CN210005828U

CN210005828U - 光源模块以及显示装置

Info

Publication number: CN210005828U
Application number: CN201921015152.3U
Authority: CN
Inventors: 黄仲纬; 徐铭辉; 徐俊祺
Original assignee: Coretronic Corp
Current assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: TWM587831U

Abstract

本实用新型提供一种光源模块，其包括电路基板以及至少一发光元件。电路基板包括第一基材层、金属接垫层以及第一金属线路层。第一基材层具有彼此相对的第一表面与第二表面。金属接垫层由多个金属接垫所组成，金属接垫层位于第一基材层的第一表面。第一金属线路层位于第一基材层的第二表面。至少一发光元件位于第一基材层的第一表面，其中金属接垫层位于第一基材层及至少一发光元件之间。本实用新型另提供一种包含上述光源模块的显示装置。本实用新型的光源模块以及显示装置具有良好的均匀度与亮度。

Description

光源模块以及显示装置

技术领域

本实用新型是有关于一种光学模块与光学装置，且特别是有关于一种光源模块与显示装置。

背景技术

一般而言，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)可应用于日常生活中的各式照明装置以及各种平面显示器。以发光二极管在液晶显示器领域的应用方面为例，液晶显示器的背光模块即属于一种面光源，其基本原理是把线光源或多个点光源的有效光转化成高亮度且均匀度良好的面光源。一般而言，以光源位置作为区别，背光模块可分为侧入式(side incident type)与直下式(direct type)两种，其中因为直下式背光模块的结构简易，且可采用多组光源，而可提供较高的亮度及辉度，因此常应用于大尺寸液晶显示器的电子产品中。

进一步而言，目前的直下式背光模块提高均匀度与亮度的已知结构有以下两种。一种为设置有反射片的直下式背光模块，此种直下式背光模块设有载置多组光源的电路基板遍布灯箱背板，且反射片覆盖于电路基板上，并借此由反射片的高反射率与散射特性以增加背光的均匀度及亮度。然而，此种直下式背光模块的反射片本身存在机械性的热膨胀问题，因此，当反射片受温度影响而涨缩时，具有造成电路基板上所载置的光源(如发光元件或二次透镜)脱落的风险。若要降低此风险，则需要预留较大空隙以吸收反射片的涨缩所造成的尺寸变化，如此将会影响反射片的反射效果。再者，反射片是采用覆盖于电路基板上并裸露出光源的配置方式，因此光源的一部分发光区域(如下半部)会低于反射片的上表面，使得光源所发出的光被反射片所阻挡而无法被利用，导致照明效率降低。另一种直下式背光模块则借由设置高反射率的白色油墨作为电路基板上的防焊层的材质，以取代反射片的设置。然而，此种直下式背光模块在进行的发光元件的表面贴焊(SMT，Surface-mounttechnology)制程中，会因回焊制程的高温而产生白色油墨防焊层黄化的状况，使得白色油墨防焊层的反射率下降，进而影响直下式背光模块的均匀度与亮度。再者，已知结构将连接各电子元件的连接导线设置于电路基板的上层，使得电路基板的表面非为平整的平面，亦使得反射率大幅下降。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。

实用新型内容

本实用新型提供一种光源模块，具有良好的均匀度与亮度。

本实用新型提供一种显示装置，具有良好的影像品质与亮度。

本实用新型的其他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。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种光源模块。光源模块包括电路基板以及至少一发光元件。电路基板包括第一基材层、金属接垫层以及第一金属线路层。第一基材层具有彼此相对的第一表面与第二表面。金属接垫层由多个金属接垫所组成，金属接垫层位于第一基材层的第一表面。第一金属线路层位于第一基材层的第二表面。至少一发光元件位于第一基材层的第一表面，其中金属接垫层位于第一基材层及至少一发光元件之间。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括前述的光源模块以及显示面板。光源模块用于提供照明光束。显示面板位于照明光束的传递路径上。

基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，光源模块借由暴露出第一基材层的表面的配置，而可实现借由第一基材层的第一表面来直接反射发光元件所发出的光的光路设计，而不须另外设置反射片或涂布具有高反射率的白色油墨，而可避免设置的反射片受温度影响涨缩时，造成的发光元件或二次透镜脱落的风险，也可避免因回焊制程的高温而产生的表面黄化的问题，而可维持良好的反射率，进而使光源模块具有良好的均匀度与亮度。如此，采用了光源模块的显示装置亦能借由光源模块所提供的照明光束，而呈现具有良好的影像品质与亮度的画面。

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。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的一种光源模块与显示装置的剖面示意图。

图2是本实用新型另一实施例的一种光源模块与显示装置的剖面示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳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。

图1是本实用新型一实施例的一种光源模块与显示装置的剖面示意图。请参照图1，本实施例的显示装置200包括光源模块100以及显示面板210。光源模块100用于提供照明光束L，显示面板210位于光源模块100所提供的照明光束L的传递路径上，而能借由照明光束L显示一影像画面。进一步而言，如图1所示，本实施例的光源模块100包括电路基板110、至少一发光元件120以及可选择性地包括至少一光学膜片130(图1绘示三片光学膜片130为例)。在本实施例中，发光元件120可采用发光二极管(LED)、次毫米发光二极管(mini LED)或微发光二极管(micro LED)等类型的发光元件120。此外，在本实施例中，光源模块100还可选择性包括二次透镜(未绘示)，二次透镜可位于至少一发光元件120上，以调整至少一发光元件120所提供光束的光形。

具体而言，如图1所示，在本实施例中，电路基板110包括第一基材层111、金属接垫层112以及第一金属线路层113。第一基材层111具有彼此相对的第一表面S111与第二表面S112。金属接垫层112与至少一发光元件120皆位于第一基材层111的第一表面S111侧，而第一金属线路层113位于第一基材层111的第二表面S112侧。如图1所示，在本实施例中，金属接垫层112位于第一基材层111及至少一发光元件120之间。

进一步而言，如图1所示，在本实施例中，电路基板110的第一表面S111并未形成防焊层或涂有白色油墨，亦未设置其他连接线路，而是暴露出第一基材层111的材质表面。举例而言，第一基材层111的材质可为含有双马来酰亚胺(Bismaleimide)与氰酸酯(cyanateester)的环氧树脂材料或液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer,LCP)等具有高反射率的材质。此外，在本实施例中，由于光源模块100是借由第一基材层111的第一表面S111来反射发光元件120所发出的光，而第一基材层111所采用的含有双马来酰亚胺(Bismaleimide)与氰酸酯(cyanate ester)的环氧树脂材料或液晶聚合物等材质的耐热度也较高，因此，可不致在光源模块100的回焊制程的高温下产生黄化的问题，其材质表面的反射率也不会受回焊制程的高温影响而变化，而可保持稳定的反射率。举例而言，在本实施例中，第一基材层111对于光波长介于480nm至780nm的光的反射率大于85％。

并且，如图1所示，在本实施例中，至少一发光元件120的底面BS与第一基材层111的第一表面S111齐平或高于第一基材层111的第一表面S111。如此，当发光元件120提供光束时，第一基材层111的第一表面S111可位于来自发光元件120的光束的传递路径上，因此，第一基材层111的第一表面S111能直接反射发光元件120所发出的光。如此，如图1所示，当光束自发光元件120出光后，部分光束会直接传递至第一基材层111的第一表面S111，光束即可借由被第一基材层111的第一表面S111反射而传递至光学膜片130的过程中来使其分布均匀化。并且，在本实施例中，光束也可借由光学膜片130来修正出光方向，以提升直下式光源模块100的正向辉度。此外，在本实施例中，由于光源模块100的电路基板110的第一表面S111侧不需设置防焊层，因此可减少一道制程工序，而能增加制程良率及降低产品成本。

另一方面，如图1所示，在本实施例中，金属接垫层112由多个金属接垫PA所组成，其中每一金属接垫PA分别对应发光元件120表面贴焊制程所需的连接面(例如焊接点或金属接脚)。而第一基材层111具有多个贯孔TH，这些金属接垫PA分别位于这些贯孔TH上，且至少一发光元件120经由这些金属接垫PA与这些贯孔TH而与第一金属线路层113电连接。特别说明的是，第一金属线路层113包含多个连接线路(图未示)，用以电连接各贯孔TH、电源(图未示)或其他电连接用途。详言之，第一金属线路层113用以提供各电子元件间电连接所需的连接线路，而金属接垫层112仅具有多个金属接垫PA，不包含其他用以电连接不同电子元件(例如发光元件120、电源等)的连接线路。

举例而言，设置具有多个金属接垫PA的金属接垫层112于第一基材层111的第一表面S111侧的方法可包括下列步骤。首先，在本实施例中，在第一基材层111的第一表面S111侧形成有一表面金属层，其中表面金属层由多个金属接垫PA区及一闲置金属区所组成。去除闲置金属区的表面金属层而暴露出第一基材层111的第一表面S111，以形成具有这些金属接垫PA的金属接垫层112。或者是，在其他的实施例中，亦可于第一表面S111直接形成多个金属接垫PA，而无需进行去除闲置金属区的步骤，亦可形成具有这些金属接垫PA的金属接垫层112。

另一方面，在本实施例中，这些贯孔TH贯穿第一基材层111，且这些贯孔TH的内部包含导电金属，以使分别位于第一基材层111两侧的金属接垫PA与第一金属线路层113能电连接，以驱动发光元件120发光。换言之，在本实施例中，第一金属线路层113为发光元件120的驱动线路层，但本实用新型不局限于此。如图1所示，在本实施例中，电路基板110还可包括第二基材层114与第二金属线路层115，其中第一金属线路层113位于第一基材层111与第二基材层114之间，而第二金属线路层115位于第二基材层114远离第一基材层111的一侧。举例而言，设置第二基材层114与第二金属线路层115的方法可以是将第二基材层114压合至第一基材层111的第二表面S112侧。进一步而言，第二基材层114的材质与第一基材层111的材质相同，而在第二基材层114中亦可形成有多个贯孔(图未示)，以电连接第一金属线路层113与第二金属线路层115，而可依需求形成不同的发光元件120的驱动线路层。在其他实施例中，第二金属线路层115远离第二基材层114的一侧可设置电性绝缘层(图未示)，以保护第二金线路层115，或再设置其他基材层及金属线路层，以依需求实施更多层电路板的态样。

进一步而言，在本实施例中，金属接垫层112由多个金属接垫PA所组成，意即金属接垫层112仅包含金属接垫PA，而不包含其他电路走线的配置。举例而言，在本实施例中，金属接垫PA的长度尺寸与宽度尺寸均小于5毫米(mm)，或金属接垫PA的面积等于或略大于发光元件120表面贴焊制程所需连接面(例如焊接点或金属接脚)的面积。如此，可以将第一基材层111的材质表面所暴露出的面积最大化，进而提升第一基材层111的反射效率。详言之，在本实用新型的电路基板110，在第一基材层111的第一表面S111的一侧，仅有金属接垫PA及发光元件120，而不包含其他元件、油墨或金属层，因此第一基材层111的材质表面可具有最大的反射面积。亦即，第一基材层111的第一表面S111除发光元件120及金属接垫PA所遮挡的区域外，均可用作直接反射光线的区域。但本实用新型不局限于此，在其他的实施例中，在不实质影响第一基材层111的反射效率的前提下，可以在电路基板110的外围区域上(例如对应非显示区域的区域)设置电路走线、油墨或文字等，或是在不实质影响第一基材层111的反射效率的前提下，在第一基材层111的第一表面S111设置电路走线、油墨或文字等。实用新型例如在另一实施例中，在不实质影响第一基材层111的反射效率的前提下，金属接垫PA可以短电路(例如不超过5毫米)连接金属接垫PA与贯孔TH，而形成金属接垫PA与第一金属线路层113的电连接。此外特别说明的是，在本实施例中金属接垫PA位于这些贯孔TH上的实施态样，包含了金属接垫PA与贯孔TH重叠，或金属接垫PA与贯孔TH邻接等不同的实施态样，意即金属接垫PA可包含用以连接发光元件120的部分以及环绕(或部分环绕)贯孔TH的部分，但本实用新型也不局限于此。

在本实施例中，第一基材层111在第一方向D1与第二方向D2上的热膨胀系数低于15PPM/℃，而在第三方向D3上的热膨胀系数低于45PPM/℃，其中第一方向D1与第二方向D2平行于第一表面S111，第三方向D3垂直于第一表面S111。如此，当发光元件120发光而使电路基板110的工作环境温度升高时，由于第一基材层111在各方向上的热膨胀系数皆较低，因此能避免造成电路基板110上所载置的发光元件120或二次透镜脱落的风险。

如此一来，本实施例的光源模块100借由暴露出第一基材层111的表面的配置，而可实现借由第一基材层111的第一表面S111来直接反射发光元件120所发出的光的光路设计，而不需另外设置反射片或涂布具有高反射率的白色油墨，而可避免设置的反射片受温度影响涨缩时，造成的发光元件120或二次透镜脱落的风险，也可避免因回焊制程的高温而产生的表面黄化的问题，而可维持良好的反射率，进而使光源模块100具有良好的均匀度与亮度。如此，采用了光源模块100的显示装置200亦能借由光源模块100所提供的照明光束L，而呈现具有良好的影像品质与亮度的画面。

图2是本实用新型另一实施例的一种光源模块与显示装置的剖面示意图。请参照图2，本实施例的光源模块300与显示装置400与图1的光源模块100与显示装置200类似，而差异如下所述。在本实施例中，第二基材层314的材质与第一基材层111的材质可选择为不同。举例而言，在本实施例中，第二基材层314可为FR4等级的玻璃纤维板、CEM3等级的半玻璃纤维板以及金属电路板(MCPCB)等各式压合板材。如此一来，本领域从事人员可视需求来采用电路基板310中未与发光元件120相邻的基材层的材质，以改善电路基板310的散热性、硬度等其他物质特性，以实现具有较佳复合效果的电路基板310。

此外，在本实施例中，由于光源模块300与光源模块100具有类似的结构，因此光源模块300也能借由暴露出第一基材层111的表面的配置，而使光源模块300具有良好的均匀度与亮度。因此，光源模块300也能达到与图1的光源模块100类似的功能，而能达到与光源模块100类似的效果与优点，在此就不再赘述。并且，应用了光源模块300的显示装置400，也能达到与图1的显示装置200类似的功能，而能达到与显示装置200类似的效果与优点，在此也不再赘述。

综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，光源模块借由暴露出第一基材层的表面的配置，而可实现借由第一基材层的第一表面来直接反射发光元件所发出的光的光路设计，而不须另外设置反射片或涂布具有高反射率的白色油墨，而可避免设置的反射片受温度影响涨缩时，造成的发光元件或二次透镜脱落的风险，也可避免因回焊制程的高温而产生的表面黄化的问题，而可维持良好的反射率，进而使光源模块具有良好的均匀度与亮度。如此，采用了光源模块的显示装置亦能借由光源模块所提供的照明光束，而呈现具有良好的影像品质与亮度的画面。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是依本实用新型权利要求书及发明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和实用新型名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

附图标记说明：

100、300：光源模块

110、310：电路基板

111：第一基材层

112：金属接垫层

113：第一金属线路层

114、314：第二基材层

115：第二金属线路层

120：发光元件

130：光学膜片

200、400：显示装置

210：显示面板

BS：底面

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

L：照明光束

PA：金属接垫

S111：第一表面

S112：第二表面

TH：贯孔。

Claims

1.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包括电路基板以及至少一发光元件，其中：

所述电路基板包括第一基材层、金属接垫层以及第一金属线路层，其中：

所述第一基材层具有彼此相对的第一表面与第二表面；

所述金属接垫层由多个金属接垫组成，所述金属接垫层位于所述第一基材层的所述第一表面；以及

所述第一金属线路层位于所述第一基材层的所述第二表面；以及

所述至少一发光元件位于所述第一基材层的所述第一表面，其中所述金属接垫层位于所述第一基材层及所述至少一发光元件之间。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一基材层具有多个贯孔，所述多个金属接垫分别位于所述多个贯孔上，且所述至少一发光元件经由所述多个金属接垫与所述多个贯孔与所述第一金属线路层电连接。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述至少一发光元件的底面与所述第一基材层的所述第一表面齐平或高于所述第一基材层的所述第一表面。

4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述电路基板还包括第二基材层，其中所述第一金属线路层位于所述第一基材层与所述第二基材层之间。

5.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，所述第二基材层的材质与所述第一基材层的材质相同。

6.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，所述第二基材层的材质与所述第一基材层的材质不同。

7.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，所述电路基板还包括第二金属线路层，其中所述第二金属线路层位于所述第二基材层远离所述第一基材层的一侧。

8.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一基材层对于波长介于480nm至780nm之间的光的反射率大于85％。

9.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一基材层在第一方向与第二方向上的热膨胀系数低于15PPM/℃，而在第三方向上的热膨胀系数低于45PPM/℃，其中所述第一方向与所述第二方向平行于所述第一表面，所述第三方向垂直于所述第一表面。

10.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述第一基材层的材质为含有双马来酰亚胺与氰酸酯的环氧树脂材料。

11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括光源模块以及显示面板，其中：

所述光源模块用于提供照明光束，且所述光源模块包括电路基板以及至少一发光元件，其中：

所述第一基材层具有彼此相对的第一表面与第二表面；

所述至少一发光元件位于所述第一基材层的所述第一表面，其中所述金属接垫层位于所述第一基材层及所述至少一发光元件之间；以及

所述显示面板位于所述照明光束的传递路径上。