光源模块的制作方法

光源模块的制作方法
【专利摘要】一种光源模块，包括电路板以及发光元件。电路板包括基材以及依序配置于基材的表面上的导电层与保护层。保护层包括第一部分、第二部分及镂空区域，且镂空区域暴露部分导电层。发光元件配置于电路板并用以发出光束，发光元件具有电连接部以及发光本体部，其中电连接部与位于镂空区域的部分导电层电连接，发光本体部位于所述保护层的第一部分上方，且第一部分的厚度小于第二部分的厚度，光束的一光轴大致平行于基材的表面。
【专利说明】光源模块

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种光源模块，尤其是涉及一种具有高发光效率的光源模块。

【背景技术】
[0002] 背光模块（Backlight Module ;BLM)为薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD)的重要 零组件之一。由于TFT-IXD为非自发光的显示器，必须通过背光源投射光线，穿透TFT-IXD 面板中的偏光板、液晶层、彩色滤光片等相关零组件，最后进入人的眼睛成像，实现显示的 功能。
[0003] -般而言，背光模块依其规模的要求，以光源设置的位置做分类，可分为侧光式 (Edge Lighting)背光模块以及直下型（Bottom Lighting)背光模块。以侧光式背光模块 为例，通常侧光式背光模块较常采用发光二极管光条（LED Light Bar)做为光源。而发光二 极管光条为多颗发光二极管通过表面贴合技术（SMT)贴附于电路板之上制作而成的组件， 然后将此发光二极管光条固定在导光板的入光面旁。发光二极管发出的光束的光轴与导光 板入光面的法线所夹的锐角定义为光束入射角，光束入射角对于背光模块的整体发光效率 而言会有很大的影响，换言之，也就是当发光二极管发出的光束进入导光板时，倘若光束入 射角的角度越大，则反射比例也越大，入光效率也就越差。
[0004] 具体而言，发光二极管贴附于电路板后是否有歪斜的情况产生，将直接影响到侧 光式背光模块组装完成后的光束入射角角度大小。从发光二极管光条的制程来看，在发光 二极管与电路板进行表面贴合处理的过程中，会先于电路板上设置固态的电连接材质（例 如是焊锡、包含锡、镍、金等材质），再将发光二极管放置在固态的电连接材质上，此时，会根 据发光二极管的尺寸，通过调整固态的电连接材质的厚度，使所述发光二极管的出光角度 调整成组装完成后的光束入射角角度接近为零，但表面贴合处理的过程中会经过温度较高 的回焊制程，使固态的电连接材质转为融熔状态，以焊接发光二极管与电路板，发光二极管 与电路板通过融熔的电连接材质产生电连接，再降温使电连接材质恢复为固态以使电连接 保持稳固。其中，在固态的电连接材质转为融熔状态时，发光二极管因电连接材质的塌陷而 容易产生位移，并受到电路板结构的干扰，使得发光二极管与电路板的相对位置容易产生 歪斜的情况。因为降温后，发光二极管已产生歪斜且被固定，导致组装完成后的光束入射角 角度将大幅增加，进而降低背光模块的整体发光效率。
[0005] 因此，如何确保发光二极管与电路板的相对位置不因回焊制程而改变，使入射至 导光板的光束入射角接近为零，进而提高背光模块的整体出光效率，实为本领域技术人员 所关注的重点之一。中国专利公开第CN102208515A号揭露一 LED封装体和LED封装安装结 构体，中国台湾专利公开第201031971A1号揭露背光模块的发光元件定位结构，中国台湾 专利公开第201227919A1号揭露一发光模块，中国台湾专利公开第201336122A1号揭露发 光二极管灯条及其制造方法，中国台湾新型专利第M339004号揭露光源模块及背光模块， 中国台湾新型专利第M345444号揭露一发光装置，美国专利公告第US7909480B2号揭露光 源模块，具有所述光源模块的显示装置及光源模块的制造方法。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的之一在于提供一种光源模块，其通过结构上的改良而有效确保 发光二极管与电路板的相对位置不因回焊制程而改变，使入射至导光板的光束入射角接近 为零，进而提商光源1?块的整体发光效率。
[0007] 本实用新型的其它目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一 步的了解。
[0008] 为达上述之一或部分或全部目的或其它目的，本实用新型的一实施例中提出一种 光源模块，包括电路板以及发光元件。电路板包括基材以及依序配置于基材的表面上的 导电层与保护层。保护层包括第一部分、第二部分及镂空区域，且镂空区域暴露部分导电 层。发光元件配置于电路板并用以发出光束，发光元件具有电连接部以及发光本体部，其中 电连接部与位于镂空区域的部分导电层电连接，发光本体部位于所述保护层的第一部分上 方，且第一部分的厚度小于第二部分的厚度，光束的光轴大致平行于基材的表面。
[0009] 在本实用新型的另一实施例中，还包括导光板，具有出光面、相对出光面的底面 及连接出光面与底面的入光面，其中发光元件配置于入光面旁，且发光元件发出的光束的 光轴大致平行于入光面的法线且光束经由入光面进入导光板内，并经由出光面射出导光板 外。
[0010] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导光板位于保护层的第二部分上方。
[0011] 在本实用新型的另一实施例中，还包括导电接垫，配置于发光元件的电连接部与 电路板的导电层之间。
[0012] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导电接垫的材质包括金及镍。
[0013] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板还包括配置于导电层与保护层之间 的第一粘着层，保护层通过第一粘着层胶合于导电层，且镂空区域暴露部分第一粘着层。
[0014] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板还包括配置于基材与导电层之间的 第二粘着层，导电层通过第二粘着层胶合于基材。
[0015] 在本实用新型的另一实施例中，上述的基材与保护层的材质为非导电材料。
[0016] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导电层的材质包括铜。
[0017] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板为软性电路板。
[0018] 本实用新型另外提出一种光源模块，包括电路板以及发光元件。电路板包括基材 以及依序配置于基材的表面上的导电层与保护层。保护层包括实体层以及镂空区域。镂空 区域暴露部分导电层，且镂空区域包括第一区段与第二区段。发光元件配置于电路板并用 以发出光束。发光元件具有电连接部以及发光本体部。电连接部与位于第一区段的部分导 电层电连接，发光本体部位于第二区段的部分导电层的上方，且发光本体部与保护层彼此 不接触，光束的光轴大致平行于基材的表面。
[0019] 在本实用新型的另一实施例中，上述的光源模块，还包括导光板，具有出光面、相 对出光面的底面及连接出光面与底面的入光面，其中发光元件配置于入光面旁，且发光元 件发出的光束的光轴大致平行于入光面的法线且光束经由入光面进入到导光板内，并经由 出光面射出导光板外。
[0020] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导光板位于保护层的实体层上方。
[0021] 在本实用新型的另一实施例中，上述的光源模块，还包括导电接垫，配置于发光元 件的电连接部与电路板的导电层之间。
[0022] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导电接垫的材质包括金及镍。
[0023] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板还包括配置于导电层与保护层之间 的第一粘着层，保护层通过第一粘着层胶合于导电层，且镂空区域暴露部分第一粘着层。
[0024] 在本实用新型的另一实施例中，上述的第一粘着层延伸至镂空区域的第二区段， 且发光元件接触部分第一粘着层。
[0025] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板还包括配置于基材与导电层之间的 第二粘着层，导电层通过第二粘着层胶合于基材。
[0026] 在本实用新型的另一实施例中，上述的基材与保护层的材质为非导电材料。
[0027] 在本实用新型的另一实施例中，上述的导电层的材质包括铜。
[0028] 在本实用新型的另一实施例中，上述的电路板为软性电路板。
[0029] 在本实用新型的另一实施例中，上述的发光本体部接触部分导电层。
[0030] 根据以上所述，本实用新型一实施例所述的光源模块，其电路板的保护层具有第 一部分与第二部分，且第一部分的厚度小于第二部分的厚度，具体而言，发光元件的发光本 体部配置于厚度较薄的第一部分上方，在这样的结构设计下，能够使得发光元件所发出的 光束的光轴大致平行于导光板的入光面的法线，使组装完成后的光束入射角角度接近为 零。此外，在另一实施例中，电路板的保护层具有实体层与镂空区域，且镂空区域包括第一 区段与第二区段，具体而言，发光元件的发光本体部接触于从第二区段露出的部分导电层， 在这样的结构设计下，同样能使得发光元件所发出的光束的光轴大致平行于基材的表面以 及导光板的入光面的法线，使组装完成后的光束入射角角度接近为零。本实用新型可根据 发光二极管的尺寸，选择发光元件的发光本体部配置方式，而不需调整固态的电连接材质 的厚度，进而降低回焊制程中，固态的电连接材质转为融熔状态时，发光二极管因电连接材 质的塌陷而产生位移的发生率，用以确保发光二极管与电路板的相对位置不因回焊制程而 改变，使入射至导光板的光束入射角接近为零，进而提高背光模块的整体出光效率。
[0031] 为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图 作详细说明如下。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 图1示出为本实用新型的一实施例所述的光源模块的俯视示意图。
[0033] 图2示出为沿图1所示的AA线段的剖面示意图。
[0034] 图3示出为本实用新型的另一实施例所述的光源模块的剖面示意图。
[0035] 图4示出为本实用新型的另一实施例所述的光源模块的剖面示意图。
[0036] 1、la、lb:光源模块
[0037] 10、10a、10b :电路板
[0038] 11 :发光元件
[0039] 12 :导光板
[0040] 13:导电接垫
[0041] 100 :表面
[0042] 101 :基材
[0043] 102:导电层
[0044] 103、103a:保护层
[0045] 104、104b :第一粘着层
[0046] 105 :第二粘着层
[0047] 111:电连接部
[0048] 112:发光本体部
[0049] 121:出光面
[0050] 122 :底面
[0051] 123 :入光面
[0052] B :实体层
[0053] L :光轴
[0054] P1 :第一部分
[0055] P2 :第二部分
[0056] 0、01:镂空区域
[0057] N :法线
[0058] R1 :第一区段
[0059] R2 :第二区段
[0060] T1、T2:厚度

【具体实施方式】
[0061] 有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一 优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、 下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限 制本实用新型。
[0062] 请参照图1与图2,图1为本实用新型的一实施例所述的光源模块的俯视示意图。 图2为沿图1所示的ΑΑ线段的剖面示意图。如图1与图2所示，本实施例所述的光源模块 1包括电路板10以及发光元件11。电路板10包括基材101以及依序配置于基材101的表 面100上的导电层102与保护层103。保护层103包括第一部分Ρ1、第二部分Ρ2以及镂空 区域0。镂空区域0暴露出部分导电层102。发光元件11配置于电路板10并用以发出光 束。发光元件11具有电连接部111以及发光本体部112。发光元件11的电连接部111与 位于镂空区域0的部分导电层102电连接。发光元件11的发光本体部112位于保护层103 的第一部分Ρ1上方，且保护层103的第一部分Ρ1的厚度Τ1小于第二部分Ρ2的厚度Τ2。 在这样的结构设计下，发光元件11发出的光束的光轴L大致平行于基材101的表面100。 本实施例所述的发光元件11例如是侧发光式LED (Side View LED)，即LED发出的光束的光 轴大致平行于LED电连接的电路板的基材表面，但本实用新型并不限于此。
[0063] 本实施例所述的发光元件11的发光本体部112例如是直接接触于电路板10的保 护层103的第一部分P1，但本实用新型并不限于此。
[0064] 本实施例所述的电路板10例如是软性电路板（Flexible Print Circuit,简称 FPC)，但本实用新型并不限于此。本实施例所述的电路板10的基材101与保护层103的材 质例如是聚酰亚胺（Polyimide，PI)、聚酯树脂（Polyester, PET)或其它非导电材质，但本 实用新型并不限于此。本实施例所述的电路板10的导电层102的材质例如是铜，但本实用 新型并不限于此。
[0065] 本实施例所述的光源模块1还包括导光板12。导光板12具有出光面121、相对出 光面121的底面122以及连接出光面121与底面122的入光面123。发光元件11配置于导 光板12的入光面123旁。具体而言，发光元件11发出的光束的光轴大致平行于导光板12 的入光面123的法线N，且大部分光束经由入光面123进入导光板12内，再经由出光面121 射出导光板12外。值得一提的是，在本实施例中，导光板12例如是配置在保护层103的第 二部分P2上方，换言之，本实施例所述的电路板10延伸至导光板12的下方，但本实用新型 并不限于此。需特别说明的是，本实施例所述的光源模块1例如是具有反射片以及散热结 构等构件，但上述这些构件并非本实用新型的特征所在，是故在图2中将这些构件省略。在 其它的实施例中，导光板12例如是直接接触于保护层103的第二部分P2,但本实用新型并 不限于此。
[0066] 本实施例所述的光源模块1还包括导电接垫13。导电接垫13配置于发光元件11 的电连接部111与电路板10的导电层102之间。具体而言，导电接垫13直接接触于发光 元件11的电连接部111与电路板10的导电层102,以使得发光元件11与电路板10固定于 彼此且完成电连接。本实施例所述的导电接垫13例如是焊锡，材质例如是锡、金或镍，但本 实用新型并不限于此。
[0067] 本实施例所述的电路板10还包括配置于导电层102与保护层103之间的第一粘 着层104以及配置于基材101与导电层102之间的第二粘着层105,但本实用新型并不限 于此。电路板10的保护层103通过第一粘着层104胶合于导电层102,且镂空区域0暴露 部分第一粘着层104。电路板10的导电层102通过第二粘合层105胶合于基材101。本实 施例所述的第一粘着层104及第二粘着层105的材质例如是环氧树脂（Epoxy)、聚酯树脂 (Polyester)或压克力树脂（Acrylic),但本实用新型并不限于此。
[0068] 经由上述可知，通过本实施例所述的电路板10的保护层103已根据发光元件11 的尺寸调整其第一部分P1的厚度T1小于第二部分P2的厚度T2,在这样的结构设计下，当 导电接垫13经过回焊制程而熔解塌陷时，由于发光元件11的发光本体部112承靠于保护 层103厚度较小的第一部分P1，发光元件11不会受到保护层103的第二部分P2干扰而有 歪斜的情形产生。进一步确保发光元件11发出的光束的光轴L大致平行于基材101的表 面100,也就是发光元件11所发出的光束的光轴L大致平行于导光板12的入光面123的法 线N。
[0069] 请参照图3,其为本实用新型的另一实施例所述的光源模块的剖面示意图。本实施 例所述的光源模块la类似于图1与图2所示的光源模块1，不同点在于，如图3所示，本实 施例所述的光源模块la的电路板10a包括基材101以及依序配置于基材101的表面100 的导电层102与保护层103a。保护层103a包括实体层B以及镂空区域01。镂空区域01 暴露出部分导电层102,且镂空区域01包括第一区段R1与第二区段R2。发光元件11的电 连接部111与位于第一区段R1的部分导电层102电连接。发光元件11的发光本体部112 接触位于第二区段R2的部分导电层102。在这样的结构设计下，同样能使发光元件11发出 的光束的光轴大致平行于基材101的表面100。
[0070] 本实施例所述的光源模块la的导光板12例如是配置于电路板10a的保护层103a 的实体层B上方，也就是说，本实施例所述的电路板10a延伸至导光板12的下方，但本实用 新型并不限于此。需特别说明的是，本实施例所述的光源模块la例如是具有反射片以及散 热结构等构件，但上述这些构件并非本实用新型的特征所在，因此在图3中将这些构件省 略。在其它的实施例中，导光板12例如是直接接触于保护层103a的实体层B，但本实用新 型并不限于此。
[0071] 在本实施例中，光源模块la具有的导电接垫13以及电路板10a具有的第一粘着 层104与第二粘着层105的结构描述已揭示如前述实施例，在此不再赘述。
[0072] 请参照图4,其为本实用新型的另一实施例所述的光源模块的剖面示意图。本实施 例所述的光源模块lb类似于图3所示的光源模块la，不同点在于，如图4所示，本实施例 所述的电路板l〇b包括配置于导电层102与保护层103a之间的第一粘着层104b以及配置 于基材101与导电层102之间的第二粘着层105,其中第一粘着层104b延伸至保护层103a 的镂空区域01的第二区段R2,且发光元件11的发光本体部112直接接触于延伸至镂空区 域01的第二区段R2的第一粘着层104b。也就是说，本实施例所述的发光元件11除了通过 导电接垫13固定于电路板10b外，进一步通过第一粘着层104b更加稳定的固定于电路板 10b上。此外，本实施例的其余的构件与图3所示的光源模块la相同，在此不再赘述。
[0073] 综上所陈，本实用新型其中的一实施例所述的光源模块，其电路板的保护层具有 第一部分与第二部分，且第一部分的厚度小于第二部分的厚度，具体而言，保护层已根据发 光元件的尺寸调整其第一部分的厚度及第二部分的厚度，且发光元件的发光本体部配置于 厚度较小的第一部分上方，在这样的结构设计下，能够使得发光元件所发出的光束的光轴 大致平行于基材的表面，也就是发光元件所发出的光束的光轴大致平行于导光板的入光面 的法线。此外，在另一实施例中，电路板的保护层具有实体层与镂空区域，且镂空区域包括 第一区段与第二区段，具体而言，电路板已根据发光元件的尺寸使发光元件的发光本体部 直接接触于从第二区段露出的部分导电层，或是让发光本体部直接接触于延伸至镂空区域 的第二区段的第一粘着层。也就是说，发光元件除了通过导电接垫固定于电路板外，进一步 通过第一粘着层更加稳定的固定于电路板上，在这样的结构设计下，同样能使得发光元件 所发出的光束的光轴大致平行于基材的表面以及导光板的入光面的法线，确保发光元件与 电路板的相对位置不因回焊制程而改变，使入射至导光板的光束入射角接近为零，进而提 高光源模块的整体发光效率。
[0074] 以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的 范围，所有依本实用新型权利要求及说明书内容所做的等效变化或修改，皆仍属本实用新 型专利覆盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须实现本实用新型所揭 露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索 之用，并非用来限制本实用新型所要求保护的范围。本说明书或权利要求书中提及的"第 一"、"第二"等仅用以命名组件（element)的名称或区别不同实施例或范围，并非用来限制 组件数量上的上限或下限。
【权利要求】
1. 一种光源模块，包括一电路板以及一发光兀件， 所述电路板包括一基材以及依序配置于所述基材的一表面上的一导电层与一保护层， 其中所述保护层包括一第一部分、一第二部分以及一镂空区域，且所述镂空区域暴露部分 所述导电层， 所述发光元件配置于所述电路板并用以发出一光束，所述发光元件具有一电连接部以 及一发光本体部，其中所述电连接部与位于所述镂空区域的部分所述导电层电连接，所述 发光本体部位于所述保护层的所述第一部分上方，且所述第一部分的厚度小于所述第二部 分的厚度，所述光束的一光轴大致平行于所述基材的所述表面。
2. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述光源模块还包括一导光板具有一出 光面、相对所述出光面的一底面以及连接所述出光面与所述底面的一入光面，其中所述发 光元件配置于所述入光面旁，且所述发光元件发出的所述光束的所述光轴大致平行于所述 入光面的一法线且所述光束经由所述入光面进入所述导光板内，并经由所述出光面射出所 述导光板外。
3. 如权利要求2所述的光源模块，其特征在于所述导光板位于所述保护层的所述第二 部分上方。
4. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述光源模块还包括一导电接垫配置于 所述发光元件的所述电连接部与所述电路板的所述导电层之间。
5. 如权利要求4所述的光源模块，其特征在于所述导电接垫的材质包括金以及镍。
6. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述电路板还包括配置于所述导电层与 所述保护层之间的一第一粘着层，所述保护层通过所述第一粘着层胶合于所述导电层，且 所述镂空区域暴露部分所述第一粘着层。
7. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述电路板还包括配置于所述基材与所 述导电层之间的一第二粘着层，所述导电层通过所述第二粘着层胶合于所述基材。
8. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述基材与所述保护层的材质为非导电 材料。
9. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述导电层的材质包括铜。
10. 如权利要求1所述的光源模块，其特征在于所述电路板为软性电路板。
11. 一种光源模块，包括一电路板以及一发光兀件， 所述电路板包括一基材以及依序配置于所述基材的一表面上的一导电层与一保护层， 其中所述保护层包括一实体层以及一镂空区域，所述镂空区域暴露部分所述导电层，且所 述镂空区域包括一第一区段与一第二区段， 所述发光元件配置于所述电路板并用以发出一光束，所述发光元件具有一电连接部以 及一发光本体部，所述电连接部与位于所述第一区段的部分所述导电层电连接，所述发光 本体部位于所述第二区段的部分所述导电层的上方，且所述发光本体部与所述保护层彼此 不接触，所述光束的一光轴大致平行于所述基材的所述表面。
12. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述光源模块还包括一导光板有一出 光面、相对所述出光面的一底面以及连接所述出光面与所述底面的一入光面，其中所述发 光元件配置于所述入光面旁，且所述发光元件发出的所述光束的所述光轴大致平行于所述 入光面的一法线且所述光束经由所述入光面进入到所述导光板内，并经由所述出光面射出 所述导光板外。
13. 如权利要求12所述的光源模块，其特征在于所述导光板位于所述保护层的所述实 体层上方。
14. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述光源模块还包括一导电接垫配置 于所述发光元件的所述电连接部与所述电路板的所述导电层之间。
15. 如权利要求14所述的光源模块，其特征在于所述导电接垫的材质包括金以及镍。
16. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述电路板还包括配置于所述导电层 与保护层之间的一第一粘着层，所述保护层通过所述第一粘着层胶合于所述导电层，且所 述镂空区域暴露部分所述第一粘着层。
17. 如权利要求16所述的光源模块，其特征在于所述第一粘着层延伸至所述镂空区域 的所述第二区段，且所述发光元件接触部分所述第一粘着层。
18. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述电路板还包括配置于所述基材与 所述导电层之间的一第二粘着层，所述导电层通过所述第二粘着层胶合于所述基材。
19. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述基材与所述保护层的材质为非导 电材料。
20. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述导电层的材质包括铜。
21. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述电路板为软性电路板。
22. 如权利要求11所述的光源模块，其特征在于所述发光本体部接触部分所述导电 层。
【文档编号】F21Y101/02GK203880649SQ201420310671
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】叶清国, 胡志铭, 郑琪匀 申请人:扬升照明股份有限公司