专利名称：在透明或半透明衬底上形成的半导体发光元件的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及电子装置，特别是涉及形成于和置于透明或半透明衬底上的半导体发光元件，提供更有效和更均匀的光照分布，因而改善物品或物体在夜间或暗光环境中的观看。衬底可以由被照明物体的保护外壳、透镜或盖子构成，或作为被照明物体的保护外壳、透镜或盖子的一部分。
背景技术：
照明广泛用于电子工业产品，范围遍及蜂窝电话、计算器、手表、掌上计算机、全球定位单元和定位装置。照明装置还用在许多其他工业，如汽车、标牌、广告、和装饰。
发光二极管与诸如电致发光、磷光、荧光元件、及LCD和白炽元件等竞争的发光元件比较，在诸如大小、价格、颜色可变、可靠性、和功率消耗方面，具有许多优点。
半导体发光二极管已经用于蜂窝电话、手表、和其他电子装置，但正如美国专利6017127-Timex，3899871-Seiko，4115994-Tomlinson所说，由于半导体发光二极管被置于下面、埋入水晶内、或在接受照明的透光物体的一侧，所以它们的照度受到限制。
电致发光，本文以下称为EL，已经广泛用于电子工业，并且常常放在物品或物体下面，如手表表盘或其他表面的下面，如美国专利3,749,977-Sliker、4775964-Timex、4208869-Hanaoka中所述。在这些参考文献中，是朝上向着观看者提供直接照明的，任何审美角度都受制约。EL的另一个缺点，在于它们需要复杂的辅助电路和向消费市场提供有限的颜色。
发明内容
因此，本发明的一个目的，是提供一种观看物品或物体的改进且有效的照明设备，通过布置照明装置，引导光向着要照明的对象方向，以便更易于观看、更有效、又不太刺激观看者。
本发明的又一个目的，是免除半导体发光二极管的封装，包括反射的定向锥体和周围的玻璃或塑料保护套，从而只剩下原始形式的发光元件，当把这种原始形式的发光元件放在透明的或半透明衬底的下表面时，它以180度角辐射，又当它处于关闭模式时，不发光的发光设备实际上是看不见的。
本发明的另一个目的，是提供一种用于电子装置的照明装置，取消用任何EL作为主要照明源及其相关的电路，这些电子装置如蜂窝电话、手表、掌上计算机、全球定位单元、定位装置、汽车、标牌、广告和装饰装置。
另一个目的是，把红、绿、和兰配置的半导体发光二极管芯片，集中地，或按选取的衬底区域组合起来，由一电路或带有限流电阻的ASICS芯片独立地调节，以提供不受限制的光谱颜色。
另一个目的是，允许恒定的或预编程的照明变化，这种变化，可由带有预编程的电子电路或可编程的ASICS芯片的电源启动，同时受致动开关控制，这些致动开关可以紧靠物品或物体放置。
本发明的这些和其他目的，连同本发明的特征和优点，从下面的优选实施例、附于后面的权利要求书、及附图的详细解说，可以看得很清楚。
本文公开的一种照明装置，由透明、半透明、或不透明的衬底构成。用薄膜淀积技术，在衬底上形成多根导线。这些导线可以包括若干共同伸延的层，包括铬层、镍层、和金层。然后加上覆盖并保护这些导线的保护层。
该装置还包括一个或多个发光元件，每一元件由形成半导体结的半导体材料构成。重要的是，没有设置透镜来会聚这些元件发的光，从而确保从该装置发出的光是均匀分布的。最好是，把发光元件或各发光元件，封装在一侧有连接凸缘的倒装片中。因此，该芯片可以直接与导线连接。
该装置可以由安排多种颜色的组的若干发光元件构成。每一组包括红、绿、和兰的元件。然后，可以激励各组以形成静止的或活动的彩色图像。
图1画出按照本发明构造的照明装置的平面图；图2是图1装置的断面图；图3是放大了的断面图，画出带有导线细节的照明装置；图4画出引用本主题照明装置的手表的断面图；图5是图4手表的放大了的断面图；和图6画出带有多种颜色发光元件的衬底。
具体实施例方式
图1和2画出按照本发明构造的照明装置。装置10包括衬底12，该衬底在本发明的一个实施例中，由透明或半透明材料如玻璃、石英、或水晶构成。衬底可以如图1所示的圆形、矩形、方形、或任何需要的其他规则或不规则的形状。两根导线14、16，用半导体技术形成在衬底上，后面还要更详细说明。导线14、16从两个连接器18A、18B伸延，该两个连接器18A、18B最好放在靠近衬底12的边缘。导线14、16的另一端分别由焊点20A、20B构成。发光元件22固定在焊点20A、20B上(图1中，元件22以虚线表示)。最好是，提供的元件22采取只在一个表面22A有连接凸缘(未画出)的倒装片形式。倒装片及把倒装片粘附在衬底的方法，例如公开在美国专利No.5,869,886中(本文引用，供参考)。因此，能够把元件22牢固地安装在衬底12上，在其上表面22A无需任何连接器或引线。元件22的取向，要使它被导线14和16的电流激发时，它发出的光如图2的光线R所示。或者，代替倒装片，元件22可以是表面22A和22B上各有一连线的发光元件，如在一般已知的美国专利No.6,106,127所示，本文引用该专利，供参考。该种发光元件有各种颜色，可从Hewlett Packard Company的子公司Agilent Technologies和日本的Sharp Corporation购得。
发光二极管是半导体装置，各种各样大小、功率输出颜色、配置、等等，都可以容易购得。典型的发光二极管包括发光元件和透镜。发光元件由两种形成结的半导体材料构成，当电流流过该结时，就发出光。然后，发出的光被透镜截取并导向预定的方向。据本发明人所知，现在还没有可用的、只有发光元件而没有透镜的照明装置。但是，本发明人已经公开，可以有效地利用没有透镜的发光二极管元件，同时公开该元件22如何最佳地使用。一种具有该种配置的照明装置，如装置10，也就是一种不带透镜的发光元件的使用，有若干优点首先，它能更均匀地并在更大的面积上照亮物体。其次，发光元件和它的导线能做得如此地小，以致基本上是看不见的，因而能向任何被这样照明的物体提供有趣的和有吸引力的审美角度。
导线14和16是用本领域熟知的标准薄膜技术，在衬底12上形成的。例如，这些导线可按如下顺序形成a.用例如旋转涂布器，在衬底12上涂布光致抗蚀材料；b.把衬底烘烤一段足以使光致抗蚀材料固化的时间(例如30分钟)；c.用对准器把负掩模放在光致抗蚀材料上，该掩模形成与导线形状对应的图形；d.在UV光中把掩模曝光；e.把衬底浸入光致抗蚀材料的显影液中，除去已曝光的光致抗蚀材料；f.把衬底装入等离子抛光器(asher)中，用氧清洁；g.把衬底放入真空室中；h.用电极束蒸发，把金属淀积在衬底上；i.让衬底冷却，然后从真空室中移出；j.把衬底浸入酸中，除去剩余的光致抗蚀材料。
最好是，该过程在大片的衬底上进行，以便同时制作例如排成两维阵列的许多照明装置。在步骤(j)之后，可以检查最后的产品，并切割成需要的大小和形状。
导线可以用上述过程或其他类似过程，在衬底上整体地形成，且可以由金、银、铜、镍以及各种有较低电阻率的合金制成。此外，已经发现，可以用多层取代用单一金属的层来形成导线。例如，在步骤(h)，可以淀积三种不同的层，如图3所示一层铬Cr，它与玻璃衬底12结合良好；一层镍Ni，它容易焊接；和一层金Au，它有非常小的电阻。最后，在金层的上部可以加上不导电的树脂，以便在处理时保护导线。
第一层，或叫粘附层，也可以用钛或钛钨合金形成。第二层也可以用铂或钯形成。第三层可以用银、铜和其他合金形成。第二层和第三层可以互换。
另外，导线14、16可以用透明材料或半透明材料如氧化锡铟形成(ITO)。
图4和图5画出手表30的截面图，同时表明如何使用本主题发明。手表30包括外壳32、有标记36的表盘34。轴38用于按常规方式旋转两根表针40、42。放在表针40、42上部的是带有导线14、16和发光元件22的衬底12，发光元件22的取向朝下，以便照明表盘34和表针40、42。
从图5可以更清楚看到，在表盘34下设置的IC芯片44提供的逻辑，用于表针40、42的运动和/或用于发光元件22。通过联接46，把芯片44与导线14、16连接起来。
应当指出，衬底12对适当保护手表可能太易碎，因此，也可以用额外保护的水晶或其他的透明片(未画出)来增强衬底12。
在本发明一个另外的实施例中，表盘34可以从底部照明，代替或者同时从顶部照明。在该实施例中，表盘34可以用透明或半透明材料制成，而照明装置12A放在表盘32之下，基本上类似于装置12。按此配置，装置12A的发光元件(未画出)是朝上的，使它的光穿过表盘32。优点是，装置12A能够作为分立元件制作，或者能够与芯片44或表盘34成为一整体。
示于图1-3的本主题装置，已经就照明手表的应用加以说明，但是，该装置也可以用于照明许多其他设备，如各种电子装置，包括蜂窝电话、计算器、PDA、等等。
元件22能够以单一波长发光，或者，也可以适于发射若干波长，例如，借助在同一衬底上提供若干半导体结。在后一种配置中，需要附加的引线来对装置提供适当的激励。
图6画出本发明的另一个实施例，其中有多个发光元件，如在衬底12′上的元件22A、22B、和22C。当然，这些元件可以按任何需要的图形分布在衬底12′上，并在该衬底上产生静止的或活动的图像。每一元件可以与向这些元件提供激发的导线C连接。在该图中，画出的导线C是沿径向图形形成的。但是，导线也可以按任何图形安排。此外，也可以向每一元件提供两根导线，或者共用一些导线，特别是如果在某一时间激发多于一个元件时。
通过把这些元件上相关的导线，连接至适当的机构和/或本领域熟知的电子开关，对这些元件进行激励。
多种颜色配置中的发光元件，可以形成红、兰、绿元件的组，于是，当适当地激发时，能够用各元件形成彩色的图像。
显然，在不偏离本发明附于后面的权利要求书规定的范围下，可以对本发明作许多其他修改。
权利要求
1.一种半导体照明装置，包括衬底；放在该衬底上并有两端的多根导线；和封装在倒装片内并粘附于所述端的发光元件。
2.按照权利要求1的装置，其中所述衬底是透明的。
3.按照权利要求1的装置，其中所述衬底是不透明的。
4.按照权利要求1的装置，其中所述发光元件适于产生多种颜色的光。
5.一种半导体照明装置，包括衬底；放在所述衬底上的多根导线；和粘附于所述衬底和粘附于接收激励信号的所述导线的多个发光元件。
6.按照权利要求5的装置，其中每一所述发光元件产生不同颜色的光。
7.按照权利要求5的装置，其中，所述多个发光元件被封装在倒装片内，该倒装片内有连接凸缘的表面，所述连接凸缘在电上与所述导线连接。
8.按照权利要求5的装置，其中，所述导线包括若干层，内有导电材料形成的第一层，以及保护层。
9.按照权利要求5的装置，各导线包含若干共同伸延的层，内含铬层、镍层、和金层，铬层是淀积在衬底上的。
10.按照权利要求9的装置，还包括用于保护的保护层，形成在其他层的上部。
11.按照权利要求9的装置，其中所述衬底是玻璃。
12.一种制作照明装置的方法，步骤包括提供一种衬底；在所述衬底上，用薄膜技术淀积多根导线；在所述衬底上，安装发光元件，使所述发光元件在电上与所述导线耦合。
13.按照权利要求12的方法，其中所述衬底是透明的玻璃。
14.按照权利要求12的方法，其中淀积所述导线的所述步骤，包括在玻璃上淀积一层Cr，在Cr上淀积一层Ni，和在Ni上淀积一层Au。
15.按照权利要求14的方法，还包括在Au上淀积一层保护树脂。
16.按照权利要求12的方法，还包括把发光元件安装在一侧表面有连接凸缘的倒装片封壳上，并把所述凸缘连接至所述导线。
17.按照权利要求12的方法，其中所述发光元件是没有透镜的，所以它们的光不是会聚的。
18.按照权利要求12的方法，还包括把发光元件在所述衬底上按三个一组地排列。
19.按照权利要求18的方法，其中每一组包括红的、绿的、和兰的元件。
全文摘要
本发明提供一种放在外壳(32)内的发光装置倒装片(34)。
文档编号H01L25/075GK1470075SQ01817250
公开日2004年1月21日 申请日期2001年8月27日 优先权日2000年9月12日
发明者米凯利·吉莲·富沃萨, 凯威·道胡沃, 米凯利 吉莲 富沃萨, 道胡沃 申请人:灯光逻辑有限公司