TW201640051A - 模組化ｌｅｄ顯示板及ｌｅｄ發光板 - Google Patents

Abstract

一種模組化LED顯示板，包括相互拼接且彼此電性連接的數個LED發光板，每個LED發光板包括：電路載板、彼此相接並安裝於該電路載板的數個LED發光模組、及安裝於電路載板且與該些LED發光模組形成電性導通的電子元件模組。其中，每個LED發光模組包含基板與數個LED晶片，基板具有位於相反兩側的正面與背面，並且基板的背面安裝於該電路載板；該些LED晶片安裝於基板的正面上，並且該些LED晶片經由基板而與電路載板電性連接。藉此，提供一種能視不同尺寸需求而加以調整的模組化LED顯示板。

Description

模組化LED顯示板及LED發光板

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

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，而後再將數個已封裝的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之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之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明實施例在於提供一種模組化LED顯示板及LED發光板，能有效改善習用顯示板之缺失。

本發明實施例提供一種模組化LED顯示板，包括可分離地拼接的數個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；數個LED發光模組，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發光模組包含：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；及數個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；以及一電子元件模組，其安裝於該電路載板，並且該電子元件模組透過該電路載板而與該些LED發光模組形成電性導通。

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；數個LED發光模組，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發光模組包含：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；及數個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；以及一電子元件模組，其安裝於該電路載板，並且該電子元件模組透過該電路載板而與該些LED發光模組形成電性導通。

綜上所述，本發明實施例所提供的模組化LED顯示板及LED發光板，其能依據不同之尺寸需求而加以調整變化，藉以有效改善習用顯示板之缺失。再者，由於所述LED發光板是以數個LED發光模組所構成，因而在維修時，僅需替換損壞之LED發光模組即可。

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

1000‧‧‧模組化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發光模組

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‧‧‧電子元件模組

31‧‧‧控制器

32‧‧‧電連接器

33‧‧‧驅動元件

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

圖1為本發明模組化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之變化態樣的剖視示意圖。

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數個LED發光板相互組接形成模組化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之變化態樣的剖視示意圖。

[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之相關數量與外型，僅用以具體地說明本發明的實施方式，以便於了解其內容，而非用以侷限本發明的權利範圍。

如圖1所示，本實施例為一種模組化LED顯示板1000，包括可分離地拼接的數個LED發光板100，並且該些LED發光板100彼此電性連接。再者，所述模組化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，模組化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之說明與圖式所呈現之外型。

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的其中之一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、數個LED發光模組2、及一電子元件模組3。其中，所述LED發光板100於本實施例中是以LED發光模組2為例，但於實際應用 時，LED發光板100所包含的LED發光模組2數量與外型並不受限本實施例之說明與圖式所呈現之外型。以下將分別就LED發光板100的各個元件之構造作一說明。

所述電路載板1之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)。

數個LED發光模組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發光模組2於本實施例中為大致相同的構造，因此，為便於說明LED發光模組2的具體構造，下述僅針對該些LED發光模組2的其中之一LED發光模組2作一介紹，而後再說明該些LED發光模組2之間的連結關係。

所述LED發光模組2包含一基板21、數個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；數個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之排列設置。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)，在此不加以侷限。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之投影區域，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的任兩相鄰接之LED發光模組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或模組化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，本實施例之膠體23可以是全為透光膠體(如圖4所示)或是包含有數個透光膠體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所包覆之LED晶片22的發光面(如圖5中的LED晶片22之頂面)。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之縫隙，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之間可設計為極小之間距。

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之方式來實施。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)。

而上述排除之原因主要在於：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，並且圍牆之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之方式實施。舉例而言，若欲成型如同本發明圖5所示之透光膠體23a構造，其遠離基板21的部位(如透光膠體23a頂部)之截 面積小於鄰近基板21的部位(如透光膠體23a底部)之截面積；此時，當以圍牆取代遮光膠體之方案實施時，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之空間，進而使透光膠體產生如缺角等非預期之構造。

此外，所述透光膠體23a除圖式所示之構造外，亦可以其他構造替代。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之構造(圖略)，而後以遮光膠體包覆上述半球狀之透光膠體，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，所述電子元件模組3安裝於電路載板1的第二表面12，並且電子元件模組3透過電路載板1而與該些LED發光模組2的LED晶片22形成電性導通，藉以經由電子元件模組3而能調整各個LED晶片22的電流量。

其中，所述電子元件模組3包含有一控制器31、一電連接器32、及一驅動元件33的至少其中之一，而本實施例是以電子元件模組3同時包含有控制器31、電連接器32、及驅動元件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、及驅動元件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；所述驅動元件33能用以驅動各個LED晶片22。

此外，所述電子元件模組3除上述控制器31、電連接器32、及驅動元件33之外，亦可依設計者需求而增加其他電子元件，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之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之相互組接，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，本實施例所述之任兩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產生延展之效果；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之需求選擇合適的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，本實施例所述之連接組件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之功能。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之要求而加以變化，並不以本實施例圖式所呈現之態樣為限。

藉此，本實施例的LED發光板100透過設有連接組件4，而具備模組化之功能，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之需求。

[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：本實施例的模組化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部位設有數個定位凸條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組化LED顯示板1000能夠利於外框體200與該些LED發光板100之快速對位與組裝。

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，本實施例的模組化LED顯示板1000透過設有外框體200，以避免外框體200外之水氣或髒汙影響電路載板1及其上的電子元件，進而使模組化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發光模組2之膠體23出光面231，具體差異內容如下所述。

本實施例的每個LED發光模組2之膠體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發光模組2透過其膠體23出光面231的凹槽232與組合式凹槽234設計為上寬下窄的態樣(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之方向逐漸地縮小)，以使出光面231形成具有光學導引特性之數個半球狀或橢球狀透鏡，藉以符合不同之需求，但不以此為限。再者，如圖11所示，每個LED發光模組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組化LED顯示板及LED發光板，其能依據不同之尺寸需求而加以調整變化，藉以有效改善習用顯示板之缺失。再者，由於所述LED發光板是以數個LED發光模組所構成，因而在維修時，僅需替換損壞之LED發光模組 即可。

另，本發明實施例所提供的模組化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之較佳可行實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧LED發光板

1‧‧‧電路載板

12‧‧‧第二表面

2‧‧‧LED發光模組

21‧‧‧基板

211‧‧‧正面

212‧‧‧背面

22‧‧‧LED晶片

23‧‧‧膠體

231‧‧‧出光面

232‧‧‧凹槽

233‧‧‧缺角

234‧‧‧組合式凹槽

3‧‧‧電子元件模組

31‧‧‧控制器

32‧‧‧電連接器

33‧‧‧驅動元件

Claims (10)

1. 一種模組化LED顯示板，包括可分離地拼接的數個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；數個LED發光模組，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發光模組包含：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；及數個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；以及一電子元件模組，其安裝於該電路載板，並且該電子元件模組透過該電路載板而與該些LED發光模組形成電性導通。
2. 如請求項1所述之模組化LED顯示板，其中，每個LED發光模組具有一膠體；於每個LED發光模組中，該膠體位於該基板的正面上並包覆該些LED晶片，該膠體具有遠離該基板的一出光面，並且該出光面凹設形成有數條凹槽；而每條凹槽正投影於該基板正面之投影區域，其位於該基板正面未安裝有該些LED晶片的部位。
3. 如請求項2所述之模組化LED顯示板，其於每個LED發光模組中，該出光面的各個邊緣上凹設形成有一條缺角，該些凹槽位於該些缺角所圍繞的範圍內；而於該模組化LED顯示板的任兩相鄰接之LED發光模組中，其相接邊緣上的缺角共同拼接成一條組合式凹槽。
4. 如請求項3所述之模組化LED顯示板，其於每個LED發光模組中，任一組合式凹槽的寬度大致等同於任一凹槽的寬度，並且任一組合式凹槽大致平行於該些凹槽的至少其中之一。
5. 如請求項3所述之模組化LED顯示板，其進一步包括有一外框體，並且該外框體罩設於該些LED發光板的出光面上，鄰近該些LED發光板的該外框體部位設有數個定位凸條，並且該些定位凸條分別嵌設於該些凹槽與該些組合式凹槽中。
6. 如請求項2所述之模組化LED顯示板，其每個LED發光模組中，該膠體包含有數個透光膠體及一遮光膠體，該些透光膠體彼此間隔設置地附著於該基板的正面並分別包覆於其上的該些LED晶片，每個透光膠體包含有一頂出光面及一環側面，包覆於每個透光膠體內的LED晶片所發出的光線是由該頂出光面而穿透於外；該遮光膠體一體地附著於該基板的正面並包覆於該些透光膠體的環側面。
7. 如請求項1至5中任一請求項所述之模組化LED顯示板，其於每個LED發光板中，該電子元件模組具有一控制器、一電連接器、及一驅動元件的至少其中之一；該控制器用以控制輸入各個LED晶片的電流量；該電連接器用以插接於一電子裝置，使該電子裝置能經由該電連接器而與該些LED晶片電性連接；該驅動元件用以驅動各個LED晶片。
8. 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；數個LED發光模組，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發光模組包含：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；及數個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；以及一電子元件模組，其安裝於該電路載板，並且該電子元件模組透過該電路載板而與該些LED發光模組形成電性導通。
9. 如請求項8所述之LED發光板，其中，每個LED發光模組具有一膠體；於每個LED發光模組中，該膠體位於該基板的正面上並包覆該些LED晶片，該膠體具有遠離該基板的一出光面，並且該出光面凹設形成有數條凹槽；而每條凹槽正投影於該基板正面之投影區域，其位於該基板正面未安裝有該些LED晶片的部位。
10. 如請求項9所述之LED發光板，其於每個LED發光模組中，該出光面的各個邊緣上凹設形成有一條缺角，該些凹槽位於該些缺角所圍繞的範圍內；而於該LED發光板之任兩相鄰接的LED發光模組中，其相接邊緣上的缺角共同拼接成一條組合式凹槽。