CN101866910A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

一种发光装置，包括至少一个透光基板、多个发光二极管、至少一个驱动电路板以及导电组件。透光基板具有至少一个电路层。这些发光二极管设置于透光基板上并与电路层电性连接。驱动电路板与透光基板对向设置。导电组件设置于透光基板与驱动电路板之间，并电性连接透光基板与驱动电路板。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特别涉及一种具有发光二极管的发光装置。

背景技术

自从发光二极管(Light Emitting Diode，LED)开始商品化以来，由于其具有寿命长、耗电量少、发热度小的特点，所以其应用范围遍及日常生活中的各项用品，如家电制品和各式仪器的指示灯或光源等。近年来，因多色彩和高亮度化的发展，应用范围进一步朝向户外显示器发展，如大型户外显示广告牌和交通号志灯。

如图1所示，一种现有的发光二极管显示装置5包括电路板51、多个发光二极管52以及连接器53。这些发光二极管52设置于电路板51上，连接器53设置于电路板51的边缘并通过多个导线531与其它电子组件(例如另一电路板)电性连接，并通过导线531将驱动信号传送至电路板51以驱动这些发光二极管52发光。

由于导线531绕过电路板51的侧边，不仅在视觉上看起来不美观，而且当多个发光二极管显示装置5欲拼接以形成大尺寸显示装置时，导线531会导致相邻的发光二极管显示装置5之间存在有缝隙，进而降低显示质量。此外，连接器53的体积也使发光二极管显示装置5难以小型化。因此，如何跳脱现有技术的窠臼并设计出新架构的发光装置，以达到无缝拼接的需求，已成为当前重要的课题。

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能提升显示质量的发光装置。

为达上述目的，根据本发明的一种发光装置包括至少一各透光基板、多个发光二极管、至少一个驱动电路板以及导电组件。透光基板具有至少一个电路层，这些发光二极管设置于透光基板上并与电路层电性连接，驱动电路板与透光基板对向设置，导电组件设置于透光基板与驱动电路板之间，并电性连接透光基板与驱动电路板。

承上所述，根据本发明的发光装置，其将发光二极管设置于透光基板，并将用来驱动发光二极管的驱动电路板与透光基板对向设置并结合，并将导电组件设置于两基板之间，使得透光基板与驱动电路板电性连接。因此，本发明的发光装置可不需使用连接器和导线来使透光基板与驱动电路板电性连接，可避免布线外露造成不美观的缺点，并易于小型化。此外，当多个发光装置拼接时，相邻的发光装置可利用透光基板彼此紧靠，拼接后不会存在缝隙，进而达到多个发光装置无缝拼接以提升产品竞争力。

附图说明

图1为一种现有发光二极管显示装置的示意图；

图2为本发明第一实施例的一种发光装置的示意图；

图3为本发明第一实施例的发光装置具有遮蔽层的示意图；

图4为本发明第一实施例的发光装置具有遮蔽层的另一示意图；

图5为本发明第二实施例的一种发光装置的示意图；

图6为本发明第三实施例的一种发光装置的示意图；

图7为本发明第四实施例的一种发光装置的示意图；以及

图8为本发明第四实施例的发光装置的局部放大示意图。

主要组件符号说明

1、1a、1b、1c、2、3：发光装置

11、21、31、31a、31b：透光基板

111、211：电路层

112、113、212：侧

12、22、52：发光二极管

13、13a、33：驱动电路板

131：驱动组件

132：反射层

133：连接垫

134：导孔

14、24：导电组件

15：封装材

16：液体

18、28：肋板

19：连结胶

27：光侦测组件

5：发光二极管显示装置

51：电路板

53：连接器

531：导线

B、Ba：遮蔽层

G：透光承载板

P、P 1、P31、P32：像素

具体实施方式

以下将参照附图，说明根据本发明优选实施例的发光装置。

第一实施例

请参照图2所示，本发明第一实施例的发光装置1包括至少一个透光基板11、所个发光二极管12、至少一个驱动电路板13以及导电组件14。在此，并不限制发光装置1的应用范围，发光装置1可例如作为显示装置、广告牌、光源装置、背光模块或照明装置，再次，发光装置1以具有透光基板11和驱动电路板13的显示装置为例。

透光基板11具有至少一个电路层111，本实施例以电路层111为例，在其它实施例中，透光基板11可具有多个电路层，而成为多层电路板，并且这些电路层可通过导孔(via)导通。另外，透光基板11的材料可例如包括玻璃、石英、塑料、或高分子材料，其中塑料可例如为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)。另外，为提升穿过透光基板11的光线的特性(例如出光效率及正面辉度)，透光基板11的至少部分表面可为散射表面，例如通过微结构或散射层使光线散射，散射表面可设置在透光基板11面对驱动电路板13的一侧112或另一侧113。

发光二极管12设置于透光基板11并与电路层111电性连接。其中，发光二极管12可为晶粒(die)或封装体(package)，在此以晶粒为例。当发光二极管12为晶粒时，可打线接合或覆晶接合于透光基板11，其中，打线接合例如为图2所示，这些发光二极管12通过打线而彼此电性并联或串联，而覆晶接合例如为图5中的第二实施例的发光装置1c所示。另外，当发光二极管12为封装体时，其可表面接合(surface mount)于透光基板11。

本实施例不限制发光二极管12的种类和发光波段，发光二极管12可例如为红光、蓝光、绿光、蓝绿光或其它可见光的发光二极管，并可视产品的需求而加以组合。此外，透光基板11或驱动电路板13也可设置荧光层以形成所需的色光。另外，以发光装置1作为显示装置，其可具有多个像素P，其中，以各像素P包括红光、蓝光以及绿光等三个发光二极管12为例，即可混光而形成白光。当然，发光二极管12的数量也可以是四个，例如两个红光发光二极管12，再配上一个绿光和一个蓝光的发光二极管12。此外，由于本实施例的发光二极管12为晶粒，可使得像素P的尺寸大幅缩小，例如像素P的尺寸只有0.5mm至1mm，并提高分辨率。

驱动电路板13与透光基板11对向设置，例如为实质上相互平行设置，而彼此之间有间隔。在本实施例中，驱动电路板13可包括透明基板、树脂基板、陶瓷基板或金属基板。其中，透明基板可包括玻璃(例如为玻璃基板)或高分子等材料，树脂基板则例如可为印刷电路板(PCB)或可挠性电路板(FPC)，在此以印刷电路板为例。

另外，驱动电路板13包括驱动组件131，驱动组件131用来驱动这些发光二极管12，驱动组件131例如包括驱动集成电路(Driver IC)。若驱动组件131为晶粒，可以利用打线接合或覆晶接合方式设置于驱动电路板13，若驱动组件131为封装体或表面接合组件，则能够以表面接合方式设置于驱动电路板13，图2中以驱动组件131为覆晶接合，另一驱动组件131为表面接合为例。其中，驱动组件131可设置于驱动电路板13背对透光基板11的一侧，当然在其它实施例中，驱动组件131也可以设置于驱动电路板13面对透光基板11的一侧。

在本实施例中，驱动电路板13在面对透光基板11的一侧可具有多个连接垫133，其与导电组件14电性连接。其中，连接垫133可为锡膏，并可利用网印方式形成于驱动电路板13。如此一来，驱动组件131可依序经由导孔(via)134、连接垫133、导电组件14以及电路层111而与发光二极管12电性连接。另外，驱动电路板13可还具有反射层132设置于驱动电路板13面对透光基板11的一侧，用来反射发光二极管12射至驱动电路板13的光线。其中，反射层132的材料可包括金属、金属氧化物、合金或白漆。发光二极管12所发出的光线，部分会直接穿过透光基板11射出；另一部分则会经由反射层132的反射再穿过透光基板11射出。

导电组件14设置于透光基板11与驱动电路板13之间，并电性连接透光基板11与驱动电路板13。导电组件14可有多种型式，例如为导电柱(rod)、导电球或导电胶。本实施例不限制导电组件14的材料，其可包括金属、合金或半导体材料，例如铜、铝、硅(doped silicon)。当导电组件14为导电柱时，可在将发光二极管(晶粒)12设置于透光基板11的工艺时，一并将导电组件14设置于透光基板11，并且在导电组件14与透光基板11以及驱动电路板13的对应处设置具有导电性的黏胶，以将导电组件14黏固于驱动电路板13与透光基板11之间。另外，当导电组件14为导电胶时，则可通过网印(screen printing)方式形成于透光基板11上。

此外，导电组件14的高度需大于发光二极管12的高度，以与驱动电路板13和透光基板11结合，而可作为驱动电路板13与透光基板11之间的间隔物(spacer)。以红色发光二极管为例，其高度约为200μm，若是以打线接合方式还需加上导线的高度约为50μm，故导电组件14的高度需大于250μm，以避免压坏发光二极管12的导线。当然，导电组件14的高度越小，越有利于发光装置1的薄型化。

发光装置1还可包括封装材15，其至少覆盖其中一个发光二极管12。封装材15可例如通过点胶方式分别覆盖各像素P内的各发光二极管12、或是整体覆盖各像素P内的所有发光二极管12。除了封装材15之外，也可如图5所示的发光装置1c，在各像素内P填充液体16以代替封装材，液体16设置于透光基板11与驱动电路板13之间，并可为高导热材料。在选用液体16时，应考虑绝缘性、腐蚀性、凝固点、热膨胀系数等特性，在此可选用油类或溶剂类，油类例如为矿物油、或硅油(Silicone oil)或甘油(Glycerol)，溶剂类例如为三甲苯(Mesitylene)。

另外，发光装置1可还包括多个肋板(rib)18，其分别围设至少一个发光二极管12；在本实施例中，各肋板18分别围设形成像素P的三个发光二极管12。肋板18可为不透光，以防止各像素P所发出的光线互相干扰(crosstalk)，以提高发光装置1的色彩精确度和色彩饱合度；肋板18可为白色或具有反射性质，以避免光线被肋板18吸收，进而提高亮度或降低驱动电力消耗。另外，在本实施例中，导电组件14可设置于这些肋板18之间，如此一来，导电组件14就不会因遮光而降低出光效率。

发光装置1可还包括连结胶19，或称为框胶，其设置于透光基板11与驱动电路板13之间，并连结透光基板11与驱动电路板13。连结胶19还可填充于肋板18之间。连结胶19可例如为底部填充胶(underfilladhesive)，可利用毛细现象渗入两基板之间；当然，在其它实施例中，连结胶19另可涂布于透光基板11或驱动电路板13上，再将两基板进行贴合。

另外，请参照图3所示，本实施例的另一形式的发光装置1a可还包括遮蔽层B，其设置于透光基板11靠近档墙18的一侧，并位于透光基板11与肋板18之间。遮蔽层B面对透光基板11的一侧可为黑色或其它吸光材料。因此，遮蔽层B黑色的一侧可吸收外部环境射入的光线，而能够提高发光装置1的显示画面的对比度(contrast ratio)。此外，在其它实施例中，也可在肋板18靠近透光基板11的一侧设置黑色或吸光材料，以提高发光装置1的显示画面的对比度。

此外，遮蔽层也可设置于其它位置，例如可设置于电路层111之下。或是，如图4所示，发光装置1b还包括另一透光承载板G和遮蔽层Ba，透光承载板G与透光基板11相对设置，透光承载板G的尺寸可大于等于透光基板11的尺寸，也就是说，除了一对一的设置之外，多个发光模块可相互拼接以设置于大尺寸的透光承载板G上。其中，遮蔽层Ba可设置于透光承载板G的靠近透光基板11的一侧，并与这些肋板18至少部分重迭设置，这些透光基板11设置时可利用遮蔽层Ba的图样来作为对准的记号。另外，遮蔽层Ba设置于各像素P的周围，遮蔽层Ba靠近透光承载板G的一侧可为黑色或其它吸光材料，以吸收外部环境射入的光线，而提高发光装置1b的显示画面的对比度。遮蔽层Ba靠近透光基板11的一侧可为白色或反射材料，以将发光二极管12所发出而到达遮蔽层Ba的光线反射回像素P内，再由反射层132反射出透光承载板G，以致提高光线利用率。

第二实施例

请参照图5所示，其为显示本发明第二实施例的一种发光装置1c。与第一实施例主要不同在于，发光装置1c的发光二极管12覆晶接合于透光基板11，并通过液体16覆盖这些发光二极管12以提升散热效果。另外，驱动电路板13a的尺寸可小于或等于透光基板11，在此以驱动电路板13a的尺寸小于透光基板11为例。由于发光装置1c的其它技术特征已一并于第一实施例中说明，故在此不再赘述。

第三实施例

请参照图6所示，其为本发明第三实施例的一种发光装置2的俯视图，发光装置2包括透光基板21、多个发光二极管22、驱动电路板以及导电组件24。其中，为了方便说明，图6并未绘示驱动电路板。如图6所示，发光装置2的发光二极管22通过打线接合设置于透光基板21，并与透光基板21的电路层211电性连接。这些发光二极管22形成多个像素P1，并且各像素P1周围设有肋板28，于此，以肋板28内有三个发光二极管(R、G、B)为例。导电组件24设置于肋板28之间并可与驱动电路板电性连接。

当发光装置2作为显示装置时，像素P 1的尺寸越小，可达到的显示效果越好。然而，当像素P1的尺寸越小时，像素P1内的空间无法满足发光二极管22进行打线工艺的空间需求。因此，在本实施例中，这些发光二极管22的其中一个发光二极管22的导线跨过另一发光二极管22而与电路层211连接，进而充分的利用像素P1内的空间，而缩小像素的尺寸。当然，图6所示的发光二极管22的排列图案仅为举例说明，并且其中一个发光二极管22的导线跨过另一发光二极管而与电路层连接的形式也可根据发光二极管22的排列图案而有所调整。

另外，发光装置2可还包括光侦测组件27，其侦测至少一个发光二极管22所发出的光线。在本实施例中，各光侦测组件27分别设置于各像素P1内，以侦测像素P1内的三个发光二极管22所发出的光线。光侦测组件27可侦测光线并将侦测信号通过导电组件24传送至驱动电路板23，以回馈控制驱动发光二极管22的数据信号。另外，由于肋板28可避免各像素P1的光线的干扰，使得光侦测组件27能够精确地侦测该像素P1的光线。另外，在其它实施例中，光侦测组件27也可侦测多个像素(例如四个像素)，此时，这四个像素的发光二极管仅通过肋板围设。

第四实施例

图7为本发明第四实施例的发光装置3的俯视示意图。如图7所示，发光装置3包括多个透光基板31、多个发光二极管(图中未显示)、多个驱动电路板33以及多个导电组件(图中未显示)。其中，透光基板31与驱动电路板33可包括上述所有实施例的透光基板与驱动电路板的技术特征或其技术特征的组合，在此不再赘述。

在本实施例中，透光基板31与驱动电路板33相互结合并形成模块(也就是第一实施例中的发光装置1)，而四个模块再利用黏合或卡合等方式相互拼接，或者利用另一个外框而将上述四个模块抵接组合，或者利用另一个透光承载板，而将上述四个模块固定在透光承载板上，以形成大面积的显示装置、照明装置或背光源。需注意的是，各模块在此以矩形为例，但也可以是圆形、椭圆形、其它多边形或是例如拼图中的凹多边形。

另外，在本实施例中，驱动电路板33的尺寸小于透光基板31的尺寸，使得这邪恶透光基板31能够以侧边相互邻接或相互连结(tiling)，而构成大面积的显示装置，其中，相互邻接时，透光基板31可通过连接组件(例如框架)而与另一透光基板31相邻接。若两个透光基板31直接连结时，由于相邻的透光基板31之间无布线，故无任何接缝产生，进而能提升发光装置3的显示质量，并且由于无缝拼接，当相邻的透光基板31拼接时，分别在各透光基板31上，并且最相互靠近的两个像素的距离可控制为与其中一个透光基板31上的两相邻像素的间距相同，以致肉眼看不出拼接痕迹。请参照图8所示，其为两个透光基板31a、31b的拼接的局部放大图，透光基板31a上有多个像素P31呈数组设置，透光基板31b上有多个像素P32呈数组设置，其中，由于像素的发光二极管为晶粒，故像素的尺寸可缩小至0.5mm至1mm，并且不同的透光基板31a与31b上最靠近的两个像素的距离，也可控制与同一透光基板31a上的这些像素P31的间距相等、或与另一透光基板31b上的这些像素P32的间距相等。

另外，在其它实施例中，若是由驱动电路板33与多个透光基板31构成模块时，则驱动电路板的尺寸要大于透光基板的尺寸。另外，本实施例的发光装置3除了可为矩阵拼接之外，也可为条状拼接或以其它形状来拼接。

综上所述，根据本发明的发光装置，其将发光二极管设置于透光基板上，并将用来驱动发光二极管的驱动电路板与透光基板对向设置并结合，并将导电组件设置于两基板之间使得透光基板与驱动电路板电性连接。因此，本发明的发光装置可不需使用连接器和导线来使透光基板与驱动电路板电性连接，可避免导线外露造成不美观的缺点，并易于小型化。此外，当多个发光装置拼接时，相邻的发光装置可利用透光基板彼此紧靠，拼接后不会存在缝隙，进而达到多个发光装置无缝拼接以提升产品竞争力。

以上所述仅为举例性，而并非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于后附的权利要求中。

Claims (18)

1.一种发光装置，包括：

至少一个透光基板，其具有至少一个电路层；

多个发光二极管，其设置于所述透光基板，并与所述电路层电性连接；

至少一个驱动电路板，其与所述透光基板对向设置；以及

一导电组件，其设置于所述透光基板与所述驱动电路板之间，并电性连接所述透光基板与所述驱动电路板。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中所述透光基板与所述驱动电路板实质上相互平行。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中所述这些发光二极管为晶粒或封装体。

4.如权利要求1所述的发光装置，其中所述这些发光二极管的其中一个发光二极管的一导线跨过另一发光二极管而与所述电路层连接。

5.如权利要求1所述的发光装置，还包括：

一封装材，其至少覆盖其中一个发光二极管。

6.如权利要求1项所述的发光装置，还包括：

一液体，其设置于所述透光基板与所述驱动电路板之间。

7.如权利要求1所述的发光装置，其中所述导电组件为导电柱、导电球或导电胶。

8.如权利要求1所述的发光装置，其中所述驱动电路板包括一透明基板、一树脂基板、一陶瓷基板或一金属基板。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中所述驱动电路板包括一驱动组件，所述驱动组件驱动所述这些发光二极管。

10.如权利要求9所述的发光装置，其中所述驱动组件设置于所述驱动电路板背对所述透光基板的一侧。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中所述驱动电路板的尺寸小于等于所述透光基板的尺寸。

12.如权利要求1所述的发光装置，其中所述驱动电路板具有一反射层，其设置于所述驱动电路板面对所述透光基板的一侧。

13.如权利要求1所述的发光装置，其中当透光基板为多个时，这些透光基板以侧边相互邻接或相互连结。

14.如权利要求1所述的发光装置，还包括：

一光侦测组件，其侦测至少一个发光二极管所发出的光线。

15.如权利要求1所述的发光装置，还包括：

多个肋板，其分别围设至少一个发光二极管，并且所述导电组件设置于这些肋板之间。

16.如权利要求15所述的发光装置，还包括：

一遮蔽层，其设置于所述透光基板与所述这些肋板之间。

17.如权利要求15所述的发光装置，还包括：

一透光承载板，其与所述透光基板相对设置；以及

一遮蔽层，其设置于所述透光承载板靠近所述透光基板的一侧，并与所述这些肋板重迭设置。

18.如权利要求1所述的发光装置，还包括：

一连结胶，其设置于所述透光基板与所述驱动电路板之间，并连结所述透光基板与所述驱动电路板。

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