TWI766713B

TWI766713B - 光源模組

Info

Publication number: TWI766713B
Application number: TW110120125A
Authority: TW
Inventors: 鄭兆峻
Original assignee: 元太科技工業股份有限公司
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2022-06-01
Also published as: TW202248567A; US11428400B1

Abstract

一種光源模組，包括電路基板、發光元件、導光板、第一防水層、第二防水層以及第三防水層。發光元件配置於電路基板上。導光板包括至少一貫孔，其中電路基板配置於導光板的第一表面上使發光元件插入至少一貫孔中。第一防水層位於導光板相對於第一表面的第二表面上且遮蓋住至少一貫孔。第二防水層位於第一表面與電路基板之間。第三防水層位於第二表面與第一防水層之間。

Description

光源模組

本發明是有關於一種光學模組，且特別是有關於一種光源模組。

一般來說，光源模組中為了避免發光元件受水氣影響而損壞，會使用防水材料填充發光元件周遭的縫隙。由於發光元件與周遭構件之間的介面複雜，且防水材料需配合周遭構件的材料特性來選擇，導致防水材料的選用不易且常常需要使用多種防水材料來實現。然而，不同防水材料之間的熱漲冷縮特性不同，在嚴苛溫濕度環境下，不同材料之間容易產生縫隙，而可能降低防水性能。

本發明提供一種光源模組，其具有良好的防水性能及穩定性。

本發明的光源模組包括電路基板、發光元件、導光板、第一防水層、第二防水層以及第三防水層。發光元件配置於電路基板上。導光板包括至少一貫孔，其中電路基板配置於導光板的第一表面上使發光元件插入至少一貫孔中。第一防水層位於導光板相對於第一表面的第二表面上且遮蓋住至少一貫孔。第二防水層位於第一表面與電路基板之間。第三防水層位於第二表面與第一防水層之間。

在本發明的一實施例中，第二防水層沿至少一貫孔設置為封閉環形，且第三防水層沿至少一貫孔設置為封閉環形。

在本發明的一實施例中，光源模組還可包括膠體，填入至少一貫孔中，以包圍發光元件。

在本發明的一實施例中，第一防水層、第二防水層、第三防水層、電路基板與導光板構成封閉空間，且貫孔位於封閉空間內。

在本發明的一實施例中，發光元件包括多個發光二極體。

在本發明的一實施例中，導光板包括多個貫孔，多個貫孔分別容置多個發光二極體。

在本發明的一實施例中，第二防水層與第三防水層的至少一者沿多個貫孔的每一個的周圍設置成封閉環形。

在本發明的一實施例中，第二防水層及第三防水層的材料包括閉鎖型泡棉膠、濕固化防水膠、熱固化防水膠、光固化防水膠或防水雙面膠。

在本發明的一實施例中，第一防水層的材料為具有阻水性及吸光性的材料。

在本發明的一實施例中，第一防水層的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯。

基於上述，本發明的光源模組藉由將發光元件插入導光板的貫孔中，可減少發光元件與周遭構件之間介面的複雜度，進而可以較少種類的防水層將發光元件與水隔離，使光源模組具有良好的防水性能及穩定性。

本文中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本發明。

在附圖中，各圖式繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而，這些圖式不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。

在下述實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號，且將省略其贅述。此外，不同實施例中的特徵在沒有衝突的情況下可相互組合，且依本說明書或申請專利範圍所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本專利涵蓋的範圍內。

本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名分立（discrete）的元件或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限，也並非用以限定元件的製造順序或設置順序。此外，一元件/膜層設置在另一元件/膜層上（或上方）可涵蓋所述元件/膜層直接設置在所述另一元件/膜層上（或上方），且兩個元件/膜層直接接觸的情況；以及所述元件/膜層間接設置在所述另一元件/膜層上（或上方），且兩個元件/膜層之間存在一或多個元件/膜層的情況。

圖1是依照本發明第一實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖2是依照本發明第一實施例的光源模組的上視示意圖。圖3是依照本發明第一實施例的光源模組的剖視示意圖。圖3可對應圖2的剖線A-A’的位置。為了清楚示意，圖2省略繪示部分構件，省略的部分可參看圖1或圖3加以理解。

請參照圖1至圖3，光源模組100A包括電路基板110、發光元件120、導光板130、第一防水層140、第二防水層150及第三防水層160。發光元件120配置於電路基板110上。導光板130包括至少一貫孔132，但本發明不以此為限。在本實施例中，導光板130包括單一貫孔132；在其他實施例中，導光板130可包括多個貫孔132。導光板130具有第一表面130a及相對於第一表面130a的第二表面130b，電路基板110配置於導光板130的第一表面130a上使發光元件120插入貫孔132中。第一防水層140位於導光板130的第二表面130b上，且遮蓋住貫孔132。第二防水層150位於第一表面130a與電路基板110之間，第三防水層160位於第二表面130b與第一防水層140之間，上述的貫孔132是貫穿導光板130的孔洞，在導光板做貫穿的孔洞，會比僅在導光板挖個溝槽(沒貫穿導光板)容易製作。

在一些實施例中，電路基板110可以為軟性印刷電路基板(flexible printed circuit，FPC)或硬質的印刷電路基板(printed circuit board，PCB)，本發明不以此為限。

在一些實施例中，發光元件120可以包括多個發光二極體120a、120b、120c，但本發明不以此為限。發光元件120可以是頂發光或側發光，本發明不以此為限。

導光板130的材料可包括玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)或其他合適的有機材料或無機材料，本發明不以此為限。

導光板130的貫孔132可以容置多個發光二極體120a、120b、120c，但本發明不以此為限。貫孔132可藉由衝切製程、CNC(Computer Numerical Control，電腦數值控制)加工或雷射切割形成。貫孔132的形狀本發明並不加以限制，只要發光元件120可以插入貫孔132即可。

第一防水層140的材料可為具有阻水性及吸光性的材料，例如聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)，但本發明不以此為限。本發明並不加以限制第一防水層140的大小，只要其可以完全遮蓋住貫孔132即可，例如:第一防水層140的面積可與第三防水層160一樣大或與導光板130一樣大。

第二防水層150的材料及第三防水層160的材料可以包括閉鎖型泡棉膠、濕固化防水膠、熱固化防水膠、光固化防水膠或防水雙面膠，例如3M的VHB系列膠帶、以聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚氨酯（Polyurethane，PU）或矽氧樹脂(silicone)為基底的防水膠或其他具防水性的接著劑，本發明不以此為限。第二防水層150的材料與第三防水層160的材料可以為相同或不同，本發明不以此為限。

第二防水層150沿貫孔132設置為封閉環形，以密封電路基板110與導光板130之間的縫隙。第三防水層160沿貫孔132設置為封閉環形，以密封第一防水層140與導光板130之間的縫隙。也就是說，貫孔132的一端被第二防水層150圍繞，另一端被第三防水層160圍繞。

在一些實施例中，第一防水層140、第二防水層150、第三防水層160、電路基板110與導光板130可構成封閉空間170，且貫孔132可位於封閉空間170內。換言之，發光元件120也可位於封閉空間170內，藉此可以將發光元件120與水隔離，以降低發光元件損害的風險。

在一些實施例中，光源模組100A還可包括膠體(未繪示)，其填入貫孔132中，以包圍發光元件120。膠體的材料包括光學透明樹脂(Optical Clear Resin，OCR)，但本發明不限於此。從另一個角度來看，膠體可位於封閉空間170中，並包圍發光元件120，以使發光元件120與水隔離，達到良好的防水效果，降低發光元件損害的風險。

由於發光元件120可插入導光板130的貫孔132中，使導光板130為發光元件120周遭的主要構件，減少發光元件120與周遭構件之間介面的複雜度，進而可以較少種類的防水層(即第一防水層140、第二防水層150和第三防水層160)將發光元件120與水隔離，以使光源模組100A的防水性能有較佳的穩定性。

圖4是依照本發明第一實施例的光源模組的示例性應用示意圖。

請參照圖4，在光源模組100A的一種示例性應用方式上，其可以為顯示器10的一部分。進一步而言，光源模組100A可以為顯示器10中光源模組100的一部分。顯示器10例如為反射式顯示器，其包括光源模組100、顯示模組200及位於光源模組100與顯示模組200之間的黏著層300。光源模組100可以為前光源模組，顯示模組200例如為反射式顯示模組，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，光源模組100A的導光板130可以藉由黏著層300與顯示模組200結合，以形成顯示器10。

圖5是依照本發明第二實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖6是依照本發明第二實施例的光源模組的上視示意圖。圖5的爆炸示意圖大致相似於圖1的爆炸示意圖，圖6的上視示意圖大致相似於圖2的上視示意圖，因此兩實施例中所記載的相同構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，可參照前述內容，在此不再贅述。為了清楚示意，圖6省略繪示部分構件，省略的部分可參看圖5加以理解。

請參照圖5至圖6，光源模組100B包括電路基板110、發光元件120、導光板130’、第一防水層140、第二防水層150’及第三防水層160’。發光元件120配置於電路基板110上，其可以包括多個發光二極體120a、120b、120c，但本發明不以此為限。導光板130’包括至少一貫孔132，但本發明不以此為限。導光板130’具有第一表面130a’及相對於第一表面130a’的第二表面(未標示，類似於圖3的第二表面130b)，電路基板110配置於導光板130’的第一表面130a’上使發光元件120插入貫孔132中。第一防水層140位於導光板130’的第二表面上，且遮蓋住貫孔132。第二防水層150’位於第一表面130a’與電路基板110之間，第三防水層160’位於第二表面與第一防水層140之間。

在圖5至圖6中，本實施例之光源模組100B不同於第一實施例之處在於，光源模組100B的導光板130’具有多個貫孔132(例如貫孔132a、132b、132c)，多個貫孔132a、132b、132c可分別容置多個發光二極體120a、120b、120c。舉例而言，貫孔132a可對應容置發光二極體120a，貫孔132b可對應容置發光二極體120b，貫孔132c可對應容置發光二極體120c。

在本實施例中，第二防水層150’沿貫孔132設置為單一封閉環形，其圍繞多個貫孔132a、132b、132c靠近電路基板110的一端，以密封電路基板110與導光板130’之間的縫隙。第三防水層160’沿貫孔132設置為單一封閉環形，其圍繞多個貫孔132a、132b、132c靠近第一防水層140的一端，以密封第一防水層140與導光板130’之間的縫隙。

在一些實施例中，光源模組100B也可應用於圖4的顯示器10中，本發明不以此為限。進一步而言，光源模組100B可以為顯示器10中光源模組100的一部分，但本發明不以此為限。

圖7是依照本發明第三實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖8是依照本發明第三實施例的光源模組的上視示意圖。圖7的爆炸示意圖大致相似於圖5的爆炸示意圖，圖8的上視示意圖大致相似於圖6的上視示意圖，因此兩實施例中所記載的相同構件以相同的標號表示，且具有類似的功能、材質或形成方式，可參照前述內容，在此不再贅述。為了清楚示意，圖8省略繪示部分構件，省略的部分可參看圖7加以理解。

請參照圖7至圖8，光源模組100C包括電路基板110、發光元件120、導光板130’’、第一防水層140、第二防水層150’’及第三防水層160’’。發光元件120配置於電路基板110上，其可以包括多個發光二極體120a、120b、120c，但本發明不以此為限。導光板130’’包括多個貫孔132(例如貫孔132a、132b、132c)，但本發明不以此為限。導光板130’’具有第一表面130a’’及相對於第一表面130a’’的第二表面(未標示，類似於圖3的第二表面130b)，電路基板110配置於導光板130’’的第一表面130a’’上使發光元件120插入貫孔132中。第一防水層140位於導光板130’’的第二表面上，且遮蓋住貫孔132。第二防水層150’’位於第一表面130a’’與電路基板110之間，第三防水層160’’位於第二表面與第一防水層140之間。

在圖7至圖8中，本實施例之光源模組100C不同於第二實施例之處在於，光源模組100C的第二防水層150’’與第三防水層160’’的至少一者沿多個貫孔132a、132b、132c的每一個的周圍設置成封閉環形。舉例而言，第二防水層150’’可沿貫孔132a的周圍設置成一封閉環形防水層152a，沿貫孔132b的周圍設置成一封閉環形防水層152b，且沿貫孔132c的周圍設置成一封閉環形防水層152c。換句話說，第二防水層150’’可包括多個封閉環形防水層152a、152b、152c，以密封電路基板110與導光板130’’之間的縫隙。或者，第三防水層160’’也可沿貫孔132a的周圍設置成一封閉環形防水層162a，沿貫孔132b的周圍設置成一封閉環形防水層162b，且沿貫孔132c的周圍設置成一封閉環形防水層162c。換句話說，第三防水層160’’可包括多個封閉環形防水層162a、162b、162c，以密封第一防水層140與導光板130’’之間的縫隙。

在一些實施例中，第二防水層150’’的封閉環形防水層的數量與貫孔132的數量相對應，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，第三防水層160’’的封閉環形防水層的數量與貫孔132的數量相對應，但本發明不以此為限。

應理解，第二防水層150’’可以如第二實施例所示為單一封閉環形防水層或如第三實施例所示為多個封閉環形防水層，而第三防水層160’’可以如第二實施例所示為單一封閉環形防水層或如第三實施例所示為多個封閉環形防水層，本發明並不加以限制。第二防水層150’’、第三防水層160’’可依需求調整其設置方式，例如在一些實施例中，第二防水層150’’為單一封閉環形防水層且第三防水層160’’為多個封閉環形防水層。在另一些實施例中，第二防水層150’’為多個封閉環形防水層且第三防水層160’’為單一封閉環形防水層，本發明不以此為限。

在一些實施例中，光源模組100C也可應用於圖4的顯示器10中，本發明不以此為限。進一步而言，光源模組100C可以為顯示器10中光源模組100的一部分，但本發明不以此為限。

綜上所述，本發明的光源模組藉由將發光元件插入導光板的貫孔中，可減少發光元件周遭構件之間介面的複雜度，進而可以較少種類的防水層將發光元件與水隔離，使光源模組具有良好的防水性能及穩定性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:顯示器 100、100A、100B、100C:光源模組 110:電路基板 120:發光元件 120a、120b、120c:發光二極體 130、130’、130’’:導光板 130a、130a’、130a’’:第一表面 130b:第二表面 132、132a、132b、132c:貫孔 140:第一防水層 150、150’、150’’:第二防水層 152a、152b、152c、162a、162b、162c:封閉環形防水層 160、160’、160’’:第三防水層 170:封閉空間 200:顯示模組 300:黏著層 A-A’:剖線

圖1是依照本發明第一實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖2是依照本發明第一實施例的光源模組的上視示意圖。圖3是依照本發明第一實施例的光源模組的剖視示意圖。圖4是依照本發明第一實施例的光源模組的示例性應用示意圖。圖5是依照本發明第二實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖6是依照本發明第二實施例的光源模組的上視示意圖。圖7是依照本發明第三實施例的光源模組的爆炸示意圖。圖8是依照本發明第三實施例的光源模組的上視示意圖。

100A:光源模組

110:電路基板

120:發光元件

120a、120b、120c:發光二極體

130:導光板

132:貫孔

140:第一防水層

150:第二防水層

160:第三防水層

Claims

一種光源模組，包括：電路基板；發光元件，配置於該電路基板上；導光板，包括至少一貫孔，其中該電路基板配置於該導光板的第一表面上使該發光元件插入該至少一貫孔中，其中該至少一貫孔是貫穿該導光板的孔洞；第一防水層，位於該導光板相對於該第一表面的第二表面上且遮蓋住該至少一貫孔；第二防水層，位於該第一表面與該電路基板之間；以及第三防水層，位於該第二表面與該第一防水層之間。
如請求項1所述的光源模組，其中該第二防水層沿該至少一貫孔設置為封閉環形，且該第三防水層沿該至少一貫孔設置為封閉環形。
如請求項1所述的光源模組，更包括膠體，填入該至少一貫孔中，以包圍該發光元件。
如請求項1所述的光源模組，其中該第一防水層、該第二防水層、該第三防水層、該電路基板與該導光板構成封閉空間，且該至少一貫孔位於該封閉空間內。
如請求項1所述的光源模組，其中該發光元件包括多個發光二極體。
如請求項5所述的光源模組，其中該導光板包括多個貫孔，該多個貫孔分別容置該多個發光二極體。
如請求項6所述的光源模組，其中該第二防水層與該第三防水層的至少一者沿該多個貫孔的每一個的周圍設置成封閉環形。
如請求項1所述的光源模組，其中該第二防水層及該第三防水層的材料包括閉鎖型泡棉膠、濕固化防水膠、熱固化防水膠、光固化防水膠或防水雙面膠。
如請求項1所述的光源模組，其中該第一防水層的材料為具有阻水性及吸光性的材料。
如請求項9所述的光源模組，其中該第一防水層的材料包括聚對苯二甲酸乙二酯。