一种通信发射装置、系统、制造方法及电子设备与流程

1.本发明属于通信技术领域，特别涉及一种通信发射装置、系统、制造方法及电子设备。


背景技术：

2.可见光通信技术，是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的，将高速因特网的电线装置连接在照明装置上，插入电源插头即可使用。利用这种技术做成的系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要电线连接，因而具有广泛的开发前景。目前这种可见光通信技术在短距离通信方面有很好的应用效果。5g的数据传输速率无法满足下一代通信发展需求的。而可见光无线通信技术，具备成长为下一代通信技术核心的潜力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种通信发射装置、系统、制造方法及电子设备，以实现多通道、高效、稳定的可见光通信。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明提供的一种通信发射装置，其特征在于，其至少包括：驱动芯片，以输出有阵列驱动信号；发光器件，电性连接于所述驱动芯片；基板，连接在所述发光器件的出射光一侧，且所述基板上设置有透光通道，所述透光通道允许所述发光器件的出射光线通过；以及滤光层，设置在所述基板相对于所述发光器件的一侧，且所述滤光层上设置有滤光片，所述滤光片允许所述发光器件的射出光线中的单色光通过。
5.在本发明一实施例中，所述发光器件、所述透光通道、所述滤光片沿着所述发光器件的光线射出方向依次排布。
6.在本发明一实施例中，所述透光通道覆盖所述发光器件，所述滤光片覆盖所述透光通道。
7.在本发明一实施例中，所述基板还包括隔离层，所述透光通道设置于所述隔离层上。
8.在本发明一实施例中，所述滤光层还包括沉积通道和隔离区，所述隔离区位于相邻的所述沉积通道之间，且所述沉积通道允许所述滤光片放入。
9.在本发明一实施例中，所述隔离区覆盖所述隔离层，且所述隔离区的面积大于所述隔离层的面积。
10.在本发明一实施例中，所述驱动芯片包括芯片器件结构和金属互连层，所述金属互连层包括多层堆叠的金属布线，所述金属布线连接于不同的芯片器件结构。
11.在本发明一实施例中，所述金属互连层内设置有通孔，所述发光器件的电极通过
所述金属互连层的内部引线，沿着所述通孔连接于所述金属布线。
12.本发明还提供一种通信发射装置的制造方法，包括：提供一驱动芯片，且所述驱动芯片输出有阵列驱动信号；在驱动芯片的一侧设置发光器件，且所述发光器件电性连接于所述驱动芯片；在所述发光器件的出射光一侧设置基板，所述基板上设置有透光通道，所述透光通道允许所述发光器件的出射光线通过；以及在所述基板相对于所述发光器件的一侧设置滤光层，且所述滤光层上设置有滤光片，所述滤光片允许所述发光器件的射出光线中的单色光通过。
13.本发明还提供一种通信发射系统，包括：电源模块；通信发射装置，所述通信发射装置包括：驱动芯片，以输出有阵列驱动信号；发光器件，电性连接于所述驱动芯片；基板，连接在所述发光器件的出射光一侧，且所述基板上设置有透光通道，所述透光通道允许所述发光器件的出射光线通过；以及滤光层，设置在所述基板相对于所述发光器件的一侧，且所述滤光层上设置有滤光片，所述滤光片允许所述发光器件的射出光线中的单色光通过；信号处理模块，电性连接于有线通信源和所述发光器件，其中，所述信号处理模块包括：输入单元，电性连接于所述有线通信源，以接收通讯信号和电信号；时钟单元，电性连接于所述输入单元，且所述时钟单元将所述通讯信号转化为并行控制信号；以及芯片逻辑控制单元，电性连接于所述时钟单元，且所述芯片逻辑控制单元根据所述并行控制信号，控制多个所述发光器件的亮灯或灭灯。
14.本发明还提供一种电子设备，所述电子设备为便携式电子设备或家用发光设备，其中，所述电子设备包括本发明提供的一种通信发射装置。
15.如上所述，本发明提供一种通信发射装置，通过可见光实现网络通讯和信息互连，能够应用于家庭照明和家庭网络数据传递，且数据传输速率可达10~100g/s。同时本发明提供的一种通信发射装置，装置反应快速，执行效率高，反馈效果好，能够简单快速地实现多通道的可见光数据传输，且传输过程中可见光不串扰。本发明提供的应用于所述通信发射装置的芯片制作工艺，能高效产出可见光发射装置，有利于批量生产，且有利于多通道结构的形成，以提升可见光通讯信息的传输效率和传输稳定性。
16.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明所述通信设备的结构示意图。
19.图2为芯片制造工序的流程图。
20.图3为浅槽隔离结构的凹槽刻蚀示意图。
21.图4为浅槽隔离结构的氧化物沉积结构示意图。
22.图5为撤去氮化硅层的浅槽隔离结构结构示意图。
23.图6为本发明的浅槽隔离结构和阱区结构示意图。
24.图7为芯片器件结构图。
25.图8为发明一实施例中金属布线的制造流程图。
26.图9为发明一实施例中金属布线的制造流程图。
27.图10为金属互连层的结构示意图。
28.图11为发光器件与驱动芯片的连接结构图。
29.图12为结合薄膜和发光器件的结构图。
30.图13为玻璃板和键合层、隔离层的铺设层级图。
31.图14为隔离层和键合层的刻蚀结构示意图。
32.图15为在透光通道中填充透光材料的工序结构图。
33.图16为透光材料抛光后得到的倒置基板结构图。
34.图17为基板的结构示意图。
35.图18为基板和结合薄膜的连接示意图。
36.图19为滤光层中隔离区和保护区的刻蚀示意图。
37.图20为滤光层中隔离区和保护区的结构图。
38.图21为向沉积通道内沉积氧化材料获得保护区的工序结构图。
39.图22为滤光片的安装结构图。
40.图23为滤光片的光谱结构图。
41.图24为通信设备的结构示意图。
42.图25为本发明所述通信系统的结构图。
43.图26为输入单元的工作结构图。
44.图27为时钟单元中串行信号转并行信号的示意图。
45.图28为移位寄存器的工作结果图。
46.图29为发射端的电路结构示意图。
47.标号说明：1发射装置，2接收装置，3驱动芯片，4处理芯片，10外延片，101电介质薄膜，102铝金属薄膜，20芯片器件结构，201浅槽隔离结构，202阱区，203栅极，204源极，205漏极，206栓塞，30金属互连层，301金属布线，302布线通道，303抛光层，40发光器件，50基板，501隔离层，502透光通道，503键合层，504缓冲层，60滤光层，601隔离区，6011沉积通道，602保护区，603滤光片，70增透膜，80光电器件，90通信系统，100发射端，110接收端，120电源模块，130信息处理模块，1301输入单元，1302时钟单元，1303编码单元，1304芯片逻辑控制单元，1305存储单元，1306输出单元，140信息接收模块，150数据处理模块。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
49.光保真技术（light fidelity，简称lifi），又称为可见光无线通信，该技术是一种利用可见光波谱进行数据传输的全新无线传输技术。这种技术做成的无线传输系统能够覆盖室内灯光达到的范围，电脑不需要连接电线只要在室内开启电灯，无需wi-fi也可接入互联网。可见光无线通信技术是通过已经铺设好的设备，例如发光二极管的灯光设备，在灯泡上植入芯片，使其能成为类似于能发出wi-fi热点的设备，这样只要是在光源能传播到的范围内，终端都可随时接入网络。可以预见的是，可见光通信技术无需基站，全球数目可达数百亿的发光二极管数量，使可见光通信技术具备更广的传播基础。
50.请参阅图1示，本发明公开了一种通信发射装置1，发射装置1包括驱动芯片3、电性连接于驱动芯片3的发光器件40、连接于发光器件40的基板50、连接于基板50的滤光层60。并且本发明还公开一种基于发射装置1的通信设备，所述通信设备包括发射装置1和接收装置2，接收装置2包括处理芯片4、滤光层60和电性连接于处理芯片4的光电器件80。滤光层60包括多个滤光片603。其中，驱动芯片3通信连接于有线通信源，发光器件40发出可见光。驱动芯片3将有线通信源的串行信号转变为多个并行的信号，从而控制多个发光器件40的开闭，形成闪烁的光信号。接收装置2接收到发射装置1产生的光信号，并解析这种闪烁的光信号中带有的信息，实现通讯信息的传递。在本实施例中，驱动芯片3可以连接多个发光器件40，而发光器件40的射出光线穿过对应的滤光片603。多个发光器件40的同时工作，就形成了多个信号通道。其中，发光器件40可以是发光二极管，光电器件80可以是光电二极管。驱动芯片3和处理芯片4可以是互补金属氧化物半导体（complementary metal oxide semiconductor，简称cmos）。
51.请参阅图1和图2所示，本发明还公开一种通信发射装置1的制造方法，其工艺内容包括芯片制造工序、器件装配工序、滤光层的制造工序。其中，芯片制造工序用于制造驱动芯片3和处理芯片4，其步骤包括：s1、在外延片10的表层制作隔离结构，所述隔离结构隔离出多个有源区。
52.s2、在所述有源区内制作栅极203、源极204和漏极205，形成芯片器件结构20。
53.s3、制作连接不同芯片器件结构20的金属布线301，通过多层金属布线301的堆叠，形成金属互连层30。
54.请参阅图3-图7所示，在本发明的一个实施例中，在s11中，首先在外延片10的表层沉积氮化物例如氮化硅，并将氮化硅层图案化以形成掩膜，再根据形成的掩膜对外延片10进行光刻，从而在外延片10的表层获得多个浅槽。在获得的所述浅槽中填充入氧化物材料例如二氧化硅，以形成浅槽隔离结构201。后去除氮化硅层。有序排布的多个浅槽隔离结构201，用于隔离不同的芯片器件结构20。位于浅槽隔离结构201之间的区域即为阱区202，相邻的两个阱区202可以分别是n型阱和p型阱，并且阱区202深度小于浅槽隔离结构201的长度，阱区202的深度小于所述沟槽的深度，以便于不同阱区202之间相互隔离。再在阱区202的表层生长例如多晶硅形成栅极203，向阱区202内注入离子杂质形成源极204和漏极205，形成芯片器件结构20。
55.请参阅图7和图8、图10所示，在芯片器件结构20的基础上，通过器件互连，以栓塞
206引出源极204和漏极205，并在外延片10的表面制作金属互连层30，以连接被隔离的多个芯片器件结构20。在本实施例中，可以通过铜金属作为金属布线301，在其他实施例中，也可以使用其他金属如铝金属作为金属布线301。当使用铜金属作为金属布线301时，首先，在外延片10的表层沉积电介质薄膜101，且沉积的电介质薄膜101覆盖芯片器件结构20，再在电介质薄膜101上涂上光刻胶pr（photoresist）。涂覆的所述光刻胶为多区域分布，其每个胶体区域之间间隔有布线通道302。通过刻蚀和显影将布线通道302转移到电介质薄膜101上，再去除所述光刻胶。向布线通道302内注入例如铜金属，形成位于布线通道302内的金属布线301和位于电介质薄膜101表层的抛光层303。通过例如化学机械抛光将抛光层303打磨去除，从而完成单层的金属布线301。即如图8中，在完成电介质薄膜101和所述光刻胶的涂覆后，首先进行电介质刻蚀（dielectric etch）将布线通道302从所述光刻胶转移至电介质薄膜101上，再进行金属沉积（metal deposition）获得金属布线301和电介质薄膜101上方多余的抛光层303，最后进行金属抛光（metal chemical mechanical polishing，简称metal cmp），获得单层的金属布线301。不断地重复此过程，堆叠多层金属布线301，从而形成金属互连层30。
56.请参阅图7、图9和图10所示，在本发明的一个实施例中，当采用铝金属作为金属布线301时，在外延片10的表层沉积铝金属薄膜102，在铝金属薄膜102的表层涂覆光刻胶，所述光刻胶的图案与金属布线301的图案一致。通过刻蚀、曝光和显影在铝金属薄膜102上形成金属布线301。再向外延片10的表层填充电介质获得电介质薄膜101以及位于金属布线301表层的抛光层303。将抛光层303抛光去除，获得单层的金属布线301。重复此过程多次，获得多层堆叠的金属布线301，从而形成金属互连层30。其中，铝金属薄膜102是覆盖在芯片器件结构20的表面的。由此，通过外延片10、设置于外延片10表层的芯片器件结构20、连接不同芯片器件结构20的金属互连层30，获得驱动芯片3。
57.请参阅图11所示，在所述器件装配工序中，在本实施例中，将发光器件40与驱动芯片3电性连接。具体地，通过硅通孔技术（through
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silicon-via，简称tsv）在金属互连层30内刻蚀出通孔401，并使通孔401的两端分别连接发光器件40的电极和金属布线301。从通孔401引出金属布线301的电极，并将其连接于发光器件40的电极，从而使发光器件40和驱动芯片3电性连接。其中，通孔401的深度为例如3000-5000埃。发光器件40和驱动芯片3电性连接后，再将发光器件40键合连接于驱动芯片3的表面，完成发光器件40的装配。
58.请参阅图12所示，在获得金属互连层30后，将发光器件40连接于金属互连层30的表层。在本实施例中，金属互连层30和发光器件40的连接方式可以是键合连接。例如，可以在金属互连层30的表层蒸镀厚度例如为30nm的钛膜，再蒸镀厚度例如为120nm的金膜，将发光器件40的电极与所述金膜贴合放置于加热器内，压实后在例如350~400℃环境下退火例如10min，完成键合。完成驱动芯片3和发光器件40的连接后，在发光器件40的表层沉积生长结合薄膜402，并将所述结合薄膜402多余的部分抛光，例如是化学机械抛光去除。
59.请参阅图1-图12所示，在本发明的一个实施例中，驱动芯片3包括外延片10、设置在外延片10表面的芯片器件结构20、覆盖连接于芯片器件结构20表层的金属互连层30。其中，外延片10包括衬底和生长于所述衬底表层的外延片，衬底可以是硅衬底，外延片可以为同质外延，也可以是异质外延，异质外延可以为氮化镓。芯片器件结构20包括形成于外延片10表层的浅槽隔离结构201、形成于相邻浅槽隔离结构201之间的阱区202、连接于阱区202
表面的栅极203、位于阱区202内的源极204和漏极205。并且，在本发明中浅槽隔离结构201的形状不限定为楔形，也可以是圆柱形、长方体形、圆锥形等等。金属互连层30包括多层堆叠的金属布线301，通过金属互连的方式，将不同的芯片器件结构20连接集成为完整的工作电路，从而获得驱动芯片3。在金属互连层30内设置硅通孔打成的通孔401，发光器件40的电极引线通过通孔401连接于金属布线301。而发光器件40的表层与金属互连层30键合连接，完成发光器件40的固定以及发光器件40与驱动芯片3的电性连接。发光器件40的表面连接有结合薄膜402，用于键合连接基板50。
60.请参阅图1-图12所示，在本发明的一个实施例中，驱动芯片3用于控制发光器件40的开启和关闭。其中，将发光器件40的打开作为逻辑“1”，将发光器件40的关闭作为逻辑“0”。发光器件40通过时序输出“1”和“0”，在每秒内闪烁上百万次，形成带有密码信息的光信号。接收装置2接收到所述光信号，再对所述光信号中带有的信息进行编码解析，从而获得通信信息。这个过程完成了可见光通信，由于人眼是捕捉不到这种变化频率的光信号的，因此在发光器件40完成通信的同时，也能照常完成照明任务，适用于家庭通信照明。
61.请参阅图13-图17所示，在完成驱动芯片3和发光器件40的装配后，在所述器件装配工序中，在发光器件40，具体是结合薄膜402的表面制作基板50。基板50的装配和制造过程如下。在透光材料的板面上，例如是玻璃板上，连接键合用的薄膜，形成键合层503，再于键合层503的表面铺设例如金属的隔离材料，形成隔离层501。通过刻蚀隔离层501和键合层503，形成透光通道502。向透光通道502内填充透光材料例如玻璃，以便于其透光。对隔离层501的表面多出的透光材料做抛光平坦处理，使其表面平坦且隔离层501上不沾附透光材料，以便于隔离层501和结合薄膜402的键合连接。完成抛光后对所述玻璃板做减薄处理，将所述玻璃板的厚度减至例如2~5μm。并将减薄后的所述玻璃板作为缓冲层504。其中，隔离层502的厚度为例如3000~5000埃。在本发明的一个实施例中，隔离层502的厚度和通孔401的深度相等。
62.请参阅图18所示，在本实施例中，安装基板50于结合薄膜402表面时，使透光通道502对准发光器件40的出光口，再键合连接隔离层501与结合薄膜402。发光器件40的光线能完整穿过透光通道502，并且不被隔离层501遮挡，以保证发光器件40射出的光线光强，提升发光器件40的光照效率，减少不必要的能耗。
63.请参阅图18所示，在本发明的一个实施例中，透光通道502覆盖发光器件40，透光通道502的面积大于等于发光器件40的面积。当透光通道502的面积等于发光器件40的面积时，在发光器件40光线射出方向上，透光通道502和发光器件40重合。且透光通道502的内壁平整，无凸起或凹陷，以保障发光器件40的光线能无障碍地穿过透光通道502，减少反射现象的发生。其中，填充透光通道502的透光材料和缓冲区504的材料要保持一致，以免光线穿过时发生折射，导致光路改变。同样地，透光通道502中的透光材料在填充时，要确保溢出，以保证透光通道502中的透光材料与发光器件40紧密接触，避免空隙的出现，减少光线折射影响。而溢出部分抛光即可。其中，溢出的透光材料抛光时，要保证其抛光至与隔离层501齐平，以便于基板50和发光器件40的紧密连接，降低空隙造成的光路影响。在本发明中，透光通道502不限定为面积规则恒定不变的形状。透光通道502可以是圆柱形、长方体形等截面积一致的形状，也可以是锥形、圆台形等等截面积变化的形状。而当透光通道502为截面积不恒定的形状，例如为锥形时，其最小截面积要大于等于发光器件40的面积，且保证透光通
道502的最小截面覆盖发光器件40。
64.请参阅图18-图22所示，在所述滤光层制造工序中，获取一覆盖缓冲层504的隔离板601，在隔离板601的表面沉积氧化材料作为氧化膜，对所述氧化膜和隔离板601进行刻蚀，获取多个沉积通道6011。其中氧化材料例如为二氧化硅。将所述氧化膜键合连接于缓冲区504的表面。继续向沉积通道6011内沉积氧化材料，以形成保护区602，在沉积通道6011中留出允许滤光片603卡合的空间。将滤光片603放入沉积通道6011内，且滤光片603与保护区602的表面连接。滤光片603的表面与隔离区601的表面齐平。其中，隔离区601可以是不透光的金属材料，在装好滤光片603后，对隔离区601的表面做钝化处理，形成保护膜，再于所述保护膜上沉积增透膜70，完成滤光层60的制造。
65.请参阅图18-图22所示，在本发明的一个实施例中，滤光层60包括隔离区601、位于相邻隔离区601之间的沉积通道6011、设置于沉积通道6011内的保护区602，固定于沉积通道6011内的滤光片603，滤光片603连接于保护区602。其中，沉积通道6011覆盖透光通道502，以保证滤光片603覆盖发光器件40，即滤光片603的面积大于发光器件40的面积。其中，滤光片603和保护区602之间紧密连接，减少空隙造成的光路折射。在本发明的其他实施例中，也可以先固定滤光片603，再于滤光片603上沉积氧化材料，形成保护区602，后将所述氧化膜连接于缓冲区504，以保证保护区602与滤光片603的紧密连接。滤光片603的面积小于等于沉积通道6011的面积，滤光片603的面积大于透光通道602的面积，透光通道602的面积大于等于发光器件40的面积。在本发明的其他实施例中，也允许放宽条件至透光通道602覆盖发光器件40的发光层，透光通道602的面积大于发光器件40的发光层面积，以保证发光器件40的射出光线能完整透过基板50。
66.请参阅图1和图23所示，发光器件40的射出光线为全光谱或单色光。发光器件40发出的光线，穿过透光通道502、缓冲区504、保护区602、滤光片603和增透膜70，到达发射装置1的外部。这个过程中，通过隔离层501和隔离区601的光路限制，避免了多个通道的可见光之间的串扰。当发光器件40的射出光线为全光谱，经过单色滤光片603的过滤，导出特定波长的单色光。本发明提供的这种多通道输出，带有通信讯息的光信号能稳定有序地输出。其中，滤光片602可以是彩色滤光片（colorfilter）。
67.请参阅图1和图23所示，在本发明的一个实施例中，滤光层60包括多个滤光片603，且多个滤光片603分别过滤不同光谱的单色光。例如，本发明的滤光片603有例如6个，且分别用于过滤得到红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、紫光。对应此设置，发光器件40也为例如6个。发光器件40的射出光线通过基板50，到达滤光层60。而驱动芯片3接收所述有线通信源的通讯信号后，将串行的通讯信号转换为并行的通讯信号，并将并行的通讯信号进行编码处理，用于控制多个发给器件40。每一个并行信号，用于控制一个发光器件40。因此本发明中，通讯信号通过多通道，以特定波长的单色光形式输出，信号的传输速率大幅度提升，其信号数据的传输速率可以达到例如10~100g/s。
68.请参阅图1和图23所示，当发光器件40发出的光线为全光谱时，如图23所示，可见光的两侧分别是紫外线（ultraviolet，简称uv）和红外线（infrared radiation，简称ir）。在图23中，沿着红外线朝紫外线的方向上，光谱频率逐渐增大。在图23中，沿着紫外线朝红外线的方向上，光谱波长逐渐增大。在本实施例中，发光器件40发出的可见光在例如400~700nm之间，在其他实施例中，留下可见光的波长范围也可以是其他数值范围，例如420~
760nm等等。在本实施例中，滤光片603的筛选波长就在例如400~700nm之间选择。滤光片603的数目和发光器件40的数目一致，且发光器件40的输出端口位于滤光片603的面积范围内，以保证发光器件40射出的光线全部通过滤光片603的筛选过滤。因此，在可见光的波长范围内，发射装置1输出光线的光谱之间不发生重合也不距离过近地设置，以输出的可见光不受串扰为限制，可自由确认发光器件40的数目，即并行通道的数量。因此本发明中实现信号的多通道输出，其通道数目可以是例如4通道，也可以是例如8通道，也可以是例如16通道等等。
69.请参阅图1和图23所示，在本发明的一个实施例中，允许滤光片603存在滤光范围。当发光器件40的出射光线为单色光，只要保证发光器件40的射出光线的波长在滤光片603的滤光范围内即可。例如，发光器件40的输出光线为例如560nm，发光器件40对应的滤光片603的滤色范围应包括560nm，例如为550~570nm。例如滤光片603的过滤光为红光，而与红光相近颜色的光也会少量透过滤光片603。因此在本发明中，以可见光不受串扰为限制，在可见光的波长范围内通过滤光片603的滤光范围来确定通道数量，允许在保证通讯稳定性和通讯效率的基础上，使用更多的通道数目。
70.请参阅图1和图24所示，接收装置包括滤光片60和连接滤光片60的光电器件80，发射装置1中发射出的光信号到达接收装置2时，不同光谱的光信号也会从不同的滤光片60处进入接收装置2中。在本实施例中，例如发射装置1送出红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、紫光，六个通道的光束到达接收装置2后，与滤光片60颜色相符合的光能通过滤光片60进入接受装置2中。例如红光从红色滤光片进入，其他颜色的光则会被阻隔。由此保证每个通道之间的光在接收装置2内不会发生串扰，使接收装置2能快速准确地解析光信号，完成通信传输。其中，接收装置2中的滤光片60也允许存在滤光范围。
71.请参阅图1和图25所示，本发明还提供一种通信发射系统90，通信发射系统90包括基于发射装置1的发射端100。图25中还表示出了接收端110，其中发射端100和接收端110内均设置有电源模块120，用于供给电源。其中，发射端100还包括信号处理模块130，接收端110还包括信息接收模块140和数据处理模块150。信号处理模块130连接于有线通信源，数据处理模块150连接于终端设备。其中，信号处理模块130装载于驱动芯片3上，数据处理模块150装载于处理芯片4上。
72.请参阅图1和图25所示，在本发明的一个实施例中，信号处理模块130包括输入单元1301、时钟单元1302、编码单元1303、芯片逻辑控制单元1304、存储单元1305、输出单元1306。其中，输入单元1301连接于所述有线通信源和电源模块120，输出单元1306连接于芯片逻辑控制单元1304和发光器件40。其中，输入单元1301连接于时钟单元1302，时钟单元1302连接于编码单元1303，编码单元1303连接于芯片逻辑控制单元1304，存储单元1305连接于芯片逻辑控制单元1304、编码单元1303和时钟单元1302。
73.请参阅图1、图25和图26所示，在本发明的一个实施例中，输入单元1301接收来自所述有线通信源的通讯信号，还接收电源模块120的交流电流，并将交流输入转换为直流输出。输入单元1301接收的电流形式例如为正弦交流电，输入单元1301输出的电流形式例如为脉冲直流信号，其中交流电中的波峰对应着直流电中的脉冲，其中，脉冲信号例如为矩形波。同样地，通讯信号也被输入单元以脉冲信号的形式输出至时钟单元1302。
74.请参阅图1、图25-图27所示，在本发明的一个实施例中，通信系统90的工作流程如
下，电源模块120接收交流电，输入单元1301接收通讯信号，并将通讯信号和电流信号转换为直流脉冲信号传输给时钟单元1302，时钟单元1302将串行的时序信号转换为并行的时序信号。每一个时序信号控制一组发光器件40，从而大幅度地提升信息的输出速率。其中，将发光器件40开启（亮灯）作为逻辑“1”，将发光器件40的关闭（灭灯）作为逻辑“0”。通过时序输出逻辑“1”和逻辑“0”，使发射端100输出的光信号能在每秒内闪烁上百万次，形成带有通讯密码信息的波形，传递给信息接收模块140，再由数据处理模块150对这种光信号形成的编码序列进行解码，完成信息的传递。而人眼是捕捉不到这种变化频率的光信号的，因此在通信系统90完成通信的同时，也能照常完成照明任务，在家庭通信和各种短距离通信传输上，优势极大。
75.请参阅图1、图25-图28所示，输入单元1301将串行信号传输给时钟单元1302后，时钟单元1302通过逻辑电路将串行信号转换为多个并行信号，其转换可以通过移位寄存器，所述移位寄存器根据时钟信号，将存储数据不断地右移。所述移位寄存器包括多个串联的触发器，所述触发器的数目对应着输出的并行信号数目。在本实施例中，使用的所述触发器的数目与发光器件40的数目一致，也与滤光片603的数目一致。使用的所述触发器数目，允许多通道输出的可见光之间不发生串扰，根据此条件来确定使用的所述触发器的数目。如图28所示，当串接了例如4个触发器q1、q2、q3、q4，沿着串接的顺序，输入的逻辑“1”也在顺着触发器串接的顺序后移，体现为图中的脉冲波。可见串行的输入信号已经被转换为并行信号。在本实施例中，移位寄存器的输出端口可多达例如64个。
76.请参阅图1、图25-图28所示，在本发明的一个实施例中，通过时钟单元1302获得多个并行信号，是以脉冲信号的形式。进一步通过编码单元1303，将并行的脉冲信号转换为芯片逻辑控制单元1304能够理解的逻辑编码序列。即在输入信号为例如“11010000”的编码序列基础上，随着每个时钟信号cp的发出，触发器q1、触发器q2、触发器q3、触发器q4的输出脉编码分别为“111010000”、“01101000”、“00110100”、“00011010”。芯片逻辑控制单元1304再根据并行信号的编码序列，将例如触发器q1输出的编码序列对应传输给第一组发光通道，所述发光通道包括发光器件40、滤光片603。将例如触发器q2输出的编码序列对应传输给第二组发光通道，以此类推，将每个并行信号输出到不同的发光通道，实现多通道传输。
77.请参阅图1、图25-图28所示，在本发明的一个实施例中，芯片逻辑控制单元1304根据输入的编码逻辑与不同的电压值对应，根据芯片逻辑控制单元1304输出的电压值，控制发光器件40的开闭。其中，在本实施例中，逻辑“1”对应电压值可以为使发光器件40工作的常规电压范围，在其他实施例中，也可以将逻辑“1”对应高电平。而逻辑“0”对应电压值可以为电压值0，在其他实施例中，也可将逻辑“0”对应电压值设为使发光器件40不能亮灯的低电平。其中，当编码逻辑与电压值的对应规则为例如高电平对应逻辑“1”、低电平对应逻辑“0”。具体的，当驱动芯片3为互补金属氧化物半导体，互补金属氧化物半导体的漏极205接电源，其源极204接地，其源极电压为例如0v。其中，漏极电压表示为v
dd
，源极电压表示为v
ss
。将高电平视为逻辑“1”，低电平视为逻辑“0”。芯片逻辑控制单元1304的逻辑判断规则为，将高于例如0.65v
dd
的电平值视为高电平，将低于例如0.35v
dd
的值视为低电平，而处于这之间的电平值视为不确定电平。不确定电平的范围越小，越有利于芯片逻辑控制单元1304的逻辑判断。芯片逻辑控制单元1304的判断规则适用于常用的漏极电压v
dd
，例如为 5v、例如为 3.3v，也适用于便携式的漏极电压v
dd
，例如为 2.7v。由于低电源电压有利于降
低功耗，漏极电压的下降趋势较为明显。在本实施例中，当所述芯片的漏极电压大于等于例如0.9v时，所述逻辑判断规则始终适用。芯片逻辑控制单元1304通过所述逻辑判断规则，对输入的逻辑序列进行反应，控制发光器件40的开闭，从而将逻辑序列与发光器件40的发光与灭灯联系在一起。芯片逻辑控制单元1304的控制信号通过输出单元1306导出到液晶器件60内，实现控制信号的稳定输出。
78.请参阅图25所示，在本发明的一个实施例中，存储单元1205为随机存储器，例如为静态随机存取存储器。在信号处理模块40内所进行的信号传输，其产生的数据存储在存储单元1205中。本发明不限定静态随机存取存储器的晶体管数目，在本实施例中，静态随机存取存储器的晶体管数目可以是例如6管，在其他实施例中，也可以是例如8管、例如10管等等，以实现多端口的读写访问，如实现显存或实现寄存器堆多口存取。每个基本单元用的晶体管数量越少，其占用面积就越小。由于硅芯片的生产成本是相对固定的，因此静态随机存取存储器的基本单元面积越小，在硅芯片上就可以制造更多的位元存储，每位元存储的成本就越低。因此，本发明也允许静态随机存取存储器的晶体管数目少于例如6管，大于例如1管。在其他实施例中，静态随机存取存储器的晶体管数目也可以是4管、2管等等。
79.请参阅图1、图25-图29所示，信号处理模块130装载于驱动芯片3上，具体表现为驱动芯片3上形成的各种电路结构。驱动芯片3上的电路结构包括例如模数转换电路、驱动电路、信号输出电路。外部输入的通讯信号，经过模数转换电路转换为数字信号。所述数字信号使用逻辑“1”和逻辑“0”进行编码，且存储在存储单元1305内。图29中的wl（wordline）代表字线，控制存储单元1305和bl线的连通，而bl（bitline）代表位线，用于读取存储单元1305。驱动电路根据生成的数字信号控制发光器件40的开启或关闭，配合滤光片603的光谱过滤，能稳定快速地进行多通道信号输出控制，提升光信号闪烁的工作效率。
80.请参阅图1-图29所示，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括通信发射装置1和接收装置2，且所述通信发射装置1包括：驱动芯片3、发光器件40、基板50、滤光层60。驱动芯片3输出有阵列驱动信号，而发光器件40电性连接于驱动芯片3。基板50连接在发光器件40的出射光一侧，且基板50上设置有透光通道502，透光通道502允许发光器件40的出射光线通过。滤光层60设置在基板50相对于发光器件40的一侧，且滤光层60上设置有滤光片70，滤光片70允许发光器件40射出光线中的单色光通过。
81.请参阅图1-图29所示，所述电子设备具备发射网络信号的通讯功能，且所述电子设备适用于于室内环境。其中，所述电子设备可以是便携式电子设备，例如手机、平板、笔记本电脑等。所述电子设备既具备发射也具备接收功能，使其在户外可以作为信号网络的中转站，具备灵活可靠度网络通信能力，且发射装置1的高度集成和便捷控制，使其能提供快速、稳定、可靠的多通道通信。所述电子设备也可以是家用的发光设备，例如照明灯等。其中，照明灯不限定安装为照明灯具，例如在电视中设置照明灯，且具备一定的光照范围，那么本发明所述电子设备也可以是电视，因此本发明有利于智能家电的工作和发展。
82.请参阅图1-图29所示，本发明提供了一种通信发射装置、应用于所述通信发射装置的制造方法，以及基于所述通信发射装置的通信发射系统90和基于所述通信发射装置的电子设备，能实现不同波长光谱的多通道数据传输，并且避免了可见光信号的串扰。本发明的通信90的可见光通信传输速率可达例如10~100g/s，应用于家庭信号输出中，在提供网络信号的同时也能应用于家庭照明，应用方便且应用范围广。且本发明提供的发射装置1有利
于工艺上的高效、大批量生产，能够创造极大的经济效益。
83.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
84.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。