CN113097187A - 光源模块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种光源模块，包括多个发光元件、封装层、反射层、线路层、绝缘层以及多个光学结构。封装层包覆发光元件，具有第一表面与相对于第一表面的第二表面，且发光元件靠近第一表面。反射层位于第一表面上，且具有多个开口，以暴露出发光元件。线路层位于反射层上，电连接至发光元件，至少一部分线路层直接设置于反射层上，且反射层位于至少一部分线路层及封装层之间。绝缘层设置于线路层及至少一部分反射层上，并且绝缘层覆盖开口。多个光学结构设置于第二表面上。另提供一种光源模块的制造方法。本发明的光源模块具有薄型化、轻量化的功能。

Description

光源模块及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光源模块及其制造方法，且特别涉及一种无基板的光源模块及其制造方法。

背景技术

近年来，显示器中主要包括有背光模块、显示面板、外框等元件，而背光模块根据光源配置方式包含侧光式、直下式等类型，但无论是何种类型的背光模块，如何提升光学效能(例如出光效率)、减少厚度，以开发出薄型化、轻量化、高效率化的产品，实为本领域技术人员的一大挑战。

发明内容

本发明提供一种光源模块及其制造方法，其可以制作出薄型化、轻量化的产品，或者进一步可使产品具有可挠曲性，并提升光源模块的出光效率与光的均匀性。

本发明提供一种光源模块，包括多个发光元件、封装层、反射层、线路层、绝缘层以及多个光学结构。封装层包覆多个发光元件。封装层具有第一表面与相对于第一表面的第二表面，且多个发光元件靠近第一表面。反射层位于第一表面上。反射层具有多个开口，以暴露出多个发光元件。线路层位于反射层上。线路层电连接至多个发光元件，至少一部分线路层直接设置于反射层上，且反射层位于至少一部分线路层及封装层之间。绝缘层设置于线路层及至少一部分反射层上，并且绝缘层覆盖多个开口。多个光学结构设置于封装层的第二表面上。

本发明提供一种光源模块的制造方法，其至少包括以下步骤。提供载板。形成离型层于载板上。形成多个发光元件于离型层上。形成封装层以包覆多个发光元件，其中封装层具有第一表面与相对于第一表面的第二表面，且多个发光元件靠近第一表面。移除载板与离型层，以暴露出部分第一表面与多个发光元件。形成反射层于暴露出的部分第一表面上，其中反射层具有多个开口，以暴露出多个发光元件。形成线路层于反射层上，其中线路层电连接至多个发光元件，至少一部分线路层直接设置于反射层上，且反射层位于线路层及封装层之间。形成绝缘层于线路层及至少一部分反射层上，并且绝缘层覆盖多个开口。形成多个光学结构于封装层的第二表面上。

基于上述，本发明藉由载板的应用，可以使光源模块为无基板的光源模块，由于省去了基板的配置，因此可以免除光源模块中基板所具有的厚度及重量以及基板对可挠曲性的限制，进而制作出薄型化、轻量化的产品，或者可为兼具可挠曲性的产品。此外，无基板的光源模块也可以免除基板与封装层之间因折射率差异所造成出光效率差的问题，提升光源模块的出光效率。此外，藉由于封装层的第一表面上形成反射层，使发光元件的下侧具有可以反射其光线的反射层，就可以将发光元件的光源转化为均匀的面光源扩散出去，进而可以提升光的均匀性。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的光源模块的制造方法。

图2A至图2F是依据本发明一实施例的光源模块的制造方法在各步骤的对应结构的剖面示意图。

具体实施方式

有关本发明作的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下结合附图的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发明。

除非另有明确说明，否则本文所述任何方法绝不意欲被解释为要求按特定顺序执行其步骤。

参照本实施例的附图以更全面地阐述本发明。然而，本发明亦可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层或区域的厚度、尺寸或大小会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。

图1是依据本发明一实施例的光源模块的制造方法。图2A至图2F是依据本发明一实施例的光源模块的制造方法在各步骤的对应结构的剖面示意图。

请参照图1及图2A，本实施例中，光源模块100的制造方法可以包括以下步骤。

首先，步骤S100，提供载板110，其中载板110具有承载面110a。载板110可以由玻璃、钢板或其他适宜的材料所制成，只要前述的材料具有足够的平整度、强度及耐热度能够于后续的制程中承载形成于其上的结构或封装件。

请继续参照图2A，接着，于载板110的承载面110a上形成离型层120，并于离型层120上形成或设置多个发光元件130。离型层120可以是上表面120a与下表面120b皆具有黏着性(或弱黏着性)，以使多个发光元件130可以藉由离型层120固定(或暂时固定)于载板110上，且可以具有在后续制程中使多个发光元件130从载板110分开的可剥离性(releasability)。在一实施例中，离型层120可以是预先形成的片材，离型层120的材料例如是硅胶材料，但本发明不限于此。在其他实施例中，离型层120可以是以涂布的方式将胶体形成于载板110上。

发光元件130可为直接自一片晶圆切割出且未经封装的晶粒，且发光元件130可为发光二极管晶粒，或为已封装完成的发光二极管。多个发光元件130在离型层120上可呈阵列排列，或依需求设置排列。多个发光元件130可以是以模具配置于离型层120上，但本发明不限于此。

请参照图1及图2B，步骤S200于形成多个发光元件130后，形成封装层140以包覆多个发光元件130，其中封装层140具有第一表面140a与相对于第一表面140a的第二表面140b，且多个发光元件130靠近第一表面140a。详细而言，第一表面140a是包含封装层140的底面1401a及包覆多个发光元件130的顶面130a与侧壁130s的表面1402a，且底面1401a与多个发光元件130相对于顶面130a的底面130b共平面(coplanar)。换句话说，部分第一表面140a与多个发光元件130的底面130b共平面。在此，封装层140的底面1401a可以是封装层140与离型层120直接接触的表面，封装层140的表面1402a可与发光元件130的顶面130a及侧壁130s直接接触。在一实施例中，封装层140的材料可以是硅胶封装树脂(Silicone)、环氧树脂(Epoxy)或其他符合物性及光学特性的光学材料。

请继续参照图2B，于封装层140的第二表面140b可选择性地形成多个凹陷R，其中凹陷R从第二表面140b朝第一表面140a凹入，凹陷R的形状可视实际制程设计而定，但本发明不以此为限。在其他实施例中，封装层140的第二表面140b可以是平面。在本实施例中，每一凹陷R可以对应每一发光元件130设置，以利于后续用来形成多个光学结构。

特别说明的是，形成多个凹陷R的步骤可以包括进行压模制程形成封装层140，以使封装层140中具有多个凹陷R。在一实施例中，可藉由压模制程于形成封装层140时同时形成多个凹陷R，因此可以简化形成多个凹陷R的制程，进而可以降低光源模块100于整体制造上的复杂度。

请参照图2C，步骤S300于形成具有多个凹陷R的封装层140后，移除载板110与离型层120，以暴露出部分第一表面140a与多个发光元件130，例如暴露出封装层140的底面1401a及多个发光元件130的底面130b。

在本实施例中，离型层120可以是直接从封装层140上剥离，也可以是需要达到一定温度才会从封装层140(及/或载板110)上剥离的热解离型层，如此较可以承受制程中的高温，降低离型层120提早或不预期地从载板110上剥离的风险。因此，移除载板110与离型层120的方法可以包括进行热处理制程，热处理制程的温度可以是加热至100℃至200℃。热处理制程的时间例如是至少一分钟。然而，本发明不限于此，热处理制程的温度与时间可以视实际制程需求或离型层的材料而定。

请继续参照图2C，于暴露出的部分第一表面140a上(例如封装层140的底面1401a)形成反射层150，其中反射层150具有多个开口O，以暴露出多个发光元件130(例如发光元件130的底面130b)。举例而言，发光元件130具有电极132，开口O可以是暴露出电极132，以使电极132可以进行后续的制程步骤。电极132可以是设置于发光元件130的底面130b而位于开口O中。

在本实施例中，反射层150于第二表面140b上的正投影与多个发光元件130于第二表面上的正投影彼此不重叠，例如反射层150的开口O的边缘可以是与发光元件130的边缘实质上齐平。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，反射层150于第二表面140b上的正投影与多个发光元件130于第二表面上的正投影可以为至少部分重叠。

在本实施例中，因反射层150是去除载板110后直接制作于封装层140上，因此反射层150可以是与封装层140直接接触，且使得反射层150可以是一平面结构，藉由上述制造方法所形成的反射层150可以具有更好的反射功效，进而可以提高光源模块100的出光效率。反射层150的材料可以包括白色油墨，但本发明不限于此，反射材料可以是其他反射效果佳的反射材料。

本发明的制造方法藉由载板110的应用，可以使光源模块100为无基板的光源模块100，由于光源模块100除去了基板的配置，因此可以免除一般光源模块中基板所具有的厚度及重量以及基板对可挠曲性的限制，进而制作出薄型化、轻量化又具有可挠曲性的产品。此外，无基板的光源模块100也可以免除一般光源模块的基板与封装层之间因折射率差异所造成出光效率差的问题，提升光源模块100的出光效率。

请参照图1及图2D，步骤S400，于反射层150上形成线路层160，其中线路层160电连接至多个发光元件130，至少一部分线路层160直接设置于反射层150上，且反射层150位于至少一部分线路层160及封装层140之间。在此，至少一部分线路层160为反射层150上的连接导线。举例而言，线路层160的连接导线可以电连接至发光元件130被反射层150暴露出的电极132。

藉由先形成多个发光元件130与具有多个开口O的反射层150，再形成线路层160于反射层150上，可以使线路层160有效地对准发光元件130，降低线路层160与发光元件130电连接不良的机率，进而可以提升光源模块100的可靠度。

在一实施例中，线路层160的材料可以包括银胶、银铜胶或其组合，亦可使用微影制程制作金属导线，但本发明不限于此，线路层160的材料可以是阻抗小且导热性佳的适宜材料。线路层160的厚度可以介于8微米(micrometer,μm)至10微米之间，但本发明不限于此，线路层160的厚度可视实际设计需求或反射层150的厚度而定，例如为达到线路层160伸入反射层150的开口O与发光元件130的电极132连接的功效，线路层160的厚度设计需克服反射层150所造成的段差，但本发明不以此为限。在其他实施例中，可先在电极132上先形成一部分的线路层160以补偿反射层150所造成的段差，再形成作为连接导线的至少一部分线路层160，使得发光元件130的电极132可与线路层160连接，不致产生断线情况。特别说明的是，在图2D所绘示的各材料层厚度仅为示例，并不代表各材料层厚度的比例关系。

请参照图1及图2E，步骤S500中，为了保护线路层160，可以于线路层160及至少一部分反射层150上形成绝缘层170，并且绝缘层170覆盖多个开口O。绝缘层170的厚度例如是介于5微米至20微米之间，绝缘层170例如是以涂布胶体的方式形成，但本发明不限于此，绝缘层170的厚度可以依据线路层160的厚度而定。

请参照图1及图2F，在步骤S600中，于封装层140的第二表面140b上可选择性地形成多个光学结构180，每一光学结构180可以对应每一个发光元件130设置，光学结构180例如为具有反射功能，但本发明不以此为限。藉由于封装层140的第一表面140a上形成反射层150以及于封装层140的第二表面140b上形成多个光学结构180，可以将发光元件130的光源转化为均匀的面光源扩散出去，进而可以提升光的均匀性。

在一实施例中，形成多个光学结构180的步骤可以包括填入材料层182，例如光转换材料、反射材料或其组合于多个凹陷R中，以形成多个光学结构180，其中光转换材料例如是荧光粉、量子点或其组合，但本发明不以此为限。在其他实施例中，多个凹陷R可在本步骤S600才形成，并不限于在步骤S200形成，或者不形成凹陷R而直接将材料层182设置于封装层140的第二表面140b上。

请继续参照图1及图2F，材料层182可以是填满凹陷R，以使其与第二表面140b共面，但本发明不限于此。在其他实例中，材料层182也可以是高于第二表面140b或未填满凹陷R而低于第二表面140b。

经过上述制程后即可大致上完成本实施例的光源模块100的制作。本实施例的光源模块100至少包括多个发光元件130、封装层140、反射层150、线路层160、绝缘层170以及多个光学结构180。封装层140包覆多个发光元件130，具有第一表面140a与相对于第一表面140a的第二表面140b，且多个发光元件130靠近第一表面140a。反射层150位于第一表面140a上，且具有多个开口O，以暴露出多个发光元件130。线路层160位于反射层150上，其电连接至多个发光元件130，至少一部分线路层160直接设置于反射层150上，且反射层150位于至少一部分线路层160及封装层140之间。绝缘层170设置于线路层160及至少一部分反射层150上，并且绝缘层170覆盖多个开口O。多个光学结构180设置于封装层140的第二表面140b上。

综上所述，本发明藉由载板的应用，可以使光源模块为无基板的光源模块，由于省去了基板的配置，因此可以免除一般光源模块中基板所具有的厚度及重量以及基板对可挠曲性的限制，进而制作出薄型化、轻量化又具有可挠曲性的产品。再者，无基板的光源模块也可以免除一般基板与封装层之间因折射率差异所造成出光效率差的问题，提升光源模块的出光效率。此外，藉由于封装层的第一表面上形成反射层以及于封装层的第二表面上形成多个光学结构，可以将发光元件的光源转化为均匀的面光源扩散出去，进而可以提升光的均匀性。

符号说明

100：光源模块

110：载板

110a：承载面

120：离型层

120a：上表面

120b：下表面

130：发光元件

130a：顶面

130s：侧壁

130b：底面

132：电极

140：封装层

140a：第一表面

140b：第二表面

1401a：底面

1402a：表面

150：反射层

160：线路层

170：绝缘层

180：光学结构

182：材料层

R：凹陷

O：开口

S100～S600：步骤

Claims (11)

1.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包括：

多个发光元件；

封装层，包覆所述多个发光元件，其中所述封装层具有第一表面与相对于所述第一表面的第二表面，且所述多个发光元件靠近所述第一表面；

反射层，位于所述第一表面上，其中所述反射层具有多个开口，以暴露出所述多个发光元件；

线路层，位于所述反射层上，其中所述线路层电连接至所述多个发光元件，至少一部分所述线路层直接设置于所述反射层上，且所述反射层位于所述至少一部分线路层及所述封装层之间；

绝缘层，设置于所述线路层及至少一部分所述反射层上，并且所述绝缘层覆盖所述多个开口；以及

多个光学结构，设置于所述封装层的所述第二表面上。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射层与所述封装层直接接触。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射层于所述第二表面上的正投影与所述多个发光元件于所述第二表面上的正投影至少部分重叠。

4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射层为平面结构。

5.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述反射层的材料包括白色油墨。

6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述多个光学结构中的每一个光学结构对应所述多个发光元件中的每一个发光元件设置，所述多个光学结构包括：

多个凹陷，从所述第二表面朝所述第一表面凹入；以及

设置于所述多个凹陷中的每一个凹陷内。

7.根据权利要求6所述的光源模块，其特征在于，所述材料层包括光转换材料、反射材料或其组合。

8.一种光源模块的制造方法，其特征在于，所述光源模块的制造方法包括：

提供载板；

于所述载板上形成离型层；

于所述离型层上形成多个发光元件；

形成封装层以包覆所述多个发光元件，其中所述封装层具有第一表面与相对于所述第一表面的第二表面，且所述多个发光元件靠近所述第一表面；

移除所述载板与所述离型层，以暴露出部分所述第一表面与所述多个发光元件；

于暴露出的所述部分第一表面上形成反射层，其中所述反射层具有多个开口，以暴露出所述多个发光元件；

于所述反射层上形成线路层，其中所述线路层电连接至所述多个发光元件，至少一部分所述线路层直接设置于所述反射层上，且所述反射层位于所述线路层及所述封装层之间；

于所述线路层及至少一部分所述反射层上形成绝缘层，并且所述绝缘层覆盖所述多个开口；以及

于所述封装层的所述第二表面上形成多个光学结构。

9.根据权利要求8所述的光源模块的制造方法，其特征在于，移除所述载板与所述离型层的步骤包括进行热处理制程，所述热处理制程的温度为100℃至200℃。

10.根据权利要求8所述的光源模块的制造方法，其中形成所述多个光学结构的步骤包括：

形成多个凹陷于所述第二表面；以及

于所述多个凹陷中填入材料层。

11.根据权利要求10所述的光源模块的制造方法，其特征在于，形成所述多个凹陷的步骤包括进行压模制程形成所述封装层，以使所述封装层中具有所述多个凹陷。

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