TWI686566B

TWI686566B - 發光模組及其製造方法

Info

Publication number: TWI686566B
Application number: TW108132481A
Authority: TW
Inventors: 楊友財; 李龍生
Original assignee: 均豪精密工業股份有限公司
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-03-01
Also published as: TW202111255A

Abstract

本發明公開一種發光模組及其製造方法，所述發光模組包含有一基板、多個發光二極體晶片、及一光阻隔層。所述基板包含有一固晶面。多個所述發光二極體晶片間隔地安裝於所述基板的所述固晶面上。其中，相鄰的任兩個所述發光二極體晶片之間形成有一間隙，並且多個所述發光二極體晶片的頂面共同形成一頂平面。所述光阻隔層形成於所述基板的所述固晶面上，並且多個所述發光二極體晶片之間的所述間隙充填所述光阻隔層，其中，所述光阻隔層具有一研磨頂緣。

Description

發光模組及其製造方法

本發明涉及一種發光模組，尤其涉及一種降低發光干擾的發光模組及其製造方法。

現有的發光模組皆是以採用透明或半透明的材料進行封裝，採用此種材料目的是在於保護發光元件，並減少光能的損耗，然而，但仍無法避免多個發光元件相互干擾。尤其以微覆晶式發光二極體晶片(Mini LED)或毫米微覆晶式發光二極體晶片(Micro LED)等發光元件直接作為顯示面板的發光像素時，各發光元件如何避免相互干擾，而有效提升顯示面板整體的色彩表現，此相關技術有待業界投入開發。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種發光模組及其製造方法，能有效地改善現有發光模組所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種發光模組的製造方法，包括：實施一固晶步驟：將多個發光二極體晶片間隔地安裝於一基板的一固晶面上；其中，相鄰的任兩個所述發光二極體晶片之間形成有一間隙，並且多個所述發光二極體晶片的頂面共同形成一頂平面；實施一成形步驟：於所述基板的所述固晶面上成形有一光阻隔層，以使多個所述發光二極體晶片皆埋置於所述光阻隔層內，並且所述間隙充填所述光阻隔層；以及實施一研磨步驟：自所述光阻隔層的一頂緣開始研磨所述光阻隔層而形成一研磨頂緣。

本發明實施例公開一種發光模組，包括：一基板，包含有一固晶面；多個發光二極體晶片，間隔地安裝於所述基板的所述固晶面上，其中，相鄰的任兩個所述發光二極體晶片之間形成有一間隙，並且多個所述發光二極體晶片的頂面共同形成一頂平面；以及一光阻隔層，形成於所述基板的所述固晶面上，並且多個所述發光二極體晶片之間的所述間隙充填所述光阻隔層，其中，所述光阻隔層具有一研磨頂緣。

綜上所述，本發明實施例所公開的發光模組及其製造方法，通過上述光阻隔層填充於相鄰任兩個所述發光二極體晶片間的所述間隙，並對所述光阻隔層研磨直至形成所述研磨頂緣，以使多個所述發光二極體晶片所產生的光線僅能朝所述研磨頂緣的方向照射，據以讓多個所述發光二極體晶片彼此的光線不互相干擾，且若多個所述發光二極晶片為不同顏色時，更可大幅提升所述發光模組不同色彩間的顏色對比度。

為使能更進一步瞭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圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

100、200:發光模組

1:基板

11:固晶面

2:發光二極體晶片

21:頂面

211:研磨面

3:光阻隔層

31:頂緣

32:研磨頂緣

33:阻隔部

D:預定距離

L:頂平面

S:間隙

圖1為本發明第一實施例固晶步驟的示意圖。

圖2為本發明第一實施例固晶步驟後的示意圖。

圖3為本發明第一實施例成形步驟後的示意圖。

圖4A為本發明第一實施例研磨步驟後的示意圖。

圖4B為本發明第二實施例研磨步驟後的示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“發光模組及其製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

如圖1至圖4A所示，其為本發明的第一實施例，本實施例公開一種發光模組100及其製造方法，為便於理解本實施例的發光模組100，以下先說明發光模組100的製造方法，而後再進一步介紹發光模組100的各個元件構造與連接關係。

需說明的是，本實施例的發光模組100是以直下式(Direct lit/Back lit)發光模組來說明。

本實施例公開一種發光模組100及其製造方法，並且上述發光模組100通過光阻隔層3確保具有不同顏色的多個發光二極體晶片2彼此互不干擾，據以大幅提升發光模組100的色彩對比度，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，多個所述發光二極體晶片2也可以是用來發出相同顏色的光線。為便於理解本實施例，以下先說明所述發光模組100的製造方法，其包括一固晶步驟、一成形步驟、及一研磨步驟。

當然，上述多個步驟的其中任一個步驟能夠視設計者的需求而省略或是以合理的變化方式取代。其中，需先說明的是，為便於理解本實施例，圖式是以上述發光模組100的局部平面示意圖來說明。

所述固晶步驟：如圖1及圖2所示，將具有不同顏色的多個發光二極體晶片2間隔地安裝於一基板1的一固晶面11上；其中，相鄰的任兩個所述發光二極體晶片2之間形成有一間隙S，並且多個所述發光二極體晶片2的頂面21共同形成一頂平面L。

更具體地說，所述基板1於本實施例中為單面印刷電路板(PCB)，且於所述基板1的單面側形成有所述固晶面11，以供多個所述發光二極體晶片2配置。但所述基板1實際上可以因應設計者的需求，選用不同種類的基板1，例如：雙面印刷電路板、多層印刷電路板、或高分子聚合板等，因此不受限於本實施例所載。

再者，多個所述發光二極體晶片2以彼此等距間隔方式配置於所述固晶面11上(也就是，單面印刷電路板的單面側上)，而使任兩個相鄰的所述發光二極體晶片2之間具有所述間隙S，且每個所述間隙S的距離於本實施中皆相同，但本發明不受限於此。舉例來說，在本發明未繪示的其他實施例中，任兩個相鄰的所述發光二極體晶片2之間的間隙S，其距離也可以是略有差異；並且多個所述發光二極體晶片2的排列方式也可以依據設計需求而加以調整變化。

另，所述間隙S尺寸係以一般人眼裸視無法辨識為原則，於本實施例中較佳為不大於500微米(μm)。多個所述發光二極體晶片2於本實施例中可以是微覆晶式發光二極體晶片(micro LED chip)，或是次毫米微覆晶式發光二極體晶片(mini LED chip)，但不受限於本實施例所載。

所述成形步驟：如圖3所示，於所述基板1的所述固晶面11上成形有一光阻隔層3，以使多個所述發光二極體晶片2皆埋置於所述光阻隔層3內，並且每個所述間隙S充填所述光阻隔層3，所述充填不僅意含完全填滿所述間隙S，尚包括在所述間隙S中設有所述光阻隔層3，而所述光阻隔層3的寬度足以阻擋光穿透。

詳細地說，所述光阻隔層3於本實施例中均勻地塗佈於所述固晶面11上，使所述光阻隔層3填充每個所述間隙S，並完全地將多個所述發光二極體晶片2覆蓋，直到多個所述發光二極體晶片2所產生的光線無法直接地穿透所述光阻隔層3，其中，所述光阻隔層3於本實施例中為黑色矩陣光阻(BM)，但並不受限於本實施例所載。

所述研磨步驟：如圖3和圖4A所示，自所述光阻隔層3的一頂緣31開始研磨所述光阻隔層3而形成一研磨頂緣32(如圖4A所示)。也就是說，於所述固晶面11的一側(如：圖4A的頂側)朝所述光阻隔層3進行研磨減薄，直到所述頂平面L(也就是，多個所述發光二極體晶片2的頂面21)上方的一預定距離D處而停止，使所述光阻隔層3的頂緣31受研磨而形成有所述研磨頂緣32。其中，所述研磨頂緣32與所述頂平面L彼此相互平行，兩者相距的距離為所述預定距離D，且所述預定距離D較佳為不大於30微米，並讓多個所述發光二極體晶片2位於所述研磨頂緣32下方(也就是，位於所述光阻隔層3內)。

需說明的是，當所述光阻隔層3的所述研磨頂緣32與所述頂平面 L之間的距離小於30微米以下時，多個所述發光二極體晶片2所產生的光線就可由所述研磨頂緣32直接地穿透所述光阻隔層3，且多個所述發光二極體晶片2的周圍被所述光阻隔層3所圍繞，以使多個所述發光二極體晶片2所產生的光線僅能由其頂面21(所述頂平面L)照射，據以確保多個所述發光二極體晶片2間的光線不互相干擾，當然所述光阻隔層3的材質，其係影響光線的穿透能力，若所述光阻隔層3的材質容易被光線穿透，那麼所述預定距離D的尺寸則相對大；相反地，若不容易被穿透，那麼所述預定距離D的尺寸則相對小。

以上為第一實施例發光模組100的製造方法說明，以下接著介紹通過上述發光模組100的製造方法所製成的一種發光模組100，但本發明不受限於此。也就是說，第一實施例的發光模組100也可以是通過其他製造方法所製成。

如圖4A所示，所述發光模組100包含一基板1、多個發光二極體晶片2、及一光阻隔層3。其中，多個所述發光二極體晶片2設置於所述基板1上，所述光阻隔層3覆蓋於多個所述發光二極體晶片2，而位於所述基板1上。下述進一步介紹所述發光模組100的各個元件構造及連接關係。

所述基板1於本實施例中為單面印刷電路板，但本發明不受限於此。所述基板1呈板片狀而具有一固晶面11，並於所述固晶面11上設置有多個所述發光二極體晶片2，所述多個發光二極體晶片2於本實施例中為微覆晶式發光二極體晶片(micro LED chip)，且多個所述發光二極體晶片2並以等距間隔排列方式配置，使相鄰的任兩個所述發光二極體晶片2之間形成有一間隙S，每個所述間隙S的距離不大於500微米且皆為相等，多個所述發光二極體晶片2的頂面21共同形成有一頂平面L。

當然，所述基板1及多個發光二極體晶片2可以依據設計者使用需求而調整；舉例來說，所述基板1可以選用雙面印刷電路板、多層印刷電路板、或高分子聚合板等，所述發光二極體晶片2則亦可選用毫米微覆晶式發光二極體晶片(mini LED chip)，或者多個發光二極體晶片2所發出的光線可以採用相同色系或不同色系，但不受限於本實施例所載。

所述光阻隔層3於本實施例中為黑色矩陣光阻，但並不受限於本實施例所載。所述光阻隔層3位於所述固晶面11上，並覆蓋多個所述發光二極體晶片2，以填充於多個所述發光二極體晶片2之間的所述間隙S，其中，所述光阻隔層3於遠離所述固晶面11的一側上形成有一頂緣31，且對所述頂緣31進行一研磨作業，使所述光阻隔層3形成有一研磨頂緣32，且所述研磨頂緣32與所述頂平面L相距一預定距離D，以使多個所述發光二極體晶片2皆埋置於所述光阻隔層3內，且所述預定距離D較佳是不超過30微米。

具體來說，所述光阻隔層3的頂緣31被所述研磨作業研磨，使所述頂緣31被研磨減薄移除局部而形成有所述研磨頂緣32，且所述研磨頂緣32呈平面狀，並與多個所述發光二極體晶片2共同形成的所述頂平面L平行。所述研磨頂緣32與所述頂平面L之間具有所述預定距離D，使多個所述發光二極體晶片2位於圖4A的所述研磨頂緣32下方，也就是說，多個所述發光二極體晶片2被所述光阻隔層3所覆蓋。其中，所述研磨作業可以依據設計者的使用需求選擇以物理或化學方式進行，但並不受限於本實施例所載。

需說明的是，所述預定距離D小於30微米以下，而使位於所述研磨頂緣32及所述頂平面L之間的所述光阻隔層3可以被多個所述發光二及晶片所產生的光線穿透，且多個所述發光二極體晶片2的周圍被所述光阻隔層3所圍繞，以使多個所述發光二極體晶片2所產生的光線僅能由其頂面21(所述頂平面L)照射，據以確保多個所述發光二極體晶片2間的光線不互相干擾。

[第二實施例]

如圖1至圖3及圖4B所示，其為本發明的第二實施例，本實施例類似於上述第一實施例，兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於上述第一實施例的差異主要在於：研磨步驟；也就是說，第一實施例與第二實施例此兩者主要是在研磨減薄的程度不同。

所述研磨步驟：如圖4B所示，將研磨前所述光阻隔層3的所述頂緣31(如圖3)研磨至等高於所述頂平面L或低於所述頂平面L的一預定距離D處而停止，且所述預定距離D不大於30微米。

詳細地說，多個所述發光二極體晶片2於本實施例中選用具有可研磨材料的發光件(例如：具有藍寶石端部的微覆晶式發光二極體晶片)。也就是說，所述發光二極體晶片2的研磨材料位於頂端部位，且其厚度大於30微米以上。

於所述研磨步驟時，是由朝向所述固晶面11的方向對所述光阻隔層3進行研磨，使所述光阻隔層3的所述頂緣31被研磨減薄而移除局部材料並且形成所述研磨頂緣32，直到所述研磨頂緣32與所述頂平面L共平面時，此時可選擇停止研磨作業，或者再繼續朝所述固晶面11的方向研磨所述預定距離D後再停止研磨，而使多個所述發光二極體晶片2裸露。也就是說，當所述研磨頂緣32與所述頂平面L共平面時，持續研磨減薄，讓多個所述發光二極體晶片2的端部(藍寶石)向下研磨所述預定距離D，以確保多個所述發光二極體晶片2與所述光阻隔層3共同形成一平滑面。

換個角度說，當對所述光阻隔層3進行研磨，使所述研磨頂緣32與所述頂平面L共平面時，多個所述發光二極體晶片2相互的間隙S仍會被所述光阻隔層3充填而形成有多個阻隔部33，且多個所述阻隔部33呈直立狀而位於每個所述發光二極體晶片2的四周，多個所述阻隔部33阻擋每個所發光二極體晶片2的側向光線，進而使每個所述發光二極體晶片2僅能由其頂面21發射光線，據以確保多個所述發光二極體晶片2間的光線不互相干擾。又，在所述研磨頂緣32與所述頂平面L共平面時，仍可再繼續研磨作業，而同時研磨多個所述發光二極體晶片2及所述光阻隔層3，因而使多個所述發光二極體晶片2的頂面21被研磨形成所述研磨面211，且所述研磨面211與所述研磨頂緣32共平面。

以上為第二實施例發光模組200的製造方法說明，以下接著介紹通過上述發光模組200的製造方法所製成的一種發光模組200，但本發明不受限於此。也就是說，第二實施例的發光模組200也可以是通過其他製造方法所製成。再者，本實施例的發光模組200類似於上述第一實施例的發光模組100，兩個實施例的相同處則不再加以贅述，而本實施例相較於上述第一實施例的發光模組100的差異主要在於：對所述光阻隔層3的所述頂緣31進行一研磨作業而形成一研磨頂緣32，且經所述研磨作業後，多個所述發光二極體晶片2的所述頂面21(或所述研磨面211)皆裸露且共平面於所述研磨頂緣32。

更詳細地說，朝向所述固晶面11的方向對所述光阻隔層3進行研磨，使所述光阻隔層3形成所述研磨頂緣32，且直至多個所述發光二極體晶片2的所述頂面21裸露而受研磨時，所述頂面21形成有一研磨面211，且多個所述研磨面211與所述研磨頂緣32齊平而共平面，多個所述發光二極體晶片2相互的間隙S仍會被所述光阻隔層3充填而形成有多個阻隔部33，且多個所述阻隔部33位於多個所述發光二極體晶片2之間，並阻擋每個所述發光二極體晶片2側向所發出的光線，而讓多個所述發光二極體晶片2僅能由其研磨面211將光線直接地發射，據以確保多個所述發光二極體晶片2間的光線不互相干擾。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的發光模組100及其製造方法，通過上述光阻隔層3填充於相鄰任兩個所述發光二極體晶片2間的所述間隙S，並對所述光阻隔層3研磨直至形成所述研磨頂緣32，以使多個所述發光二極體晶片2所產生的光線僅能朝所述研磨頂緣32的方向照射，據以讓多個所述發光二極體晶片2彼此的光線不互相干擾，進而大幅提升所述發光模組100不同色彩間的顏色對比度。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

100:發光模組