專利名稱：發(fā)光二極管模塊及背光模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種發(fā)光二極管模塊以及一種背光模塊。
背景技術：
發(fā)光二極管具有發(fā)光效率高、反應時間快、使用壽命長、耐機械沖擊、體積小以及色域廣泛等優(yōu)點，因此發(fā)光二極管廣泛地被應用在各種電子裝置中。發(fā)光二極管發(fā)光時容易產生高溫，因此在使用發(fā)光二極管的各種電子裝置中，必須額外設計散熱機構。當顯示裝置使用發(fā)光二極管作為光源時，會面臨更嚴峻的問題。因為高溫可能會影響顯示裝置的顯示影像，更嚴重時會導致顯示裝置內的元件失效。另一方面，以側向式背光模塊為例，發(fā)光二極管通常設置在背光模塊的邊緣，額外設計的散熱機構必然會導致背光模塊的邊框寬度增加，而不利于產品的競爭力。因此，目前仍需要一種改良的發(fā)光二極管模塊，以改善上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一目的是提供一種發(fā)光二極管模塊，以能具有極佳的散熱效果、提高組裝背光模塊時的合格率以及 縮短背光模塊的邊框寬度。此發(fā)光二極管模塊包含一基板以及至少一個發(fā)光二極管封裝元件。基板具有一上表面以及位于上表面的至少一凹口。發(fā)光二極管封裝元件嵌設在凹口內。發(fā)光二極管封裝元件包含一發(fā)光二極管芯片以及一第一引線架。發(fā)光二極管芯片容置于凹口中。第一引線架由發(fā)光二極管芯片的一下表面經過凹口延伸至基板的上表面。根據本發(fā)明一實施方式，第一引線架包含一第一部、一第二部以及一第三部，第一部接觸發(fā)光二極管芯片的下表面，第二部位于基板的上表面，第三部位于凹口內，且第三部連接第一部以及第二部。根據本發(fā)明一實施方式，發(fā)光二極管封裝元件還包含一第一導線，且第一導線連接第一部以及發(fā)光二極管芯片的一第一電極。根據本發(fā)明一實施方式，凹口為一貫穿孔或一盲孔。根據本發(fā)明一實施方式，發(fā)光二極管封裝元件還包含一第二引線架，第二引線架電性連接發(fā)光二極管芯片，其中第二引線架不接觸第一引線架，且第二引線架由基板的上表面延伸至凹口內。根據本發(fā)明一實施方式，發(fā)光二極管封裝元件還包含一第二導線，第二導線連接第二引線架以及發(fā)光二極管芯片的一第二電極。根據本發(fā)明一實施方式，第二引線架包含一第四部、一第五部以及一第六部，第二導線連接第四部，且第四部平行于發(fā)光二極管芯片的下表面，第五部位于基板的上表面，第六部位于凹口內且連接第四部以及第五部。根據本發(fā)明一實施方式,發(fā)光二極管封裝兀件具有一發(fā)光面，發(fā)光面平行基板的上表面，且發(fā)光面低于或齊平上表面。
根據本發(fā)明一實施方式,上述的發(fā)光二極管模塊還包括至少一凸塊凸設在上表面，且位于基板的至少一端部。根據本發(fā)明一實施方式,基板的上表面形成有一開槽，第一引線架的一端部容置在開槽中，端部的一頂面與上表面齊平。本發(fā)明的另一目的是提供一種背光模塊。此背光模塊包含一導光板以及上述任一實施方式的發(fā)光二極管模塊。導光板具有一入光面，發(fā)光二極管模塊的上表面與入光面相對設置。發(fā)光二極管模塊位于入光面一側，用以發(fā)射一光線進入入光面。根據本發(fā)明一實施方式,發(fā)光二極管模塊還包含至少一凸塊凸設在基板的上表面，且該至少一凸塊抵接導光板，以讓導光板和基板間隔一間隙。


圖1A繪示根據本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管模塊的立體示意圖；圖1B繪示圖1A中標示B的部分的局部放大圖；圖2繪示圖1B中沿剖面線2-2’的剖面示意圖；圖3繪示本發(fā)明另一實施方式的發(fā)光二極管模塊的剖面示意
圖4繪示本發(fā)明又一實施方式的發(fā)光二極管模塊的剖面示意圖；圖5A繪示本發(fā)明數個實施例的凹口的上視示意圖；圖5B繪示本發(fā)明數個實施例的引線架配置方式的俯視示意圖；圖6繪示本發(fā)明一實施方式的背光模塊的俯視示意圖；圖7繪示本發(fā)明一比較例的顯示裝置的剖面示意圖；圖8繪示本發(fā)明一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖；圖9繪示本發(fā)明另一實施方式的顯示裝置的剖面示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發(fā)明的實施方式與具體實施例提出了說明性的描述；但這并非實施或運用本發(fā)明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節(jié)以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的實施例。在其他情況下，為簡化附圖，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示于圖中。圖1A繪示本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管模塊100的立體示意圖，圖1B繪示圖1A中標示B的部分的局部放大圖。如圖1A及圖1B所示，發(fā)光二極管模塊100包含基板110以及至少一個發(fā)光二極管封裝元件120。發(fā)光二極管封裝元件120的數量并無特殊限制，可為單一個或多數個，端視產品的需求而定。圖2繪示圖1B中沿剖面線2-2’的剖面示意圖。基板110具有上表面IlOa以及凹口 112，凹口 112位于基板110的上表面110a?；?10可例如為一般的印刷電路板或金屬核心電路板(Metal Core PCB ;MCPCB)。發(fā)光二極管封裝元件120嵌設在基板110的凹口 112內，如圖2所示。在圖2繪示的實施方式中，凹口 112是一個貫穿孔。發(fā)光二極管封裝元件120嵌設在凹口 112內，發(fā)光二極管封裝元件120的底部120b曝露出來。其他的實施方式中，凹口 112也可以是一個盲孔。發(fā)光二極管封裝元件120包含發(fā)光二極管芯片122以及第一引線架124，發(fā)光二極管芯片122設置在第一引線架124上。發(fā)光二極管芯片122容置于凹口 112中，而且發(fā)光二極管芯片122具有第一電極128和第二電極129。在一實施例中，第一電極128和第二電極129分別電性連接發(fā)光二極管芯片122內的P型半導體層(未繪示)和N型半導體層(未繪示)。通過在第一電極128和第二電極129之間提供一電位差,而讓發(fā)光二極管芯片122發(fā)光。根據本發(fā)明的實施方式，發(fā)光二極管芯片122的種類、大小及材料并無限制。第一引線架124由發(fā)光二極管芯片122的下表面122b經過凹口 112延伸至基板110的上表面110a。在一實施方式中，第一引線架124包含第一部124a、第二部124b以及第三部124c。第一部124a位于發(fā)光二極管芯片122的下表面122b ;第二部124b位于基板110的上表面IlOa;第三部124c位于凹口 112內，而且第三部124c連接第一部124a以及第二部124b。在一具體實例中，第一引線架124為片狀，整體呈Z字形，其厚度可例如為約
0.2mm。第一引線架124具有一定的機械強度,能夠承載其上的發(fā)光二極管芯片122。第一引線架124材質可例如為銅、鋁、銀等具有高導熱特性的金屬或上述金屬的合金。換言之，第一引線架124具有承載、導電及導熱的功能。在一實施方式中，發(fā)光二極管封裝兀件120還包含第一導線126,如圖2所不。第一導線126連接第一引 線架124的第一部124a以及發(fā)光二極管芯片122的第一電極128。舉例而言，可使用打線技術形成第一導線126，而將將第一電極128連接至第一引線架124。在一具體實例中，第一導線126的直徑可例如為約0.8至約1.2mil (lmil=25.4um),第一導線126的材質可例如為金、銀等具高導電性及高延展性的金屬。在此，第一導線126與第一引線架124在外觀尺寸及功能上不同，因此第一導線126與第一引線架124不應被混淆。第一導線126不具有承載發(fā)光二極管芯片122的功能，而且第一電極128是經由第一導線126而電性連接至第一引線架124。在另一實施方式中，發(fā)光二極管封裝元件120還包含第二引線架130以及第二導線132，如圖2所示。第二引線架130由基板110的上表面IlOa延伸至凹口 112內，第二引線架130電性連接發(fā)光二極管芯片122，但是第二引線架130不接觸第一引線架124。在一實施例中，第二引線架130包含第四部130a、第五部130b以及第六部130c。第四部130a實質上平行于發(fā)光二極管芯片122的下表面122b ;第五部130b位于基板110的上表面IlOa ；第六部130c位于凹口 112內，而且第六部130c橋接第四部130a以及第五部130b。在另一實施例中，第二導線132的一端連接第二引線架130的第四部130a，第二導線132的另一端連接發(fā)光二極管芯片122的第二電極129，而讓發(fā)光二極管芯片122電性連接第二引線架130。第二引線架130的材料、功能及其他細節(jié)可與前文關于第一引線架124的敘述相同。第二導線132的材料、功能及其他細節(jié)可與前文關于第一導線126的敘述相同。在又一實施方式中，發(fā)光二極管封裝兀件120具有一個發(fā)光面121,如圖2所不。發(fā)光面121平行基板110的上表面110a，而且發(fā)光面121是低于或齊平上表面110a。更具體地說，發(fā)光二極管封裝元件120可還包含有封裝材料140，封裝材料140的表面形成發(fā)光二極管封裝元件的發(fā)光面121。封裝材料140覆蓋發(fā)光二極管芯片122、第一導線126、以及第二導線132。此外，封裝材料140也覆蓋一部分的第一引線架124和一部分的第二引線架130。舉例而言，封裝材料140覆蓋第一引線架124的第一部124a、第一引線架124的第三部124c、第二引線架130的第四部130a以及第二引線架130的第六部130c，但是第一引線架124的第二部124b和第二引線架130的第五部130b是暴露在封裝材料140之外。在一實施例中，基板110還包含至少兩個接觸墊111、113，如圖2所示。接觸墊
111、113位于基板110的上表面110a，第一引線架124的第二部124b和第二引線架130的第五部130b分別連接接觸墊111、113，然后再經由基板110中的電路而電性連接至其他元件。根據本發(fā)明的實施方式，發(fā)光二極管模塊100具有特殊的散熱設計。在一具體實例中，基板110是金屬核心電路板(MCPCB)，第一引線架124的第一部124a以及第二引線架130的第四部130a連接位于基板110下表面IlOb的散熱裝置(未繪示)。當基板110的上表面IlOa —側的溫度較高時，上表面IlOa附近的熱量能夠經由第一引線架124的第二部124b及第二引線架130的第五部130b傳遞到基板下表面IlOb的散熱裝置(未繪示)。因此，能夠移除上表面IlOa附近累積的熱量。反之，如果發(fā)光二極管芯片122的溫度較高，一部分熱量能夠經由第一引線架124傳遞到基板110的上表面IlOa ;另一部分熱量能夠經由第一引線架124傳遞到基板110的下表面IlOb的散熱裝置(未繪示)，所以能夠有效地降低發(fā)光二極管芯片122的溫度,具有極佳的散熱效果。因此,根據本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管模塊100能夠應用在各式各樣的產品中，無須針對各別產品設計不同的散熱機構。圖3繪示本發(fā)明另一實施方式的發(fā)光二極管模塊100的剖面示意圖。圖3繪示的實施方式與圖2的實施方式兩者的差異在于,本實施方式的凹口 112是一個盲孔,發(fā)光二極管封裝元件120嵌設在凹口 112。因此，發(fā)光二極管封裝元件120的底部120b并沒有暴露出來。在一具體實施例中，基板110是金屬核心電路板，發(fā)光二極管封裝元件120的底部120b連結金屬核心電路板(MCPCB)的散熱裝置(未繪示)。圖4繪示本發(fā)明又一實施方式的發(fā)光二極管模塊100的剖面示意圖。圖4繪示的實施方式與圖2的實施方式兩者的差異在于,本實施方式的基板110的上表面IlOa形成有一開槽114，開槽114與位于凹口 112的側邊。在一實施例中，開槽114和凹口 112連通。第一引線架124的端部124d容置在開槽114中，而且端部124d的頂面與基板110的上表面IlOa齊平。在另一實例中，基板110可具有兩個以上的開槽114、115，且開槽114、115分別位于凹口 112的相對兩側。第一引線架124的端部124d和第二引線架130的端部130d分別位于開槽114和開槽115中。第一引線架124的端部124d和第二引線架130的端部130d與基板110的上表面I IOa齊平，而且發(fā)光二極管封裝元件120的底部120b與基板110的下表面IlOb齊平。根據本發(fā)明的一實施方式，當發(fā)光二極管模塊100應用在背光模塊時,能夠具有較高的組裝合格率。因為發(fā)光二極管封裝元件120嵌設在基板110的凹口 112中，不會凸出在基板110的上表面110a，所以在組裝背光模塊的過程中，能夠有效避免發(fā)光二極管封裝元件120碰撞其他機構而毀損的情況發(fā)生。因此，根據本發(fā)明的一實施方式，能夠提高組裝的合格率。
根據本發(fā)明的諸多實施方式，凹口 112的上視輪廓并無特殊限制。舉例而言，如圖5A所示，凹口 112a是無倒角的矩形，凹口 112b是倒R角的矩形，凹口 112c是倒C角的矩形，凹口 112d是四個角落挖圓孔的矩形。本領域的技術人員在本發(fā)明揭露的基礎上，能夠開發(fā)出其他凹口 112的形狀。此外，發(fā)光二極管封裝元件120中諸如第一引線架124及/或第二引線架130等引線架的數量及位置并無特殊限制。圖5B繪示六種引線架的配置方式，發(fā)光二極管封裝元件160包含有4個引線架161、162、163、164，各個引線架161、162、163、164的剖面形狀及其他細節(jié)可與圖2-圖4繪示的第一引線架124及/或第二引線架130相同。本領域的技術人員在本發(fā)明揭露的基礎上，能夠開發(fā)出其他引線架的配置方式。在又一實施方式中，發(fā)光二極管模塊100可還包含有至少一凸塊150，如圖1B所示。凸塊150凸設在基板110的上表面110a，而且位于基板110的至少一端部。更具體的說，凸塊150和發(fā)光二極管封裝元件 120的發(fā)光面121是配置在基板110的同一側表面。凸塊150的數量可為多數個,舉例而言,可以在基板110上設置兩個凸塊150,這兩個凸塊150分別位于基板110的相對兩端。本發(fā)明的另一方面是提供一種背光模塊。圖6繪示本發(fā)明一實施方式的背光模塊200的俯視不意圖。背光模塊200包含導光板210以及發(fā)光二極管模塊100。發(fā)光二極管模塊100可以是前文所述任一實施方式或實施例的發(fā)光二極管模塊100。導光板210具有入光面212,而且入光面212與基板110的上表面IlOa相對。換言之,發(fā)光二極管封裝兀件120的發(fā)光面121是面向入光面212，所以發(fā)光二極管封裝元件120發(fā)射出的光線能夠通過入光面212而進入導光板210。在一具體實例中，發(fā)光二極管模塊100還包含有凸塊150,凸塊150是凸設在基板110的上表面110a，而且凸塊150抵接導光板210的入光面212。凸塊150的數量可以是一個或多個。舉例而言，可以在基板110的相對兩端分別設置兩個凸塊150，讓導光板210和基板110之間存在一個間隙d。在其他實例中，能夠采用其他的方式讓導光板210和基板110之間間隔一間隙，所以發(fā)光二極管模塊100可以沒有凸塊150。圖7繪示本發(fā)明一比較例的顯示裝置300的剖面示意圖。顯示裝置300包含顯示面板310、背光模塊200以及框架330。背光模塊200包含發(fā)光二極管模塊100以及導光板210。發(fā)光二極管模塊100包含基板110和發(fā)光二極管封裝元件120。在本比較例中，發(fā)光二極管封裝元件120是凸出于基板110表面，所以在裝設導光板210進入背光模塊200時，導光板210很容易碰撞并損壞發(fā)光二極管封裝元件120。此外，因為發(fā)光二極管封裝元件120是凸出于基板110的表面，所以發(fā)光二極管封裝元件120表面到顯示面板310的顯示區(qū)邊界L的距離dl也縮短，這可能導致顯示區(qū)邊緣處出現亮度不均勻的現象。若欲改善這種亮度不均勻的現象，則必須增加距離dl (發(fā)光二極管封裝元件120與入光面212之間的間距t不變)，如此必然會增加顯示裝置300的邊框寬度。圖8繪示本發(fā)明一實施方式的顯示裝置300的剖面示意圖。在本實施方式中，因為發(fā)光二極管封裝元件120嵌設在基板110內，所以在組裝背光模塊的過程中，導光板210不會碰撞發(fā)光二極管封裝元件120，所以能夠提高組裝背光模塊的合格率。另一方面，在不改變其他元件設計，而且發(fā)光二極管封裝元件120與入光面212之間的間距t也不變的情況下，導光板210的入光面212能夠向右邊延伸，因此發(fā)光二極管封裝元件120到顯示面板310的顯示區(qū)邊界L的距離d2能夠增加，從而改善顯示區(qū)邊緣處亮度不均勻的現象。在另一實施方式中，如圖9所示，如果圖7繪示的發(fā)光二極管封裝元件120表面到顯示面板310的顯示區(qū)邊界L的距離dl保持不變，而且發(fā)光二極管封裝元件120與入光面212之間的間距t也維持不變的情況下，根據本發(fā)明的實施方式能夠縮短框架330的寬度W。更具體的說，因為本發(fā)明的發(fā)光二極管封裝元件120是嵌設在基板110內，所以整體發(fā)光二極管模塊100可以向左配置，而能夠縮短顯示裝置300所須的邊框寬度。雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的 精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種發(fā)光二極管模塊，其特征在于，包含: 一基板，具有一上表面以及位于該上表面的至少一凹口 ；以及 至少一發(fā)光二極管封裝元件，嵌設在該凹口內，其中該發(fā)光二極管封裝元件包含: 一發(fā)光二極管芯片，容置于該凹口中；以及 一第一引線架，由該發(fā)光二極管芯片的一下表面經過該凹口延伸至該基板的該上表面。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該第一引線架包含一第一部、一第二部以及一第三部，該第一部接觸該發(fā)光二極管芯片的該下表面，該第二部位于該基板的該上表面，該第三部位于該凹口內，且該第三部連接該第一部以及該第二部。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該發(fā)光二極管封裝元件還包含一第一導線，且該第一導線連接該第一部以及該發(fā)光二極管芯片的一第一電極。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該凹口為一貫穿孔或一盲孔。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該發(fā)光二極管封裝元件還包含一第二引線架，該第二引線架電性連接該發(fā)光二極管芯片，其中該第二引線架不接觸該第一引線架，且該第二引線架由該基板的該上表面延伸至該凹口內。
6.如權利要求5所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該發(fā)光二極管封裝元件還包含一第二導線，該第二導線連接該第二引線架以及該發(fā)光二極管芯片的一第二電極。
7.如權利要求6所述的發(fā)光二極管模塊,其特征在于,該第二引線架包含一第四部、一第五部以及一第六部，該第二導線連接該第四部，且該第四部平行于該發(fā)光二極管芯片的該下表面，該第五部位于該基板的該上表面，該第六部位于該凹口內且連接該第四部以及該第五部。
8.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該發(fā)光二極管封裝元件具有一發(fā)光面，該發(fā)光面平行該基板的該上表面，且該發(fā)光面低于或齊平該上表面。
9.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，該基板的該上表面形成有一開槽，該第一引線架的一端部容置在該開槽中，該端部的一頂面與該上表面齊平。
10.如權利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于，還包括至少一凸塊凸設在該上表面，且位于該基板的至少一端部。
11.一種背光模塊，其特征在于，包含: 一導光板，具有一入光面；以及如權利要求1至9中任意一項權利要求所述的發(fā)光二極管模塊，該上表面與該入光面相對設置，且該發(fā)光二極管模塊位于該入光面一側，用以發(fā)射一光線進入該入光面。
12.如權利要求11所述的背光模塊，其特征在于，該發(fā)光二極管模塊還包含至少一凸塊凸設在該基板的該上表面，且該至少一凸塊抵接該導光板，以讓該導光板和該基板間隔一間隙。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種發(fā)光二極管模塊及背光模塊。發(fā)光二極管模塊包含基板以及至少一個發(fā)光二極管封裝元件?；寰哂猩媳砻嬉约拔挥谏媳砻娴闹辽僖话伎?。發(fā)光二極管封裝元件嵌設在凹口內。發(fā)光二極管封裝元件包含發(fā)光二極管芯片以及第一引線架。發(fā)光二極管芯片容置于凹口中。第一引線架由發(fā)光二極管芯片的下表面經過凹口延伸至基板的上表面。
文檔編號F21Y101/02GK103219455SQ20131015540
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權日2013年4月27日
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