TWI635470B - 發光模組及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種發光模組，其包括線路載板以及多個發光單元。線路載板包括第一線路層、第二線路層、介電層以及多個導電通孔。第一線路層與第二線路層分別位於介電層的相對兩側。這些導電通孔貫穿介電層，且各個導電通孔的相對兩端部分別連接於第一線路層與第二線路層。這些發光單元電性接合於第一線路層，其中這些發光單元設置於線路載板上的元件設置區內，且這些導電通孔分佈於元件設置區的外圍。本發明另提出一種顯示裝置。

Description

發光模組及顯示裝置
本發明是有關於一種發光模組及顯示裝置，且特別是有關於一種發光模組及應用此發光模組的顯示裝置。
隨著科技的發展，薄型化的電子產品已成為當前的主流。以顯示裝置為例，其發光模組的光源可採用發光二極體，為符合薄型化的發展趨勢，發光模組中的發光二極體的尺寸也不斷縮減。舉例來說，在使發光模組中的發光二極體電性接合至載板上的線路時，一旦接合位置的平整度不佳，可能導致發光二極體無法準確地接合於載板上，進而影響到發光模組的出光均勻性與出光效率，使得發光模組與顯示裝置的可靠度下滑。
本發明提供一種發光模組與顯示裝置，具有較為平整的線路，以提升接合良率與發光效率。
本發明的一種發光模組，其包括線路載板以及多個發光單元。線路載板包括第一線路層、第二線路層、介電層以及多個導電通孔，其中第一線路層與第二線路層分別位於介電層的相對兩側，這些導電通孔貫穿介電層，且各個導電通孔的相對兩端部分別連接於第一線路層與第二線路層。這些發光單元電性接合於第一線路層，其中這些發光單元設置於線路載板上的元件設置區內，且這些導電通孔分佈於元件設置區的外圍。
本發明的一種顯示裝置，其包括基板與多個上述發光模組，且這些發光模組陣列排列基板上。
在本發明的一實施例中，上述的各個發光單元在介電層上的正投影不與任一個導電通孔相重疊。
在本發明的一實施例中，上述的各個發光單元包括多個發光元件，且這些發光元件包含發出紅光、藍光、綠光以及紫外光的微型發光二極體。
在本發明的一實施例中，上述的各個發光元件與任一個導電通孔之間具有一間距，且間距大於發光元件的邊長。
在本發明的一實施例中，上述的發光模組更包括多個封裝膠體，設置於線路載板上，且各個封裝膠體包覆對應的發光單元。
在本發明的一實施例中，上述的發光模組更包括封裝膠體，設置於線路載板上，且封裝膠體包覆這些發光單元。
在本發明的一實施例中，上述的發光模組更包括電路基板，且線路載板設置於電路基板上。
在本發明的一實施例中，上述的線路載板的第二線路層電性連接電路基板。
在本發明的一實施例中，上述的線路載板更包括多層線路層，設置於該第二線路層，且多層線路層與第一線路層分別位於第二線路層的相對兩側。
基於上述，本發明的發光模組對線路載板的線路設計進行改良，使線路載板中的線路層用以與發光單元相接合的部分遠離導電通孔，而具有較佳的平坦度。在線路層用以與發光單元相接合的部分具有較佳的平坦度的前提下，得使發光單元準確地接合於線路層，且不會產生歪斜。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的顯示裝置的局部俯視示意圖。圖2是圖1的其中一個發光模組的放大示意圖。圖3是圖1的顯示裝置沿A-A剖線的局部剖面示意圖。其中，為求清楚表示與便於說明，圖1與圖2僅簡略繪示部分的第一線路層111，且以實黑線來表示連接關係。請參考圖1至圖3，在本實施例中，顯示裝置10包括基板11以及多個發光模組100，其中基板11可以是例如印刷電路板(PCB)、薄膜電晶體(TFT)玻璃背板、僅有導接線路的玻璃背板、具有積體電路(IC)的電路板或其他具有工作電路的驅動基板，且這些發光模組100陣列排列於基板11上，並與基板11電性連接。在其他實施例中，基板可以是陶瓷基板或可撓式軟板，本發明對此不加以限制。
以其中一個發光模組100舉例說明，發光模組100可包括線路載板110以及多個發光單元120。線路載板110包括第一線路層111、第二線路層112、介電層113以及多個導電通孔114，其中第一線路層111與第二線路層112分別位於介電層113的相對兩側。也就是說，第一線路層111在線路載板110的一上表面，而第二線路層112在線路載板110的一下表面。這些導電通孔114貫穿介電層113，且各個導電通孔114的相對兩端部分別連接於第一線路層111與第二線路層112。在本實施例中，線路載板110透過第二線路層112電性接合於基板11，第二線路層112與基板11之間的電性接合可透過引腳(pins)、導電接合墊(pads)、接合凸塊(bumps)或導電球(balls)以完成，但不限於此。另一方面，第二線路層112與基板11之間的電性接合所使用的接合材料可包括金屬、合金、焊料(solders)、導電高分子(conductive polymer)或導電氧化物(conductive oxide)，但不限於此。舉例來說，可利用熱壓合使線路載板110固著於基板11。
詳細而言，線路載板110具有多個元件設置區115，用以設置這些發光單元120，本實施例以四個元件設置區115為例，但不以此為限。這些導電通孔114分佈於元件設置區115的外圍，其中第一線路層111具有位於元件設置區115內的第一線路部111a以及位於元件設置區115外的第二線路部111b，且各個導電通孔114與第二線路部111b相連接。如圖3所示，第二線路部111b在介電層113上的正投影與這些導電通孔114相重疊。另一方面，這些發光單元120設置於元件設置區115內，且透過接合墊101電性接合於第一線路部111a。由於第一線路部111a遠離這些導電通孔114，因此第一線路部111a具有較佳的平坦度。藉此，這些發光單元120能夠準確地接合於第一線路層111，且不會產生歪斜，使得發光模組100與顯示裝置10具有良好的可靠度，且能提升出光均勻性與出光效率。
請參考圖2與圖3，在本實施例中，就任一個發光模組100而言，這些發光單元120設置於元件設置區115內，且各個發光單元120在介電層113上的正投影不與任一個導電通孔114相重疊。另一方面，各個發光單元120包括紅光發光元件121、綠光發光元件122以及藍光發光元件123，且紅光發光元件121、綠光發光元件122以及藍光發光元件123可分別為發出紅光的微型發光二極體(micro LED)、發出綠光的微型發光二極體以及發出藍光的微型發光二極體。在其他實施態樣中，發光單元更可以包括發出紫外光的發光二極體(UV LED)。每一個發光單元120中的紅光發光元件121、綠光發光元件122以及藍光發光元件123沿列(column)方向CD依序排列，其中列方向CD上的發光單元120的數量可為兩個，且行(row)方向RD上的發光單元120的數量可為兩個，惟本發明對於列方向或行方向上的發光單元的數量不多作限制，且對於每一個發光單元中的紅光發光元件、綠光發光元件以及藍光發光元件的排序也不多作限制，皆可視實際需求作調整。
就任一個發光模組100而言，相鄰的兩個發光單元120在列方向CD上的間距為D1，相鄰的兩個發光單元120在行方向RD上的間距為D2，且間距D1可等於間距D2。進一步而言，在行方向RD上，同色光的兩個發光元件彼此相鄰且相互對準，兩者之間的間距為D2。另一方面，如圖1所示，就任相鄰的兩個發光模組100而言，相鄰的兩個發光單元120在列方向CD上的間距為D3，相鄰的兩個發光單元120在行方向RD上的間距為D4，其中間距D1等於間距D3，且間距D2等於間距D4。另一方面，同一個發光單元120中的紅光發光元件121、綠光發光元件122以及藍光發光元件123之間的排列相比於相鄰的兩個發光單元120之間的排列較緊密。也就是說，同一個發光單元120中的發光元件的間距小於間距D1與間距D2。在任兩相鄰的發光模組100中的這些發光單元120的配置參數一致的情況下，有助於提升顯示裝置10的出光均勻性。
在本實施例中，這些導電通孔114分佈於元件設置區115的外圍，其中任一個發光單元120中的紅光發光元件121、綠光發光元件122或藍光發光元件123與任一個導電通孔114之間皆具有間距，且前述間距至少大於紅光發光元件121、綠光發光元件122或藍光發光元件123的最大邊長。該些發光元件尺寸是微型發光二極體，最大邊長介於3~250微米(um)。
以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖4A是本發明另一實施例的發光模組的剖面示意圖。本實施例的發光模組100A與上述實施例的發光模組100大致相似，主要差異在於：任一個發光模組100A更包括多個封裝膠體130，且每一個封裝膠體130包覆一個發光單元120，用以防止水氧侵襲發光單元120。舉例來說，每一個封裝膠體130可以是半球體，有助於提升發光模組100的出光均勻性與出光率。舉例來說，多個發光模組100A可陣列排列於如圖1或圖3所示的基板11上，以構成其他實施態樣的顯示裝置
圖4B是本發明又一實施例的發光模組的剖面示意圖。請參考圖4B，本實施例的發光模組100B與圖4A的發光模組100A大致相似，主要差異在於：發光模組100B中的這些發光單元120被同一個封裝膠體130a所包覆。舉例來說，多個發光模組100B可陣列排列於如圖1或圖3所示的基板11上，以構成其他實施態樣的顯示裝置。
圖5是本發明再一實施例的發光模組的剖面示意圖。請參考圖5，本實施例的發光模組100C與圖4A的發光模組100A大致相似，主要差異在於：發光模組100C更包括多層線路層150，其中線路載板110設置於多層線路層150，線路載板110透過第二線路層112電性連接於多層線路層150，且多層線路層150與第一線路層111分別位於第二線路層112的相對兩側。
舉例來說，多個發光模組100C可陣列排列於如圖1或圖3所示的基板11上，以構成其他實施態樣的顯示裝置。此時，基板11可以是有電路圖案或無電路圖案的平板。特別說明的是，發光模組100C中的這些發光單元120分別被多個封裝膠體130所包覆，在其他實施例中，這些發光單元可被同一個封裝膠體所包覆。
再舉例來說，單一個發光模組100C也可構成其他實施態樣的顯示裝置，也就是說，單一個發光模組100C的線路載板110可以利用如巨量轉移(mass transfer)的技術而搭載大量的發光元件120。
圖6是本發明又一實施例的顯示裝置的局部俯視示意圖。請參考圖6，本實施例的顯示裝置10A與圖1的顯示裝置10大致相似，主要差異在於：在同一個發光模組100D中，相鄰的兩個發光單元120之間在行方向RD上設有導電通孔114a，並且第一線路層111的走線有所不同。另一方面，任一個發光模組100D包括多個封裝膠體130，且每一個封裝膠體130包覆一個發光單元120，用以防止水氧侵襲發光單元120。舉例來說，每一個封裝膠體130可以是半球體，有助於提升發光模組100D的出光均勻性與出光率。
綜上所述，本發明的發光模組對線路載板的線路設計進行改良，使線路載板中的第一線路層用以與發光單元相接合的第一線路部遠離導電通孔，而具有較佳的平坦度。進一步而言，發光單元在介電層上的正投影不與導電通孔相重疊，在第一線路部具有較佳的平坦度的前提下，得使發光單元準確地接合於第一線路層，且不會產生歪斜。因此，本發明的發光模組與採用此發光模組的顯示裝置具有良好的可靠度以及接合良率，在部分實施例中，可使封裝膠體包覆發光模組的發光單元，以提升出光均勻性與出光效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、10A‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧基板
100、100A~100D‧‧‧發光模組
101‧‧‧接合墊
110‧‧‧線路載板
111‧‧‧第一線路層
111a‧‧‧第一線路部
111b‧‧‧第二線路部
112‧‧‧第二線路層
113‧‧‧介電層
114、114a‧‧‧導電通孔
115‧‧‧元件設置區
120‧‧‧發光單元
121‧‧‧紅光發光元件
122‧‧‧藍光發光元件
123‧‧‧綠光發光元件
130、130a‧‧‧封裝膠體
150‧‧‧多層線路層
CD‧‧‧列方向
D1~D4‧‧‧間距
RD‧‧‧行方向
圖1是本發明一實施例的顯示裝置的局部俯視示意圖。 圖2是圖1的其中一個發光模組的放大示意圖。 圖3是圖1的顯示裝置沿A-A剖線的局部剖面示意圖。 圖4A是本發明另一實施例的發光模組的剖面示意圖。 圖4B是本發明又一實施例的發光模組的剖面示意圖。 圖5是本發明再一實施例的發光模組的剖面示意圖。 圖6是本發明又一實施例的顯示裝置的局部俯視示意圖。

Claims (16)

  1. 一種發光模組，包括：一線路載板，包括一第一線路層、一第二線路層、一介電層以及多個導電通孔，其中該第一線路層與該第二線路層分別位於該介電層的相對兩側，該些導電通孔貫穿該介電層，且各該導電通孔的相對兩端部分別連接於該第一線路層與該第二線路層；以及多個發光單元，設置於該線路載板上的一元件設置區內，且該些導電通孔分佈於該元件設置區的外圍，各該發光單元包括至少一發光元件與設置於該發光元件與該第一線路層之間的多個接合墊，且該些發光單元透過該些接合墊電性接合於該第一線路層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，其中各該發光單元在該介電層上的正投影不與任一該導電通孔相重疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，其中各該發光單元包括多個發光元件，且該些發光元件包含發出紅光、藍光以及綠光的微型發光二極體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光模組，其中各該發光元件與任一導電通孔之間具有一間距，且該間距大於各該發光元件的邊長。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，更包括：多個封裝膠體，設置於該線路載板上，且各該封裝膠體包覆對應的該發光單元。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，更包括：一封裝膠體，設置於該線路載板上，且該封裝膠體包覆該些發光單元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，更包括：一多層線路層，該線路載板設置於該多層線路層上且該多層線路層與該第一線路層分別位於該第二線路層的相對兩側，該線路載板的第二線路層電性連接該多層線路層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光模組，其中相鄰的任兩該發光單元在列方向上的間距等於相鄰的任兩該發光單元在行方向上的間距。
  9. 一種顯示裝置，包括：一基板；多個發光模組，陣列排列於該基板上，每一該發光模組包括：一線路載板，包括一第一線路層、一第二線路層、一介電層以及多個導電通孔，其中該第一線路層與該第二線路層分別位於該介電層的相對兩側，該些導電通孔貫穿該介電層，且各該導電通孔的相對兩端部分別連接於該第一線路層與該第二線路層；以及多個發光單元，設置於該線路載板上的一元件設置區內，且該些導電通孔分佈於該元件設置區的外圍，各該發光單元包括至少一發光元件與設置於該發光元件與該第一線路層之間的多個接合墊，且該些發光單元透過該些接合墊電性接合於該第一線路層，，其中相鄰的任兩該發光單元在列方向上的間距等於相鄰的任兩該發光單元在行方向上的間距。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中各該發光單元在該介電層上的正投影不與任一該導電通孔相重疊。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中各該發光單元包括多個發光元件，且該些發光元件包含發出紅光、藍光以及綠光的微型發光二極體。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示裝置，其中各該發光元件與任一導電通孔之間具有一間距，且該間距大於該發光元件的邊長。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中各該發光模組更包括：多個封裝膠體，設置於該線路載板上，且各該封裝膠體包覆對應的該發光單元。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中各該發光模組更包括：一封裝膠體，設置於該線路載板上，且該封裝膠體包覆該些發光單元。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中該線路載板更包括：多層線路層，設置於該第二線路層，且該多層線路層與該第一線路層分別位於該第二線路層的相對兩側。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中一該發光模組的一該發光單元與相鄰的另一該發光模組的另一該發光單元在列方向上的間距等於一該發光模組的一該發光單元與相鄰的另一該發光模組的另一該發光單元在行方向上的間距。
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