例中所显示的各内容，对于说明书内容出现有关于实施例中必要的零件均为附有由图式所支持的详细说明；而由于本发明的每一个部件均可能具有多个附图，通过参考着本文、附图中所附加的参考号，则可更加的容易阅读有关所述零件的详细内容。在此所附加各零件的参考号是由10而依序开始，而一旦在本文中出现一必要零件时，则会直接的给予一个序列的参考号码。

参阅第一图所示是为一个根据本发明较佳实施例所制作的发光二极管(led)模组，是具有一led数组10、一印刷电路板(pcb)20，其电连接于所述的led数组10，以及一个控制模组30，电连接于所述的pcb20。由于pcb20并非是本发明较佳实施例中所要讨论的标的物，同时，所述的控制模组30亦不是准备要在本发明较佳实施例中要予以进一步讨论的重点之一，因此，在下列关于本发明较佳实施例中，并不会对上述二个模组、组件作出更进一步的研究探讨。

由所附图式的图2a～图2e中可知，在本发明较佳实施例中所讨论的方法包括了在不同阶段的不同步骤。因此下列说明将会针对这些不同的步骤加以作出详细说明，但，于说明中，并不会逐图的讲解，而是将各图予以统一的作出说明；其中，一基板11，其主要是由包括了聚酰亚氨(pi)、聚二甲酸乙二醇酯(pen)、玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)材料的群组中选择一种所制成，或是上述各材料的组合化合物所制成。在此之后，则是以包括了银/钯奈米颗粒、铜奈米颗粒、镍-钼-磷奈米颗粒、银颗粒、钯颗粒材料的群组中选择一种材料来对基板11的上表面作预处理，以敏化所述的上表面，并以形成一种具有上述一种材料之一或其化合物的种子层12。再者，则是以镍、钖、铜、金或是其中的化合物来电镀或是化镀的方式来形成一第一导电组件以及复数个导电片(尚未给予参考号)。在所述的第一导电组件上，则是以印刷的方式形成一图案化的第一绝缘层13，并其具有一大于所述第一导电组件宽度的宽度。一具有较所述第一绝缘层13的宽度为窄的第二绝缘层131则是以印刷的方式印制在所述的第一绝缘层13上，以便将所述的第一导电组件和其它的电子组件作绝缘。所述的第一绝缘层13以及位在所述第一绝缘层13上方的第二绝缘层131共同地形成了一个梯形的结构，如此，则可在日后的发光二极管装置于操作时，不会发生漏电或是短路的情形。

在此之后，则是再一次的对基板11的上表面，以含有银/钯奈米颗粒、铜奈米颗粒、镍-钼-磷奈米颗粒、银颗粒、钯颗粒材料的群组中选择一种材料来作预处理，以敏化所述的上表面，并以形成一种具有上述一种材料之一或其化合物的种子层12。再者，则是以镍、钖、铜、金或是其中的化合物来电镀或是化镀的方式来在基板的上表面，以及所述的第二绝缘层131上形成一图案化的第二导电组件。而在当第一导电组件以及所述的第二导电组件均已形成于所述的基板11上后，一led芯片(尚未标号)则是固设在所述的基板11上，并与所述的第一导电组件以及所述的第二导电组件形成电连接。

参看图3a和图3b，由本发明较佳实施例的各步骤中可知，在当所述的第一导电组件a、导电片b、第二导电组件d均依前述所言而形成后，依据本发明较佳实施例所形成的发光二极管模组是具有一第一导电组件a、一第二导电组件，也就是穿过所述的第一导电组件a，并将所述的绝缘层c夹于其间的第二导电组件d1，以及二个导电片b，分别地电连接于所述的第一导电组件a、第二导电组件d。

在上述的线路形成于基板的上表面后，一仅能发出一种颜色，例如是红、绿、蓝或是白色的led芯片e则是固设在上述的线路上，以分别地电连接于所述的导电片b以及所述的第一导电组件a和第二导电组件d。

参看图4a～图4b，由之前所提供的图式中可知，所述的第一导电组件a以及导电片b均首先是以印刷制程，再加上电镀/化镀制程来形成的。而在所述的第一导电组件a以及导电片b形成后，一图案化绝缘层c则是以印刷制程来形成在所述第一导电组件a的部份上表面处，其后，则是同样地以印刷的方式来形成一图案化的第二导电组件d，并跨越过前述第一导电组件a具有绝缘层c形成之处。特别地，可由前述的图3a图中可见，所述的第一导电组件a是和至少一个导电片b呈电性连接，而剩余的导电片b则是分别地和每一个所述的第二导电组件d(d1，d2，d3)产生电性连接，其中，在此较佳实施例中，可见到所述的第二导电组件(d1，d2，d3)均会在某处跨越所述的第一导电组件a，并在跨越时，由所述的绝缘层c来和所述的第一导电组件a形成绝缘。此外亦可了解到，所述的第一导电组件a、导电片b以及一部份的第二导电组件d是形成在同一平面上，也就是所述基板11的上表面，如图2a所示。由于所述的绝缘层c的存在，所述的第二导电组件d会被所述的绝缘层c抬高，以致于这一部份的第二导电组件d会高于所述的第一导电组件a、所述的导电片b以及剩余的第二导电组件d(第一第二导电组件d1、第二第二导电组件d2以及第三第二导电组件d3)。而在所述的第一导电组件a、导电片b以及第二导电组件d均已完善地完成了电性连接后，一发光二极管(led)芯片e则是加以固设，并和所述的第一导电组件a、所述的导电片b以及第二导电组件d形成电性连接，以完成本发明较佳实施例中所述的发光二极管模组的形成。

参看图5a～图5c所示，并仍引用图4a以及图4b为参考，尤其地，由图4a图以及图4b中可知，所述的第二导电组件d(d1，d2，d3)跨越过所述的第一导电组件a，且彼此相邻的两个第二导电组件(d1，d2，d3)彼此间也都没有任何相互的关系。然而，由第五a图以及五b图中所示可知，例如是当第一第二导电组件d1以及第二第二导电组件d2彼此相邻时，为了能让所述的第一第二导电组件d1能和所述的导电片b中之一产生电性连接，则会在所述的第二第二导电组件d2的下方，以例如是印刷的方式形成绝缘层c，如此，当所述的第一第二导电组件d1和所述的导电片b中之一产生电性连接时，其间不会产生短路。当然地，所述的发光二极管芯片e则是以固设的方式来分别地和所述的第一导电组件a、导电片b以及第二导电组件d来产生电性连接。至于在所述第一导电组件a上方或是在所述第二第二导电组件d2下方一部的绝缘层c则是具备了一梯形的横截面。由上述的图式可知，所述的绝缘层c是为多层结构，在现行结构中显示的是为二层，但，对熟于此项技艺者而言，基于二层的结构来制成多层的绝缘层，或是形成其它形状的横截面的技术是为简单的工艺，故而本发明在此所示者，亦仅为范例，而不在于限制，也就是说，本发明较佳实施例中所示，亦不限于二层结构。

于图6a图中所示，根据本发明较佳实施例所制的发光二极管模组是具有一第二导电组件，而此第二导电组件则是由三条导线组成：第一第二导电组件d1、第二第二导电组件d2、第三第二导电组件d3；在这三条导线(d1，d2，d3)中的任何一条导线可形成于基板相对于上表面的背面(底面)，在这一实施例中例如是d2。在所述的导线(d2)形成于基板的底面(背面)后，为能让所述的导线d2来和一导电片b产生电性连接，一穿孔f(尚显示于此一图式中)则是形成，并穿透所述的基板，并充满了导电材料，例如是铜或是具有相同性质的材料，来和例如是第二第二导电组件d2形成电性连接，并也因此来和导电片b之一形成电性连接。

如图6b图所示，根据本发明较佳实施例所制的发光二极管模组是具有二条第二导电组件，例如是第一第二导电组件d1，第二第二导电组件d2或第三第二导电组件d3中的任意二条是形成在基板相对于上表面的背面(底面)，在这一实施例中例如是d1、d2。在所述的导线(d1，d2)形成于基板的底面(背面)后，为能让所述的导线d1，d2来和二个导电片b产生电性连接，二个穿孔f则是形成，并穿透所述的基板，并充满了导电材料，例如是铜或是具有相同性质的材料，来和例如是第一第二导电组件d1和第二第二导电组件d2形成电性连接，并也因此来和导电片b之二形成电性连接。

如图7a～图7g所示，其中，一基板11，其主要是由包括了聚酰亚氨(pi)、聚二甲酸乙二醇酯(pen)、玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)材料的群组中选择一种所制成，或是上述各材料的组合化合物所制成。在此之后，则是以包括了银/钯奈米颗粒、铜奈米颗粒、镍-钼-磷奈米颗粒、银颗粒、钯颗粒材料的群组中选择一种材料来对基板11的上表面作预处理，以敏化所述基板的上表面，以在所述的上表面处形成一种具有上述一种材料之一或其化合物的种子层12。再者，则是以镍、钖、铜或是其中的化合物来电镀或是化镀的方式来形成一第一导电组件12a以及复数个导电片12b。在所述的第一导电组件上12a，则是以印刷的方式形成一图案化的第一绝缘层13，并其具有一大于所述第一导电组件12a宽度的宽度。一具有较所述第一绝缘层13的宽度为窄的第二绝缘层131则是以印刷的方式印制在所述的第一绝缘层13上，以便将所述的第一导电组件12a和其它的电子组件作绝缘。所述的第一绝缘层13以及位在所述第一绝缘层13上方的第二绝缘层131共同地形成了一个梯形的结构，如此，则可在日后的发光二极管装置于操作时，不会发生漏电或是短路的情形。

在此之后，则是再一次的对基板11的上表面，以含有银/钯奈米颗粒、铜奈米颗粒、镍-钼-磷奈米颗粒、银颗粒、钯颗粒材料的群组中选择一种材料来作预处理，以敏化所述的上表面，并以形成一种具有上述一种材料之一或其化合物的种子层12。再者，则是以镍、钖、铜或是其中的化合物来电镀或是化镀的方式来在基板的上表面，以及所述的第二绝缘层131上形成一图案化的第二导电组件14。而在当第一导电组件12a以及所述的第二导电组件14均已形成于所述的基板11上后，一led芯片(e)则是固设在所述的基板11上，并与所述的第一导电组件12a以及所述的第二导电组件14形成电连接。

参看图8所示，由图式中可知，一导线的宽度是和流经这导线电流的承载度习习相关。为了能使得依据本发明较佳实施例所制成的发光二极管能有较佳的发光效果以及整体功效，由图式中可知，当电流为0.3安培时，发光二极管模组即可达成实施本发明较佳实施例时的最低要求。因此，于本发明的较佳实施例中，定义0.3安培或以上为实施本发明的较佳条件。

由上述本发明较佳实施例中所述的各项步骤可知，基板11的可挠性可让用户将发光二极管模组弯折一定角度，而不需担心对基板11造成任何的损伤。再者，由于基板11具有可透光的特性，因此可加强了光的穿透度，并强化了发光二极管发光后的效果。又，由于所述的第一导电组件12a以及第二导电组件14基本上均是以印刷的方法形成在基板11的表面上，而在此所使用的印刷技术亦是相当的单纯，故而可轻易地大量制造。将一部份的第二导电组件14形成在相对于所述的第一导电组件12a的背面可增加导线的密度，同时，也可增加设置在基板11表面上发光二极管芯片e的密度；这两者合并则可在本发明较佳实施例的发光二极管模组和另外的发光二极管模组合并后，来增加发光二极管显示器的分辨率。。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出多种变化。因而，在不违反本发明的权利要求宗旨的前提下，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。