[发明专利]发光装置、显示器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种能够产生一均匀的面光源的新颖超薄型发光装置及其制造方法。

背景技术

典型的发光二极管(light emitting diode；LED)封装包括：附着一发光二极管芯片至由一铸铝件制成的一引线框架(lead frame)，打线接合(wire bonding)以电性连接发光二极管至引线框架，并利用一成型工艺(molding process)以一光学透明的环氧树脂囊封该发光二极管、接合线及引线框架，其中二引线自该成型囊封引出以用于电性连接。此种类型的发光二极管封装结构形成一“点”光源，并广泛适用于一般的照明、讯息板(message board)及灯箱。另一种发光二极管封装则将发光二极管封装成用于SMT总成的一非常紧密的形式，其广泛用于液晶显示器(liquid crystal display；LCD)背光单元应用。然而，在本领域中众所熟悉的，这些典型的发光二极管封装非常昂贵(相较于发光二极管裸芯片而言)并且无法用于形成一均匀的面光源，除非使用一精密的光学设计及成本高昂的制造工艺。以一液晶显示装置为例，液晶显示装置包含例如液晶面板、TFT底板(backplane)及背光模块等关键部件。液晶面板上的各单独像素受控于TFT底板以容许光透过，藉此决定各该像素在受到背光模块发出的光的照射时的明暗状态。由于显示器日趋薄化的趋势，背光模块的厚度及成本已成为本领域中的主要技术问题。

各种用于背光模块的光源，例如冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent light；CCFL)、电致发光(electroluminescent；EL)元件、发光二极管(light emitting diode；LED)、有机LED(organic LED；OLED)及聚合物LED(polymer LED；PLED)。出于成本及成熟性的考量，通常使用由多个发光二极管形成的一发光二极管阵列作为一背光模块的光源。一般而言，背光模块可划分成直下式(direct-type)背光模块及侧边入光式(edge-type)背光模块。

侧边入光式背光模块广泛用于薄型液晶显示器中。侧边入光式背光模块包含一导光板及沿该导光板的周缘设置的该多个发光二极管，其中发光二极管的光进入导光板并照亮显示器。然而，在本领域中已知，大型光导板制造困难，并且用于大型显示器时成本高昂。此外，因各该发光二极管发出的光分布于整个导光板中，无法形成区域性开/关控制。因此，侧边入光式背光模块无法用于需要进行局部调光的液晶显示器。

用于显示器的现有的直下式背光模块直接将发光二极管设置于显示面板之下。为增强均匀性，需要设置一扩散板(diffuser)于发光二极管前方。尽管直下式背光模块适用于大型显示器，然而可以想见，直下式背光模块不仅过于复杂以致难以布置光源于背板上，且由于散射光的扩散板须与发光二极管间隔开，厚度过厚。换言之，直下式背光模块在提供均匀亮度与提供薄化外观之间面临两难的选择。

有鉴于此，需要为液晶显示器背光模块应用开发一种用于大型产品制造、超薄、能提供均匀面光源及局部调光特征的新颖发光装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新颖的发光装置、显示器及该发光装置的制造方法。该发光装置包含多个光源单元，所述这些光源单元设置于基板上并电性连接一图案化电极层。所述这些光源单元可透过该电极层选择性地启动，以开关一局部区域。

本发明提供一种新颖的发光二极管封装结构，其不仅可以以一超薄形式产生一均匀的面光源，且亦能够采用传统印刷电路板(printed circuit board；PCB)组装方法及高生产量的涂布工艺来制造。本发明所揭露的新颖发光二极管封装结构可用于各种迫切需要超薄形式的产品应用，包括液晶显示器背光模块、POP展示牌、装饰性照明、灯箱、…等等。

更具体而言，所述这些光源单元是通过如下方式制成：以一非常紧密的形式直接接合多个发光二极管裸芯片至一印刷电路板(printed circuit board；PCB)，接着切割该印刷电路板以获得大量光源单元。然后，可组装所述这些光源单元于基板上以用于大型产品。

本发明的另一目的在于提供一种新颖发光装置及制造该发光装置的方法，其中用于形成内反射的反射层，以便无需使用现有的的扩散板即可使发光二极管的光在内部结构中行进。藉此，可大幅降低整个封装结构的厚度。

本发明的再一目的在于，较佳对光源单元采用发光二极管芯片。因发光二极管芯片远较封装的发光二极管廉价，本发明将现有的涂布工艺与印刷电路板组装工艺相互整合于一起。本发明中采用发光二极管芯片而非封装的发光二极管。