发光显示器以及形成发光显示器的方法与流程

本发明涉及了一种发光显示器以及形成发光显示器的方法，尤其涉及一种结合发光二极管芯片，使发光二极管芯片的光线通过荧光物质以及反射部之后，显示特定的文字、符号或颜色于电子产品表面。

背景技术：

现有技术的发光显示器(numberdisplay)的作法是结合发光二极管芯片(ledchip)或cob(chiponboard)型式led的电路板，结合于反射部，以形成所需的发光文字、符号、或颜色。

现有技术为着避免发光二极管的光源通过反射部形成点光源，反射部需要一定的厚度，并且内部充填有封装胶体以及扩散剂。此外，若需要较大的照明尺寸，需要较多数量的发光二极管彼此靠近，以减少点光源的现象。

技术实现要素：

本发明的技术手段在于提供一种发光显示器，其利用具有荧光物质的荧光粉膜片，搭配具有一定厚度的分隔板，使得发光二极管芯片的所发出的光线借此形成面光源，再进入反射部，解决现有技术的点光源的亮点现象，照明更为均匀，减少反射部内部的扩散剂，产品更为薄型化。

此外，本发明的技术手段更在于提供一种形成上述的发光显示器的方法，其提供具有荧光物质的荧光粉膜片，可以在后段组装之前，预先通过光学分选荧光粉膜片的色点分布区块，进而提供更准确色点的发光显示器。

为达上面所描述的，本发明其中一实施例所提供的一种发光显示器，包括一电路板，该电路板设有至少一发光二极管芯片，用以发出一第一光线；一分隔板，置于该电路板的顶面，该分隔板具有一通孔，该通孔对应于该至少一发光二极管芯片，该分隔板的顶面形成一对应于该通孔的上开口，该分隔板的底面形成一对应于该通孔的下开口；一荧光粉膜片，该荧光粉膜片位 于该第一光线的出光路径上，该荧光粉膜片包含胶材以及与该胶材混合的一第一荧光物质，可通过第一光线的激发以产生一第二光线；及一反射壳体，具有一反射部及一位于该反射部下方的容置空间，该反射部位于该荧光粉膜片的上方；该容置空间收容该电路板、该分隔板以及该荧光粉膜片。

为达上面所描述的，本发明其中一实施例所提供的一种形成如所述发光显示器的发光显示器的方法，包括下列步骤：

将经过分选后且符合预定色点区的荧光粉膜片贴合于一分隔板，该分隔板具有一通孔，使所述荧光粉膜片的位置对应于该通孔的位置；

将所述分隔板固定地结合于电路板，所述电路板设有至少一发光二极管芯片，所述至少一发光二极管芯片置于所述通孔内；

提供一反射壳体，其中所述反射壳体形成一反射部及一位于该反射部下方的容置空间；及

将该电路板、该分隔板以及该荧光粉膜片置放于该容置空间内，该反射部位于该荧光粉膜片的上方。

本发明的有益效果可以在于，本发明的形成发光显示器的方法，在后段组装之前，通过光学的测试与筛选，先找出具有更准确的色点的荧光粉膜片。使得发光显示器的成品所发出的光线色点更符合客户预先指定的范围。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的发光显示器第一实施例的分解示意图。

图2为本发明第一实施例的荧光粉膜片的制造流程示意图。

图3为本发明的发光显示器第一实施例的剖视组合图。

图3a至图3d，为本发明的发光显示器第一实施例的不同变化实施方式的组合剖视图。

图4为本发明的发光显示器第二实施例的分解示意图。

图5为本发明第二实施例的荧光粉膜片的制造流程示意图。

图5a为本发明第二实施例的荧光粉膜片的另一种制造流程示意图。

图6为本发明的发光显示器第二实施例的剖视组合图。

图6a至图6d为本发明的发光显示器第二实施例的不同变化实施方式的组合剖视图。

图7为本发明的荧光粉膜片分布于色度坐标内分选的示意图。

具体实施方式

[第一实施例]

请参考图1，为本发明的发光显示器第一实施例的分解示意图。本发明提供一种发光显示器，其包括一电路板10、一分隔板20、一荧光粉膜片30以及一反射壳体40。

电路板10设有至少一发光二极管芯片12，发光二极管芯片12可以是cob(chiponboard)型式的led，通过导线(wire)14连接至电路板10表面的焊垫。但本发明不限制于此，例如也可以是覆晶式led等。本实施例的发光二极管芯片12可以是蓝光led，其光线的范围约400nm到480nm，较佳的可以利用波长445至475nm的高亮度蓝光led，可以配合红色、绿色或黄色的荧光粉，以激发出不同颜色的光线。为着控制发光显示器的发光色点区，发光二极管芯片12较佳是选定波长的范围。例如波长可以是465nm至467.5nm。

分隔板20置于电路板10的顶面，分隔板20具有至少一个通孔21，通孔21的位置对应于上述发光二极管芯片12。其中，该通孔21的位置是对应本发明发光显示器所需显示图案为较佳。举例来说，本发明发光显示器所需显示图案为数字8的七个节点，通孔21的位置也相对应为数字8的七个节点。此实施例中，一个通孔21内设有一个发光二极管芯片12。但本发明不限于此，一个通孔内可以设有多个发光二极管芯片，容后面实施例描述。分隔板20的顶面形成一对应于通孔21的上开口211，分隔板20的底面形成一对应于通孔21的下开口212。通孔21可以是等宽的，或者上开口211的宽度大于下开口212的宽度。本实施例，分隔板20的厚度较佳大于或等于发光二极管芯片12的高度，举例来说，当芯片是0.15mm时，并采用导线打线时，较佳大于0.4mm。

请参阅图2，为本发明的荧光粉膜片的制造流程示意图。本发明的荧光 粉膜片30包含胶材321以及与胶材321混合的荧光物质322。调配的过程，依发光显示器所需的显示颜色，配合相对应的比例混合荧光物质322以及胶材321。均匀搅拌上述荧光物质322以及胶材321的混合物(如标号32所示)。在一透明基板31上依所需显示图案涂布上述混合物(如标号32所示)以形成胶粉混合层32并涂布一遮光层34于该胶粉混合层32的周围。遮光层34可以是黑墨层，可防止胶粉混合层32发光时的侧漏光。上述所需的显示图案可以是利用一印刷网板或屏蔽。荧光粉膜片30的位置对应于分隔板20的上开口211。也就说，通孔21的位置亦对应于上述荧光粉膜片30。再者，该遮光层34的位置对应于分隔板20顶面除了上开口211的以外的区域，也就是说所需显示图案外的区域。

换句话说，荧光粉膜片30包括一透明基板31、位于透明基板31上的一具有所需显示图案的胶粉混合层32以及一环绕该所需显示图案的遮光层34，该荧光粉膜片30置于该分隔板20的顶面。

补充说明的一点，本实施例还可以在电路板10固定发光二极管芯片12并且打线之后，选择性地喷涂一层透光胶体140于发光二极管芯片12上，用以保护发光二极管芯片12以及导线(wire)14。其中透光胶体140可包含第二荧光物质(图略)，举例来说，基于色温考虑添加红色的荧光粉。基于此处的第二荧光物质，上述荧光物质322或可称为第一荧光物质以作区别。

如图3所示，为本发明的发光显示器的剖视组合图。反射壳体40具有至少一反射部42及一位于反射部42下方的容置空间45，反射部42位于荧光粉膜片30的上方。更具体的说，反射部42位于胶粉混合层32的上方。容置空间45收容上述电路板10、分隔板20以及荧光粉膜片30。本发明的发光显示器，当发光二极管芯片12所发出一第一光线经过一段距离(由分隔板20所定义的距离)发散后，激发位于出光路径上的荧光粉膜片30上的荧光物质322，产生一第二光线再经过反射部42照出去。本实施例，通过光线先经过上述均匀印刷或喷涂的荧光粉膜片30，形成一面光源，再经过反射部42，得以呈现一均匀出光面。

另外，为着使分隔板20准确地固定于电路板10上，本发明的分隔板20与电路板10间有相对应的卡合结构，如图1所示，本实施例的分隔板20的底面具有多个定位凸部23，电路板10上设有对应于所述多个定位凸部23的 定位凹孔13。本发明不限制于上述卡合结构，例如是可以对换的。换句说话，分隔板20的底面若具有多个定位凹孔，电路板10上设有对应于所述多个定位凹孔的定位凸部。

请参阅图1，本实施例中，反射壳体40的底面具有一对应于该反射部42的底部开口422。组合时，将荧光粉膜片30贴合于上述分隔板20的顶面。然后，将电路板10、分隔板20以及荧光粉膜片30的组合结构，置放于反射壳体40底面的收容空间45，并使荧光粉膜片30的胶粉混合层32对准于反射部42的底部开口422。本实施例一种较佳的尺寸安排，其中该底部开口422的宽度wa小于等于该胶粉混合层32的宽度wb，该胶粉混合层32的宽度wb大于等于该分隔板20的上开口211的宽度wc。此种安排方式，可使穿过反射部42的底部开口422的光线完全经过胶粉混合层32的激发，具有较好的发光效果。

请参阅图3a至图3c，为本发明的发光显示器的不同变化实施方式的组合剖视图。其中反射壳体40的反射部42填充有封装材(encapsulant)43，反射壳体40填充封装材43的一种方式，是先将反射壳体40的上表面贴上一暂时封带(图略)，然后倒置反射壳体40于一平面上，再由反射部42的底部进行灌胶流程，烘烤完成再移除暂时封带。其中该封装材(43、43b)的顶面预期为切齐或微凹于反射壳体40的上表面。也就是说，该封装材(43、43b)与反射壳体40的反射部42的组合，提供一近乎平坦的发光显示器顶面(出光表面)。如图3a所示，封装材43填满整个反射部42，其厚度可以是等于反射壳体40的厚度，封装材43的上表面切齐于反射壳体40的顶面，封装材43的下表面切齐于荧光粉膜片30’的顶面。如图3b及图3c所示，反射壳体40可倒置，反射部42部分填入预定量的封装材43b，使得封装材43b的上表面切齐于反射壳体40的顶面，其下表面与荧光粉膜片30’相隔开，二者间具有一空隙，亦使得封装材43b的厚度小于反射壳体40的厚度，因而可减轻发光显示器整体重量。再者，如图3a及图3c所示，本发明的发光显示器的可以还包括一外盖层(overlayer)50以显示产品需要的字符或图案，外盖层50覆盖于反射壳体40的顶面。

补充说明，为配合上述灌胶形成封装材43的高温过程，可能达到摄氏90至110度，透明基板31较佳是以熔点大于摄氏90度的材料制成，透明基 板31的硬度大于莫氏硬度1h。然而，图3b或图3c的封装材43b的底面未接触于荧光粉膜片30，因此透明基板31的材料需求不受限于上述条件。

请参阅图3d，为本发明的发光显示器具有多个发光二极管芯片的组合剖视图。与图3的实施例的主要差异在于，本实施例的电路板10a具有四个发光二极管芯片12，发光二极管芯片12的数量可以是多个，例如二个、四个、或更多。此外，多个发光二极管芯片12可以呈线状或矩阵状排列。对应于所述多个发光二极管芯片12，分隔板20a设有一较大的通孔21a，可以同时容纳四个发光二极管芯片12。再者，荧光粉膜片30a的胶粉混合层32的宽度略大于上述通孔21a的宽度，足以涵盖至多个发光二极管芯片12。反射壳体40a的反射部42a的底部宽度略小于胶粉混合层32的宽度，反射部42a可以是填满有封装材43a。此实施例的优点，在于发光角度更宽广，相较于现有技术，在相同的显示范围之下，本实施例的发光二极管芯片12可以用较少的数量通过较宽的荧光粉膜片30a而达到均匀的照明效果，进而减少成本。

可理解的，图3d的实施例可以具有类似于图3a至图3c的变化态样，亦即，反射部42a的顶面可以设置一外盖层(图略)；封装材43a可以是填入部分的反射部(图略)，使得封装材43a的上表面切齐于反射壳体40a的顶面，其下表面与荧光粉膜片30a相隔开，所形成封装材43a的厚度小于反射壳体40a的厚度。

[第二实施例]

请参阅图4，为本发明的发光显示器第二实施例的剖视分解图。与第一实施例的差异在于，本实施例具有不同结构的荧光粉膜片30’。荧光粉膜片30’包括一透明基板31、一涂布于透明基板31上的胶粉混合层32。

关于本实施例的荧光粉膜片30’的制造方法，请参阅图5，胶粉混合层32包含有荧光物质323以及胶材321。调配的过程，依发光显示器所需的显示颜色，配合相对应的比例混合荧光物质323以及胶材321。均匀搅拌上述荧光物质323以及胶材321的混合物(如标号32所示)。在透明基板31涂布上述混合物(如标号32所示)以形成胶粉混合层32，然后依据所需显示字体尺体，切割成多个小型的荧光粉膜片30’。荧光粉膜片30’置于分隔板20上预定的第一光线的路径上，亦即于本实施方式中分隔板20的通孔21顶缘。为固定本实施例的荧光粉膜片30’，分隔板20的顶面于通孔21的上开口211 的位置另形成一定位部22，荧光粉膜片30’置于定位部22且盖住通孔21，且荧光粉膜片30’的厚度不大于定位部22的深度，借此可防止光线经过荧光粉膜片30’的侧漏光。荧光粉膜片30’的宽度略大于通孔21的宽度。其中，该通孔21的位置是对应本发明发光显示器所需显示图案。进一步说，通孔21位于上开口211的定位部22可呈现本发明发光显示器所需显示图案；举例来说，若发光显示器所需显示图案为数字8的七个节点，定位部22的位置也相对应为数字8的七个节点。

请参阅图6，为本发明的发光显示器的第二实施例的剖视组合图。然后，将上述电路板10、分隔板20及荧光粉膜片30’收容于反射壳体40的容置空间45。再将封装材(encapsulant)43填充于反射部42。本实施例的封装材43填满反射部42，配合灌胶的高温过程，其中透明基板31的硬度大于莫氏硬度1h，并且较佳以熔点大于摄氏90度的材料制成。

本发明的发光显示器的第二实施较佳的尺寸安排，如图4所示，其中反射壳体40的底面具有一对应于反射部42的底部开口422，底部开口422的宽度wa小于等于定位部22的宽度wc，定位部22的宽度wc大于等于分隔板20的下开口212的宽度。

请参阅图5a，为本发明的荧光粉膜片另一实施例的剖视示意图。与上一实施例的差异在于，本实施例的荧光粉膜片30”可以省略透明基板，荧光粉膜片30”包括胶粉混合层32以及结构加强材34，结构加强材34例如可以是玻璃、玻璃纤维、或陶瓷…等，但不限制于此。需要时，可以加上烘干的过程。其中荧光粉膜片30”的硬度较佳大于莫氏硬度1h，其熔点大于摄氏90度。

请参阅图6a至图6c，为本发明的发光显示器第二实施例的不同变化实施方式的组合剖视图。其中封装材(43、43b)的上表面预期为切齐或微凹于反射壳体40的顶面。也就是说，该封装材43与反射壳体40的反射部42的组合，提供一近乎平坦的发光显示器顶面(出光表面)。如图6a所示，封装材43填满整个反射部42，其厚度等于反射壳体40的厚度，其中封装材43的上表面切齐于反射壳体40的顶面，封装材43的下表面切齐于荧光粉膜片30’的顶面。如图6b及图6c所示，反射壳体40可倒置，反射部42部分填入预定量的封装材43b，使得封装材43b的上表面切齐于反射壳体40的顶面，其 下表面与荧光粉膜片30’相隔开，两者间具有一空隙，换句话说，使得封装材43b的厚度会小于反射壳体40的厚度。再者，如图6a及图6c所示，本发明的发光显示器可以还包括外盖层(overlayer)50以显示产品需要的字符或图案，外盖层50覆盖于反射壳体40的顶面。

请参阅图6d，为本发明的发光显示器具有多个发光二极管芯片的组合剖视图。与图6的实施例的主要差异在于，本实施例的电路板10a具有四个发光二极管芯片12。类似于图3d，分隔板20a同时容纳四个发光二极管芯片12。发光二极管芯片12的数量可以是多个，例如二个、四个、或更多。此外，多个发光二极管芯片12可以呈线状或矩阵状排列。荧光粉膜片30a’及其胶粉混合层32的宽度略大于分隔板20a的通孔21a的宽度，足以涵盖至多个发光二极管芯片12。反射壳体40a的反射部42a的底部宽度略小于胶粉混合层32(或荧光粉膜片30a’)的宽度，反射部42a可以是填满有封装材43a。

可理解的，图6d的实施例可以具有类似于于图6a至图6c的变化态样，亦即，反射部42a的顶面可以设置一外盖层(图略)；封装材43a可以是填入部分的反射部(图略)，使得封装材43a的上表面顶面切齐或微凹于反射壳体40a的顶面，其下表面与荧光粉膜片30a相隔开，形成封装材43a的厚度小于反射壳体40a的厚度。

请参阅图7，为本发明的荧光粉膜片分布于色度坐标内分选的示意图。本发明的优点在于可以在产品后段组装前，预先使用蓝色光源并利用光谱仪，并配合软件，量测该些荧光粉膜片(30’或30”)的色度参数，是否符合位于色度坐标预定的色点区内。简称分选(bin，binary)，以预先确认色点的准确度。图7的三个色点区，pa代表现有技术的对照组，其x轴范围位于0.01至0.02。i30区表示第一实施例分选的情况(如图2的方法)，其x轴范围位于0.01至0.015。i30’区表示第二实施例分选的情况(如图5及图5a的方法)，其x轴范围位于0.005至0.01。说明本发明的荧光粉膜片可以事先分选更为准确，更缩小色点区的范围。借此，本发明的发光显示器更能有相同的色度，使产品更具有相同的质量。

本发明还提供一种形成具有更准确色度的发光显示器的方法，包括下列步骤：

将经过分选后且符合预定色点区的荧光粉膜片，如图2的荧光粉膜片30， 或图5及图5a的荧光粉膜片30’、30”，贴合于一分隔板20，分隔板20具有一通孔21(如图2或图4)，使所述荧光粉膜片30的位置对应于通孔21的位置；

如图3至图3d，或图6至图6d所示，将所述分隔板20固定地结合于电路板10，所述电路板10设有至少一发光二极管芯片12，所述至少一发光二极管芯片12置于所述通孔21内；

提供一反射壳体40，其中所述反射壳体40形成一反射部42及一位于该反射部42下方的容置空间45；及

收容上述电路板10、该分隔板20以及该荧光粉膜片(30’)于容置空间45内，反射部42位于荧光粉膜片30的上方。

请参图2，依本发明第一实施例，其中所述荧光粉膜片30的制造及分选步骤如下：

依所需的显示颜色，配合相对应的比例混合荧光物质322以及胶材321；

均匀搅拌上述荧光物质322以及胶材321的混合物(参图2的标号32)；以及

在一透明基板31上依所需显示图案涂布上述混合物以形成胶粉混合层32并涂布一遮光层34于该胶粉混合层32的周围。

请参阅图5，依本发明第二实施例，其中所述荧光粉膜片的制造及分选步骤如下：

依所需的显示颜色，配合相对应的比例混合荧光物质323以及胶材321；

均匀搅拌上述荧光物质323以及胶材321的混合物(参图5的标号32)；

在一透明基板31上均匀涂布所述混合物；以及

依所需尺寸裁切透明基板31，以形成多个荧光粉膜片30’。

本实施例的发光显示器的制造方法，还包括通过光学分选切割后的所述荧光粉膜片30’以符合预定色点区(如图7所示)，让均匀出光面优化，达到缩小成品色点的分布区。

本发明的特点及功能在于，本发明的发光二极管芯片12位于具有默认厚度分隔板20的通孔21内，可增加光线的反射路径。此外，本发明可以根据发光二极管芯片12的尺寸进行优化调整分隔板20的厚度以及通孔21的尺寸。再者，本发明将发光二极管芯片12的所发出的光线经过一段距离(分隔板20 预设厚度)发散后再通过荧光粉膜片(30、30’或30”)，产生面光源，再进入反射壳体40的反射部42，可避免现有技术以点光源直接进入反射部而造成的亮点现象。本发明相较于现有技术，不需要较大的混光距离，进而降低发光显示器的成品厚度及扩散剂用量，达到发光显示器的成品薄型化及降低成本的优点。

此外，依据本发明图3d或图6d的实施例，可以设置较宽的荧光粉膜片，用较少数量的发光二极管芯片12，达到均匀的照明效果，进而减少成本。相较于现有技术使用较多数量的发光二极管芯片以进行混光的效果，本发明可以减少发光二极管芯片12的数量，提供更均匀的照明效果。

再者，本发明的优点还在于，通过膜片印刷工艺的稳定性(荧光粉分布均匀)及垫片型结构(让荧光粉膜片受光强度面积一致)，可使得色点分布更加集中，更能符合显示器整体发光均匀性需求。

本发明的各种实施例的封装材的胶体并未直接接触发光二极管芯片，可以降低胶体本身直接受到光强度及发热源而导致黄化的情况，因此可大幅提升产品寿命与信赖性。

本发明的形成发光显示器的方法，在后段组装之前，通过光学测试与筛选，先找出具有更准确的色点的荧光粉膜片。使得发光显示器的成品所发出的光线色点更符合客户预先指定的范围。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。