模塊化LED顯示板及LED發光板的製作方法

2023-09-17 22:20:30 2

本發明是有關一種顯示板，且特別是有關於一種模塊化LED顯示板及LED發光板。

背景技術：

習用的顯示板大都是先將LED晶片進行封裝，亦即，將一次光學透鏡包覆於LED晶片，而後再將多個已封裝的LED結構分別安裝於電路載板上。最後，再以遮蔽板區隔上述該些已封裝的LED結構。

然而，習用的顯示模板不但需耗費大量的工時進行組裝，並且習用顯示模板的尺寸取決於其所使用的電路載板尺寸，因而無法因應各種尺寸的需求而加以調整變化。

於是，本發明人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失的本發明。

技術實現要素：

本發明實施例在於提供一種模塊化LED顯示板及LED發光板，能有效改善習用顯示板的缺失。

本發明實施例提供一種模塊化LED顯示板，包括可分離地拼接的多個LED發光板，並且該些LED發光板彼此電性連接；其中，每個LED發光板包括：一電路載板，其具有位於相反兩側的一第一表面與一第二表 面；多個LED發光模塊，其彼此相鄰接並安裝於該電路載板的第一表面；其中，每個LED發光模塊包含：一基板，其具有位於相反兩側的一正面與一背面，並且該基板的背面安裝於該電路載板的第一表面；及多個LED晶片，其安裝於該基板的正面上，並且該些LED晶片經由該基板而與該電路載板電性連接；以及一電子組件模塊，其安裝於該電路載板，並且該電子組件模塊透過該電路載板而與該些LED發光模塊形成電性導通。

本發明實施例另提供一種LED發光板，包括：一電路載板，其具有位於相反兩側的一第一表面與一第二表面；多個LED發光模塊，其彼此相鄰接並安裝於該電路載板的第一表面；其中，每個LED發光模塊包含：一基板，其具有位於相反兩側的一正面與一背面，並且該基板的背面安裝於該電路載板的第一表面；及多個LED晶片，其安裝於該基板的正面上，並且該些LED晶片經由該基板而與該電路載板電性連接；以及一電子組件模塊，其安裝於該電路載板，並且該電子組件模塊透過該電路載板而與該些LED發光模塊形成電性導通。

綜上所述，本發明實施例所提供的模塊化LED顯示板及LED發光板，其能依據不同的尺寸需求而加以調整變化，藉以有效改善習用顯示板的缺失。再者，由於所述LED發光板是以多個LED發光模塊所構成，因而在維修時，僅需替換損壞的LED發光模塊即可。

為使能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

附圖說明

圖1為本發明模塊化LED顯示板的立體示意圖。

圖2為本發明LED發光板的立體示意圖。

圖3為本發明LED發光板的分解示意圖。

圖4為圖3沿X-X剖線的剖視示意圖。

圖5為圖4的變化形式的剖視示意圖。

圖6為本發明LED發光板設有連接組件的立體示意圖。

圖7為本發明設有連接組件的多個LED發光板相互組接形成模塊化LED顯示板的立體示意圖。

圖8為本發明LED發光板另一實施例的剖視示意圖。

圖9為本發明LED發光板又一實施例的立體示意圖。

圖10為圖9沿Y-Y剖線的剖視示意圖。

圖11為圖10的變化形式的剖視示意圖。

具體實施方式

[第一實施例]

請參閱圖1至圖7，其為本發明的第一實施例，需先說明的是，本實施例對應圖式所提及的相關數量與外型，僅用以具體地說明本發明的實施方式，以便於了解其內容，而非用以局限本發明的權利範圍。

如圖1所示，本實施例為一種模塊化LED顯示板1000，包括可分離地拼接的多個LED發光板100，並且該些LED發光板100彼此電性連接。再者，所述模塊化LED顯示板1000於本實施例中是以相互拼接的四個LED發光板100為例，但於實際應用時，模塊化LED顯示板1000所包含 的LED發光板100數量與外型並不受限本實施例的說明與圖式所呈現的外型。

需先說明的是，由於上述該些LED發光板100於本實施例中為大致相同的構造，因此，為便於說明LED發光板100的具體構造，下述僅針對該些LED發光板100的其中的一LED發光板100作一介紹。

請參閱圖2至圖4，所述LED發光板100包括一電路載板1、多個LED發光模塊2、及一電子組件模塊3。其中，所述LED發光板100於本實施例中是以LED發光模塊2為例，但於實際應用時，LED發光板100所包含的LED發光模塊2數量與外型並不受限本實施例的說明與圖式所呈現的外型。以下將分別就LED發光板100的各個組件的構造作一說明。

所述電路載板1的板材於本實施例中可以是玻纖環氧樹脂板(FR4)、複合環氧玻纖板(CEM)、或是陶瓷板等類型，但不以此為限。其中，本實施例的電路載板1非是導線架型式，合先敘明。再者，所述電路載板1大致呈方形(即長方形或正方形)，並且電路載板1具有位於相反兩側的一第一表面11與一第二表面12(如圖3中的電路載板1頂面與底面)。

多個LED發光模塊2彼此相鄰接並安裝固定於電路載板1的第一表面11，藉以透過電路載板1而彼此達成電性連接。由於上述該些LED發光模塊2於本實施例中為大致相同的構造，因此，為便於說明LED發光模塊2的具體構造，下述僅針對該些LED發光模塊2的其中之一LED發光模塊2作一介紹，而後再說明該些LED發光模塊2之間的連結關係。

所述LED發光模塊2包含一基板21、多個LED晶片22、及一膠體23；上述基板21具有位於相反兩側的一正面211與一背面212，並且基板21的背面212安裝於電路載板1的第一表面11；多個LED晶片22安裝於基板21的正面211上，並且該些LED晶片22經由基板21而與電路載板1電性連接。

其中，所述LED晶片22設置於電路載板1上的排列方式於本實施例中大致呈矩陣型式的排列設置。而有關上述LED晶片22與電路載板1之間的連接方式，可以是透過打線連接(wire bonding)或是覆晶連接(flip chip bonding)，在此不加以局限。再者，所述LED晶片22於本實施例中可以為白光LED晶片、紅光LED晶片、綠光LED晶片、藍光LED晶片、紅外線LED晶片、及紫外線LED晶片的至少其中之一，但不以此為限。

所述膠體23位於基板21的正面211上並包覆基板21上的LED晶片22，上述膠體23具有遠離基板21的一出光面231，並且出光面231凹設形成有數條縱橫交錯的凹槽232。其中，每條凹槽232正投影於基板21正面211的投影區域，位於基板21正面211未安裝有該些LED晶片22的部位。再者，所述出光面231的各個邊緣上凹設形成有一條缺角233，上述凹槽232位於該些缺角233所圍繞的範圍內。而於LED發光板100的任兩相鄰接的LED發光模塊2中，其相接邊緣上的缺角233共同拼接成一條組合式凹槽234。其中，任一組合式凹槽234的寬度與深度於本實施例中大致等同於任一凹槽232的寬度與深度，並且組合式凹槽234中的任一缺角233寬度較佳為凹槽232寬度的一半，但不受限於此。而任一組合式凹槽234亦大致平行於該些凹槽232的至少其中之一。

藉此，本實施例的LED發光板100或模塊化LED顯示板1000透過上述出光面231設有凹槽232與組合式凹槽234，以令使用者在觀看時，因視覺疲勞而降低組合式凹槽234所可能產生的不連續感，進而提升整體的視覺對比度。

進一步地說，本實施例的膠體23可以是全為透光膠體(如圖4所示)或是包含有多個透光膠體23a及一遮光膠體23b(如圖5所示)。具體來說，在膠體23為透光膠體23a及遮光膠體23b所構成的例子中，所述透光膠體23a彼此間隔設置地附著於基板21的正面211並分別包覆於該些LED晶片22。其中，所述透光膠體23a於本實施例中是在LED晶片22安裝於基板21的正面211之後，直接成形於基板21的正面211上，也就是說， 本實施例的透光膠體23a即為LED晶片22的一次光學透鏡。所述透光膠體23a與LED晶片22的對應關係為單對單，並且透光膠體23a完整地包覆LED晶片。

更詳細地說，每個透光膠體23a包含有一頂出光面231a及一環側面232a，並且頂出光面231a對應於透光膠體23a所包覆的LED晶片22的發光面(如圖5中的LED晶片22的頂面)。也就是說，所述LED晶片22的發光面是位在頂出光面231a朝基板21的正面211正投影所形成的區域之內。再者，包覆於每個透光膠體23a內的LED晶片22所發出的光線是由頂出光面231a而穿透於外。

所述遮光膠體23b一體地附著於基板21的正面211並且無間隙地包覆該些透光膠體23a的環側面232a，而該些透光膠體23a的頂出光面231a顯露於遮光膠體23b之外。其中，所述遮光膠體23b於本實施例中是在透光膠體23a成形於基板21的正面211之後，將軟化狀的遮光膠體23b注入於基板21的正面211未設有透光膠體23a的區塊，而後固化形成。也因上述遮光膠體23b在成形的過程中為軟化狀，因而能夠填入各種尺寸的縫隙，故所述任兩相鄰透光膠體23a之間的間距可受設計者需求而控制，也就是說，任兩相鄰透光膠體23a之間可設計為極小的間距。

需額外說明的是，本實施例的遮光膠體23b與基板21為兩種不同的構件，並且是以遮光膠體23b成形於基板21的方式來實施。而本實施例是排除下述方式：在基板上對應於各個LED晶片一體成型有一圍牆，接著將透光膠體注入於上述圍牆之內，以包覆LED晶片(圖略)。

而上述排除的原因主要在於：當以圍牆取代遮光膠體時，基板上一體成型上述圍牆，不但製造較為麻煩，並且圍牆的構造亦受到較大的局限，亦即，圍牆所包圍的空間僅能以頂部不小於底部的方式實施。舉例而言，若欲成型如同本發明圖5所示的透光膠體23a構造，其遠離基板21的部位(如透光膠體23a頂部)的截面積小於鄰近基板21的部位(如透光膠體23a 底部)的截面積；此時，當以圍牆取代遮光膠體的方案實施時，需先於電路載板上成型有圍牆，且該圍牆頂部所包圍的空間小於底部所包圍的空間，接著將透光膠體注入於上述圍牆之內。而在上述注入的過程中，透光膠體將難以完全填滿圍牆內的空間，進而使透光膠體產生如缺角等非預期的構造。

此外，所述透光膠體23a除圖式所示的構造外，亦可以其它構造替代。舉例來說，在成形遮光膠體之前，每個透光膠體可設計為大致呈半球狀的構造(圖略)，而後以遮光膠體包覆上述半球狀的透光膠體，再由遠離電路載板朝向鄰近電路載板的方向磨除遮光膠體與透光膠體，以使每個透光膠體的頂出光面選擇性地形成於其所包覆的LED晶片之上且平行電路載板的任一截面。也就是說，設計者能夠透過上述方式取得不同尺寸的頂出光面。

如圖4，所述電子組件模塊3安裝於電路載板1的第二表面12，並且電子組件模塊3透過電路載板1而與該些LED發光模塊2的LED晶片22形成電性導通，藉以經由電子組件模塊3而能調整各個LED晶片22的電流量。

其中，所述電子組件模塊3包含有一控制器31、一電連接器32、及一驅動組件33的至少其中之一，而本實施例是以電子組件模塊3同時包含有控制器31、電連接器32、及驅動組件33為例，但於實際應用時，不以此為限。再者，所述控制器31、電連接器32、及驅動組件33各電性連接於該些LED晶片22，藉此，上述控制器31能用以控制輸入各個LED晶片22的電流量；所述電連接器32能用以插接於一電子裝置(圖略)，使電子裝置經由電連接器32而與該些LED晶片22電性連接，進而透過上述電連接器32控制各個LED晶片22的電流量；所述驅動組件33能用以驅動各個LED晶片22。

此外，所述電子組件模塊3除上述控制器31、電連接器32、及驅動組件33之外，亦可依設計者需求而增加其它電子組件，在此不加以限制。

需補充說明的是，如圖6和圖7所示，本實施例的LED發光板100可進一步包括有一連接組件4，也就是說，任兩LED發光板100可透過各自的連接組件4相互拼接，但LED發光板100的拼接方式不以該連接組件4為限。其中，所述連接組件4固定於電路載板1的第二表面12，並且任兩個LED發光板100能經由各自連接組件4的相互組接，而彼此機械地連接。

更詳細地說，所述電路載板1具有位於相反側的兩第一側邊13(如圖6中的電路載板1前側邊與後側邊)以及位於另一相反側的兩第二側邊14(如圖6中的電路載板1左側邊與右側邊)。所述連接組件4具有幾何上能相互配合的一第一公座41與一第一母座42、及幾何上能相互配合的一第二公座43及一第二母座44。其中，上述第一公座41與第一母座42固定於電路載板1的第二表面12並且分別鄰設於該兩第一側邊13，而所述第二公座43與第二母座44固定於電路載板1的第二表面12並且分別鄰設於該兩第二側邊14。

再者，本實施例所述的任兩LED發光板100可透過其中一LED發光板100的第一公座41與另一LED發光板100的第一母座42相接合，以使LED發光板100產生延展的效果；同理，任兩LED發光板100也可透過其中一LED發光板100的第二公座43與另一LED發光板100的第二母座44相接合。換言之，使用者可依據其實際的需求選擇合適的LED發光板100數量，並將所選擇的多個LED發光板100相互拼接，以形成使用者所需的顯示尺寸。

此外，本實施例所述的連接組件4雖以其機械地連接為例，但並不以此為限。舉例來說，所述連接組件不排除設計為具備電性連接功能或是同時兼具電性連接與機械連接的功能。再者，有關相互配合的第一公座41 與第一母座42、及相互配合的第二公座43及第二母座44，其具體構造可依設計者的要求而加以變化，並不以本實施例圖式所呈現的形式為限。

藉此，本實施例的LED發光板100透過設有連接組件4，而具備模塊化的功能，亦即，本實施例的各個LED發光板100之間能夠快速地拼接，以架構成各式尺寸，進而符合使用者對於不同顯示尺寸的需求。

[第二實施例]

請參閱圖8所示，其為本發明的第二實施例，本實施例與上述第一實施例類似，相同處則不再複述，而兩者的差異主要在於：本實施例的模塊化LED顯示板1000進一步包括有一外框體200，具體差異內容如下所述。

所述外框體200罩設於該些LED發光板100的出光面231上，鄰近該些LED發光板100的該外框體200部位設有多個定位凸條201，並且外框體200的定位凸條201分別嵌設於該些LED發光板100出光面231上的凹槽232與組合式凹槽234中。藉此，本實施例所提供的模塊化LED顯示板1000能夠利於外框體200與該些LED發光板100的快速對位與組裝。

須說明的是，對應於透光膠體23a頂出光面231a的外框體200部位，其尺寸於本實施例中是相當於所對應的頂出光面231a尺寸，但並不以此為限。舉例來說，在另一未繪示的實施例中，對應於透光膠體23a頂出光面231a的外框體200部位，其尺寸是小於所對應的頂出光面231a尺寸，亦即，外框體200遮蔽部分的頂出光面231a。

此外，所述外框體200可進一步包覆於該些LED發光板100的外側(圖略)，並且外框體200內所包圍的空間與其外部空間相互隔絕。再者，對應於透光膠體23a頂出光面231a的外框體200部位是呈現透光狀，藉以供LED晶片22所發出的光線能夠經由頂出光面231a而自外框體200而 照射於外。藉此，本實施例的模塊化LED顯示板1000透過設有外框體200，以避免外框體200外的水氣或髒汙影響電路載板1及其上的電子組件，進而使模塊化LED顯示板1000的適用環境更為廣泛。

[第三實施例]

請參閱圖9至圖11所示，其為本發明的第三實施例，本實施例與上述第一實施例與第二實施例類似，相同處則不再複述，而差異主要在於每個LED發光模塊2的膠體23出光面231，具體差異內容如下所述。

本實施例的每個LED發光模塊2的膠體23出光面231的凹槽232與組合式凹槽234構造，可依需求而加以調整。舉例來說，如圖9和圖10所示，每個LED發光模塊2透過其膠體23出光面231的凹槽232與組合式凹槽234設計為上寬下窄的形式(即凹槽232或組合式凹槽234的寬度自遠離基板21的位置朝向基板21的方向逐漸地縮小)，以使出光面231形成具有光學導引特性的多個半球狀或橢球狀透鏡，藉以符合不同的需求，但不以此為限。再者，如圖11所示，每個LED發光模塊2亦可使膠體23的出光面231呈現平面狀。

[本發明實施例的可能效果]

綜上所述，本發明實施例所提供的模塊化LED顯示板及LED發光板，其能依據不同的尺寸需求而加以調整變化，藉以有效改善習用顯示板的缺失。再者，由於所述LED發光板是以多個LED發光模塊所構成，因而在維修時，僅需替換損壞的LED發光模塊即可。

另，本發明實施例所提供的模塊化LED顯示板及LED發光板，其透過上述出光面設有凹槽與組合式凹槽，以令使用者在觀看時，因視覺疲勞而降低組合式凹槽所可能產生的不連續感，進而提升整體的視覺對比度。 再者，透過外框體設有對應於凹槽與組合式凹槽的定位凸條，以使外框體能夠與該些LED發光板進行快速地對位與組裝。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，其並非用以局限本發明的專利範圍，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

符號說明

1000 模塊化LED顯示板 100 LED發光板

1 電路載板 11 第一表面

12 第二表面 13 第一側邊

14 第二側邊 2 LED發光模塊

21 基板 211 正面

212 背面 22 LED晶片

23 膠體 23a 透光膠體

231a 頂出光面 232a 環側面

23b 遮光膠體 231 出光面

232 凹槽 233 缺角

234 組合式凹槽 3 電子組件模塊

31 控制器 32 電連接器

33 驅動組件 4 連接組件

41 第一公座 42 第一母座

43 第二公座 44 第二母座

200 外框體 201 定位凸條