CN101900259A - 发光二极管模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管模块及其制造方法，包括：提供具有承载区和成型区的载板；设置至少一个具有至少一个电路层的基板于载板的承载区；设置至少一个发光二极管于载板的承载区；电性连接发光二极管和基板的电路层；以至少一个透光封装组件封装发光二极管和至少部分电路层；以及将载板的成型区加工成所需的外型。上述的载板不仅可作为散热件，并且易于加工成各种设计好的外型，因此，以上述方法制造的发光二极管模块，其生产成本较低，并且具备较优的散热效果和较优的外型。

Description

发光二极管模块及其制造方法
技术领域
本发明是涉及一种发光二极管模块及其制造方法，特别涉及一种适合加工成各种造型的发光二极管模块及其制造方法。
背景技术
发光二极管(light-emitting diode，LED)具有体积小、使用寿命长以及省电等优点，因此发光二极管广泛应用于照明灯具、交通标志以及装饰等用途。然而，散热问题一直是发光二极管需要克服的问题，尤其是高功率的发光二极管。
现有的发光二极管模块是将发光二极管封装完成后，再将已封装的发光二极管设置于散热件上。随着发光二极管的功率提高，散热件的体积也随之增大，以增加散热效果。然而，现有的生产机器不适用组装包括体积庞大或具有散热鳍片的散热件的发光二极管，因此，厂商必须另行设计合适的生产机器，而使得生产成本增加。此外，散热件的外观多为固定造型，因此，散热件的造型限制了最终产品外型的设计弹性，尤其是体积庞大或具有散热鳍片的散热件。
综上所述，如何使发光二极管模块具备适当的散热效果并保有产品外型的设计弹性，是目前极需努力的目标。
发明内容
针对上述问题，本发明目的之一是提供一种发光二极管模块及其制造方法，其是将发光二极管设置于厚度相对较薄的载板，经封装后再将载板加工成型，因此，本发明的发光二极管模块的外型可任意设计。优选地，高导热材料的载板也作为提供适当散热效果的散热件。
为了达到上述目的，本发明实施例的发光二极管模块包括载板、至少一个基板、至少一个发光二极管以及至少一个透光封装组件。载板具有承载区以及成型区，其中成型区用来形成所需的外型。基板设置于载板的承载区，并具有至少一个电路层。发光二极管也设置于载板的承载区，并与基板的电路层电性连接。透光封装组件则封装发光二极管和至少部分电路层。
为了达到上述目的，本发明另一实施例的发光二极管模块的制造方法包括：提供具有承载区和成型区的载板；设置至少一个具有至少一个电路层的基板于载板的承载区；设置至少一个发光二极管于载板的承载区；电性连接发光二极管以及基板的电路层；以至少一个透光封装组件封装发光二极管以及至少部分电路层；以及将载板的成型区加工成所需的外型。
以下通过具体实施例配合附图详加说明，会更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1a为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图1b为显示图1a的实施例移除透光封装组件的发光二极管模块的俯视图。
图2a为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图2b为显示图2a的实施例移除透光封装组件的发光二极管模块的俯视图。
图3a为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图3b为显示图3a的实施例移除透光封装组件的发光二极管模块的俯视图。
图4和图5为显示不同造型的本发明实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图6为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图7为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的剖面侧视图。
图8为显示本发明一个实施例的发光二极管模块的制造方法的流程图。
图9为显示应用于本发明一个实施例的发光二极管模块的载板的俯视图。
主要组件符号说明
1、1’    发光二极管模块
11        载板
111       承载区
112       成型区
112a      散热鳍片
112b      反射结构
113       预折部
12、12’  基板
121       导电接点
122       开孔
13        发光二极管
131       引线
14        透光封装组件
141       间隔件
142       透光基板
70        反射杯
72        扩散组件
S81～S87  发光二极管模块的制造步骤
具体实施方式
请参照图1a以及图1b，说明本发明的发光二极管模块1，其中图1a为本发明的发光二极管模块1的剖面侧视图，图1b为本发明的发光二极管模块1移除透光封装组件14的俯视图。本发明的优选实施例的发光二极管模块1包括载板11、至少一个基板12、至少一个发光二极管13以及至少一个透光封装组件14。载板11具有承载区111和成型区112，其中成型区112可依据设计需求而任意加工成特定外型。基板12设置于载板11的承载区111。基板12具有至少一个电路层，举例而言，电路层包括导电接点121。在实施例中，基板12可为铜箔基板、绝缘材料基板、玻璃纤维基板、陶瓷基板、复合材料基板、软性基板、玻璃纤维预浸布或高分子材料基板，并且不限定基板的层数，也可为多个基板迭合而成。
接续上述说明，发光二极管13也设置于载板11的承载区111。在实施例中，基板12具有开孔122，如图1b所示，发光二极管13则设置于基板12的开孔122中，并固定于载板11的承载区111上。需注意的是，每一个开孔122中可设置一个或多个发光二极管13，也即开孔122的侧壁围绕一个或多个发光二极管13。但不限于此，发光二极管13也可与基板12’并列设置于载板11的承载区111，如图2a和图2b所示。
请再参照图1a和图1b，发光二极管13与基板12的电路层电性连接。举例而言，发光二极管13以引线131与基板12上的导电接点121电性连接。透光封装组件14则封装发光二极管13和至少部分电路层，例如基板12上的导电接点121。在实施例中，透光封装组件14可为高分子材料。此外，本发明的发光二极管模块可还包括荧光材料，其可设置于发光二极管13的表面、混合于高分子材料中，或者以荧光膜形式设置于发光二极管之上。
在实施例中，载板11可为高导热材料，例如金属材料或复合材料，如此，载板11即可作为散热件。为了增加散热效果和易于设计外型，载板11的尺寸远大于基板12的尺寸。举例而言，请参照图3a和图3b，载板11的成型区112朝向基板的相对侧弯折而作为散热鳍片112a。或者，如图4所示，载板11的成型区112也可朝向基板12侧弯折而作为反射结构112b和/或散热结构。
请参照图5，载板11也可为多层结构，其中，载板11的成型区112的其中一层可朝向基板12的相对侧弯折以作为散热鳍片112a，而另一层则朝向基板12侧弯折以作为反射结构112b和/或散热结构。优选为，反射结构112b朝向发光二极管13的表面可经阳极处理或者形成反射层于上述表面，以增加反射效果。
在实施例中，载板11也可为导电材料，如此，载板11可分别与基板12的电路层和发光二极管13电性连接，使基板12的电路层和发光二极管13经由载板11与外部电性连接。或者，载板11也可作为基板12的电路层与发光二极管13之间的电性连接组件。举例而言，发光二极管13以导电凸块与载板11电性连接，载板11再与基板12的电路层电性连接，如此发光二极管13即可经由载板11与基板12的电路层电性连接。
请参照图6，本发明另一实施例的发光二极管模块1’，其透光封装组件14可包括间隔件141以及透光基板142。间隔件141设置于基板12上，而透光基板142设置于间隔件142上，使透光基板142与发光二极管13间具有间隙。依据上述结构，透光基板142则较不会受到发光二极管13所产生的热能的影响。举例而言，涂布或黏合于透光基板142的内表面或外表面或混合于透光基板142的荧光材料即不会因发光二极管13所产生的热能而劣化。
请参照图7，本发明实施例的发光二极管模块可还包括反射杯70，其设置于载板11的发光二极管13侧。反射杯70可为高导热材料、金属材料或者复合材料，使发光二极管13所产生的热能可经由载板11传导至反射杯70再发散出去，以达到散热的效果。此外，本发明的发光二极管模块也可包括扩散组件72，例如扩散膜。扩散组件72设置于发光二极管13的出光侧，例如反射杯70或反射结构112b(如图4所示)的开口端，以使发光二极管13所发出的光线较为均匀或柔和。
在实施例中，本发明的发光二极管模块可还包括驱动配接器(未图示)。驱动配接器与发光二极管13电性连接，以驱动发光二极管13。驱动配接器另具有导电接头，以与现有的灯座电性连接。经由驱动配接器，本发明的发光二极管模块即可与任意形式的现有灯座电性连接，并取得发光所需的电源。优选为，驱动配接器是以可插拔的方式与发光二极管13电性连接，如此，发光二极管13损毁时，使用者仅需更换发光二极管13即可，而无需更换整组灯具。此外，发光二极管13利用导线与驱动配接器电性连接，本发明的发光二极管模块即可兼容于现有的与出光方向呈垂直或同方向的灯座。
请参照图8和图1a，说明本发明的发光二极管模块的制造方法。首先，提供载板11(S81)，其具有承载区111和成型区112。设置具有电路层的基板12于载板11的承载区111(S82)，以及设置发光二极管13于载板11的承载区111(S83)，并电性连接发光二极管13和基板12的电路层(S84)。接着，以透光封装组件14封装发光二极管13和基板12上的至少部分电路层(S85)，例如电路层中的导电接点121。最后，将载板11的成型区112加工成所需的外型(S87)，例如图3a所示的散热鳍片112a、图4所示的反射结构112b和/或散热结构等。
请一并参照图9，在实施例中，本发明的发光二极管模块的制造方法还包括在载板11的成型区112形成预折部113(S86)，如此，后续仅需依照预折部113弯折即可形成预先设定的外型。举例而言，在图9所示的承载区111设置基板和发光二极管，再依照预折部113弯折即可形成骰子外型的发光二极管模块。因此，相对较为扁平的发光二极管模块半成品有利于运输和储存，而有助于降低相关成本。
在实施例中，本发明的发光二极管模块可应用于液晶显示器的背光模块。举例而言，将载板11的成型区112两端朝发光二极管13侧弯折，即可形成U型的侧光式(side-emitting)背光模块。但不限于此，本发明的发光二极管模块也可应用于直下式(bottom-emitting)背光模块。
综合上述，本发明的发光二极管模块及其制造方法，其是将发光二极管设置于厚度相对较薄的载板经封装后，再将载板加工成型，因此，本发明的发光二极管模块无需特殊规格的生产机器即可进行生产，并且载板易于后续加工而可任意设计成各种外型。在优选实施例中，高导热材料的载板也可作为提供适当散热效果的散热件，换言之，散热件即可配合发光二极管模块的设计而随意加工成各种外型。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想和特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即凡是依本发明所公开的精神所作的等效变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求中。

Claims (23)

1.一种发光二极管模块，包括：
一载板，其具有一承载区以及一成型区，其中所述成型区形成所需的外型；
至少一个基板，其设置于所述载板的所述承载区，并具有至少一个电路层，其中所述载板的尺寸大于所述基板的尺寸；
至少一个发光二极管，其设置于所述载板的所述承载区，并与所述基板的所述电路层电性连接；以及
至少一个透光封装组件，其封装所述发光二极管以及至少部分所述电路层。
2.如权利要求1所述的发光二极管模块，其中所述载板包括一高导热材料、一金属材料或者一复合材料。
3.如权利要求2所述的发光二极管模块，其中所述载板的所述成型区朝向所述基板的相对侧弯折以作为一散热鳍片，或者朝向所述基板侧弯折以作为一反射结构和/或一散热结构。
4.如权利要求2所述的发光二极管模块，其中所述载板包括多层结构，并且所述载板的所述成型区的其中一层朝向所述基板的相对侧弯折以作为一散热鳍片，另一层朝向所述基板侧弯折以作为一反射结构。
5.如权利要求3所述的发光二极管模块，其中所述载板的所述成型区朝向所述发光二极管的表面经阳极处理或形成一反射层。
6.如权利要求1所述的发光二极管模块，其中所述基板具有一开孔，并且所述开孔的侧壁围绕一个或多个所述发光二极管。
7.如权利要求1所述的发光二极管模块，其中所述发光二极管是以引线或导电凸块与所述基板的所述电路层电性连接。
8.如权利要求1所述的发光二极管模块，其中所述透光封装组件包括一高分子材料，或包括一间隔件以及一透光基板，其中所述间隔件设置于所述基板，所述透光基板设置于所述间隔件，并且所述透光基板与所述发光二极管间具有一间隙。
9.如权利要求8所述的发光二极管模块，还包括：
一荧光材料，其设置于所述发光二极管的表面、所述透光基板的表面、混合于所述高分子材料或所述透光基板，或者以一荧光膜设置于发光二极管之上。
10.如权利要求1所述的发光二极管模块，其应用于一侧光式背光模块或一直下式背光模块。
11.如权利要求1所述的发光二极管模块，还包括：
一反射杯，其设置于所述载板的所述发光二极管侧，并且所述反射杯包括一高导热材料、一金属材料或者一复合材料。
12.如权利要求1所述的发光二极管模块，还包括：
一扩散组件，其设置于所述发光二极管的出光侧。
13.如权利要求1所述的发光二极管模块，还包括：
一驱动配接器，其与所述发光二极管电性连接，以驱动所述发光二极管，并具有一导电接头，以与一灯座电性连接。
14.如权利要求13所述的发光二极管模块，其中所述驱动配接器以可插拔方式和/或导线与所述发光二极管电性连接。
15.一种发光二极管模块的制造方法，包括：
提供一载板，其具有一承载区以及一成型区；
设置至少一个基板于所述载板的所述承载区，所述基板具有至少一个电路层，其中所述载板的尺寸大于所述基板的尺寸；
设置至少一个发光二极管于所述载板的所述承载区；
电性连接所述发光二极管以及所述基板的所述电路层；
以至少一个透光封装组件封装所述发光二极管和至少部分所述电路层；以及
将所述载板的所述成型区加工成所需的外型。
16.如权利要求15所述的发光二极管模块的制造方法，还包括：
在所述载板的所述成型区形成一预折部。
17.如权利要求15所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述载板包括一高导热材料、一金属材料或者一复合材料。
18.如权利要求17所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述载板的所述成型区朝向所述基板的相对侧弯折以作为一散热鳍片，或者朝向所述基板侧弯折以作为一反射结构和/或一散热结构。
19.如权利要求17所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述载板包括多层结构，并且所述载板的所述成型区的其中一层朝向所述基板的相对侧弯折以作为一散热鳍片，另一层朝向所述基板侧弯折以作为一反射结构。
20.如权利要求15所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述基板具有一开孔，并且所述开孔的侧壁围绕一个或多个所述发光二极管。
21.如权利要求15所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述发光二极管是以引线或导电凸块与所述基板的所述电路层电性连接。
22.如权利要求15所述的发光二极管模块的制造方法，其中所述透光封装组件包括一高分子材料，或包括一间隔件以及一透光基板，其中所述间隔件设置于所述基板，所述透光基板设置于所述间隔件，并且所述透光基板与所述发光二极管间具有一间隙。
23.如权利要求22所述的发光二极管模块的制造方法，还包括：
一荧光材料，其设置于所述发光二极管的表面、所述透光基板的表面、混合于所述高分子材料或所述透光基板，或以一荧光膜设置于发光二极管之上。
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