光源模块的制作方法

专利2024-05-13  69



1.本技术涉及一种光源模块。


背景技术:

2.以下描述的内容提供本实施例的背景技术而不是描述现有技术。
3.电子设备中使用的使用各种光源的光源模块以通过根据各个电子设备的特性利用适当的光源来提高发光效率的方式来实现。
4.近来,在这些电子设备中使用的光源模块可以广泛地应用于平板显示器的背光单元,或者在室内环境下使用的室内灯、或安装在车外的前照灯、雾灯、倒车灯、侧灯、数字灯、尾灯、刹车灯、方向指示灯、应急闪烁灯,以及安装在汽车内部的室内照明。
5.同时,提高led的发光效率的努力正在从芯片到封装不断进步。例如,在封装阶段,使用散热效率好的材料使用散热器施加相对较高的电流,形成热稳定结构,并且考虑到封装的光学结构和特性,正在努力通过优化设计来提高光提取效率。
6.然而,虽然这些努力的重要部分在实验室层面实现了一定程度的效果,但将它们应用于制造过程还存在相当大的困难。


技术实现要素:

7.技术问题
8.本实施例旨在提供一种通过改善结构而具有高发光效率并且能够除去面光源的热点的光源模块。
9.此外,本实施例旨在提供一种光源模块,其中,实施单独的层以去除led的热点并且通过简化应用多个工艺的结构中的结构来简化工艺,同时提供均匀的面光源。
10.技术方案
11.作为一个实施例,一种光源模块,包括:印刷电路板;光源,所述光源设置在印刷电路板上;第一光引导层,所述第一光引导层设置在印刷电路板上并且容纳光源;以及第二光引导层,所述第二光引导层设置在第一光引导层的上部,其中,第一光引导层的材料与第二光引导层的材料不同,并且其中,第一光引导层的折射率大于第二光引导层的折射率。第一光引导层的材料可以包括硅,并且第二光引导层的材料可以包括硫酸钡和树脂。
12.硫酸钡与树脂的组分比可以为1:4。
13.第一光引导层的厚度可以大于第二光引导层的厚度。
14.光源可以是侧视型发光二极管。
15.光源模块可以包括光反射层,光反射层设置在印刷电路板上并且反射从光源照射的光。
16.第一光引导层的折射率可以为1.5至1.6以下,并且第二光引导层的折射率可以为1.4至1.5以下。
17.第一光引导层的厚度可以为2mm至4mm以下,并且第二光引导层的厚度可以为
0.4mm至1.0mm以下。
18.基于第一光引导层的厚度,第二光引导层的厚度可以为0.13至0.34以下。
19.作为另一个实施例,一种光源模块,包括:印刷电路板;光源,所述光源设置在印刷电路板上;第一光引导层,所述第一光引导层设置在印刷电路板上并且容纳光源;以及第二光引导层,所述第二光引导层设置在第一光引导层的上部,其中,第一光引导层的材料与第二光引导层的材料不同,并且其中,第一光引导层的厚度大于第二光引导层的厚度。
20.有益效果
21.根据本发明,由于光被照射到具有不同折射率的第一光引导层和第二光引导层,因此具有增加光均匀度并且能够去除热点的优点。
附图说明
22.图1是根据本发明实施例的光源模块的剖视图。
23.图2是图1的局部被放大的放大图。
24.图3是根据第一光引导层和第二光引导层的材料的差异比较光的照射角的图。
25.图4是根据第一光引导层和第二光引导层的材料的差异比较热点的图。
26.图5至图7是根据第一光引导层和第二光引导层的厚度比较光均匀度的图。
具体实施方式
27.在下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
28.然而,本发明的技术构思不限于所描述的一些实施例,而是可以以各种不同的形式实施,并且在本发明的技术构思的范围内,可以选择性地组合或者替代各实施例中的一个或多个构成元件。
29.另外,本发明实施例中所使用的术语(包括技术术语和科学术语),除非有具体定义和明确说明,本发明所属领域的普通技术人员通常可以理解,并且可以考虑相关技术的上下文的含义来解释通常使用的术语,例如字典中定义的术语。
30.此外,本发明实施例中使用的术语是用于说明实施例,而不旨在限制本发明。在本说明书中,除非用短语明确说明,单数形式还可以包括复数形式,并且当描述为“a、b、c中的至少一种(或一种或多种)”时,其可以为由a、b、c构成的所有可能的组合中的一种或多种。
31.此外,在描述本发明实施例的组件时,可以使用例如第一、第二、a、b、(a)、(b)等术语。
32.这些术语仅用于将组件与其他组件区分开来,而不是通过术语来限制组件的性质、顺序或布置。
33.并且,如果一个组件被描述为“连接”、“结合”或“结合”到另一个组件,则该组件不仅直接连接、结合或结合到另一个组件,而是还可能包括由于与另一个元件之间存在另一个元件而“被连接”、“被结合”或“被互联”的情况。
34.此外,当两个组件被描述为形成或设置在每个组件的“上(上方)”或“下(下方)”时,“上(上方)”或“下(下方)”表示其不仅包括两个组件直接接触的情况,还包括其中一个或多个其他组件形成或设置在这两个组件之间的情况。另外,当表述为“上(上方)”或“下(下方)”时,其含义不仅可以包含朝上的方向,还可以包含基于一个分量的下方向。
35.图1是根据本发明实施例的光源模块的剖视图;图2是图1的局部被放大的放大图;图3是根据第一光引导层和第二光引导层的材料的差异比较光的照射角的图;图4是根据第一光引导层和第二光引导层的材料的差异比较热点的图;图5至图7是根据第一光引导层和第二光引导层的厚度比较光均匀度的图。
36.参见图1和图2,根据本发明的实施例的光源模块100可以包括印刷电路板110、光源120、光反射层130、第一光引导层140以及第二光引导层150。
37.印刷电路板110可以形成为板形,并且光源120可以安装在上表面上。光源120可以包括发光二极管(led)。光源120可以设置为多个,并且可以设置在印刷电路板110上并且彼此间隔开。光源120可以提供光。光源120可以是侧视型发光二极管。与此不同,光源120可以是向下直射型发光二极管。
38.光反射层130可以设置在印刷电路板110的上表面上。光反射层130可以形成为板状并且设置在印刷电路板110上。光反射层130可以将从光源120产生的光反射到要照射的区域。形成光源120的布置区域的孔可以形成在光反射层130中。光源120可以通过孔安装在印刷电路板110上。多个反射图案(未示出)可以设置在光反射层130上。多个反射图案(未示出)可以进一步将从光源120产生的光反射到上方区域,并且各个反射图案的面积随着距光源120的距离增加而增大,或者多个反射图案可以设置为包括密度增加的区域。由于来自光源120的出射光随着其远离光源120而变弱,为了实现光源模块100的光均匀度,必须随着其远离光源120,更多地从光源120向上反射出射光,因此可以如上所述进行多个反射图案(未示出)的布置。
39.第一光引导层140和第二光引导层150可以设置在印刷电路板110和光反射层130上。第一光引导层140和第二光引导层150可以在上下方向上堆叠。光源可以被容纳在第一光引导层140中。
40.第一光引导层140可以形成为具有第一厚度t1。第二光引导层150可以形成为具有第二厚度t2。第一厚度t1可以大于第二厚度t2。第一光引导层140的上表面可以设置为高于光源120的上表面。第一厚度t1可以形成为大于光源120的高度。
41.第一光引导层140和第二光引导层150的材料可以彼此不同。例如,第一光引导层140的材料可以是硅。第二光引导层150可以由硫酸钡与树脂混合的材料制成。第二光引导层150可以由硫酸钡与树脂以1:4的比例混合的材料制成。因此,第一光引导层140和第二光引导层150可以具有不同的折射率。第一光引导层140的折射率可以大于第二光引导层150的折射率。
42.例如,第一光引导层140的折射率可以在1.5至1.6的范围内。第二光引导层150的折射率可以在1.4至1.5的范围内。
43.根据上述结构,从光源120产生的光可以通过具有不同折射率的多个光引导层140和150引导。具体地,由于光通过折射率低于第一光引导层140的折射率的第二光引导层150扩散,因此可以形成更均匀的面光源。
44.当第一光引导层140和第二光引导层150的材料相同时,如图3的(a)所示,从光源3发射的光分别传输到第一光引导层1和第二光引导层2,相对于水平面以相同的角度照射,因此光在水平方向上的均匀度变差,并且由于从光源3发射的光在不改变路径的情况下具有直线性,因此具有在接近光源3的区域中产生热点的问题。
45.然而,如在本实施例中,当第一光引导层140和第二光引导层150由不同的材料制成时,由于各个材料的折射率的差异,如图3的(b)所示,由于从光源120产生的光分别在第一光引导层140和第二光引导层150处相对于水平面以不同的角度照射,因此提高了光在水平方向上的均匀度,由于在从光源120出射的光从第一光引导层140进入第二光引导层150时的时间点发生光路的改变,因此具有在接近光源120的区域中的热点减少的优点。
46.也就是说,从光源120产生的光可以被照射成在第二光引导层150中比在第一光引导层140中相对于水平面形成更小角度。因此,从光源120产生的光可以在第二光引导层150中在水平方向上更宽地分布,因此可以去除热点。
47.参见图4,当第一光引导层140和第二光引导层150的材料相同时,在热点产生区域中形成89908cd/m2的亮度(图4的(a))。然而,根据本实施例(图4的(b)),在热点产生区域中形成80326cd/m2的亮度,可以看出,与第一光引导层140和第二光引导层150的材料相同的情况相比,热点产生区域减少了。
48.图5是示出当第一光引导层140的第一厚度t1为2mm时,根据第二光引导层150的厚度的变化的光均匀度的图。
49.图6是示出当第一光引导层140的第一厚度t1为3mm时,根据第一光引导层140的厚度的变化的光均匀度的图。
50.图7是示出当第一光引导层140的第一厚度t1为4mm时,根据第二光引导层150的厚度的变化的光均匀度的图。
51.参见图5至图7,垂直轴的min[nit]是光源模块100的亮度的最小值,max[nit]是光源模块100的亮度的最大值,mean[nit]是光源模块100的亮度的平均值,均匀性(homogeneity)是通过光源模块100出射的光的均匀度。此外,水平轴1是横穿光源模块110的中心的直线的整个区域的亮度值,2表示横穿光源模块110的中心的直线的部分区域的亮度值。
[0052]
参见图5至图7,可以看出,当第一光引导层140为3mm时,从第二光引导层150照射的光均匀度最高。因此,可以确定,当第一光引导层140的厚度为2mm至4mm以下时,比在其他部分形成更高的光均匀度。
[0053]
图5的(i)是示出当第二光引导层150的第二厚度t2为0.4mm时光的均匀度的图。
[0054]
图5的(ii)是示出当第二光引导层150的第二厚度t2为0.7mm时光的均匀度的图。
[0055]
图5的(iii)是示出当第二光引导层150的第二厚度t2为1.0mm时光的均匀度的图。
[0056]
参见图5的(i)至图5的(iii),可以看出,随着第二光引导层150的第二厚度t2增加,光均匀度增加。因此,当第一光引导层140的厚度在2mm至4mm以下的范围内并且第二光引导层150的厚度在0.4mm至1.0mm以下的范围内时,可以看出,比在其他部分形成更高的光均匀度。
[0057]
参见图5至图7,当第一光引导层140的第一厚度为3mm时,即使第二光引导层150的第二厚度t2为0.4mm,根据图5至图7可以看出,从第二光引导层150照射的光均匀度也高于第一光引导层140的第一厚度t1为2mm或4mm时的光均匀度。因此,当第一厚度t1与第二厚度t2之比满足3mm:0.4mm至1.0mm的比率时,可以以较低的成本提高光均匀度。也就是说,第二厚度t2优选形成为满足与第一厚度t1相比0.13至0.34的比率,更优选地,第二厚度t2满足与第一厚度t1相比0.23至0.34的比率,并且当第二厚度t2形成为满足与第一厚度t1相比
0.33至0.34的比率时,可以最均匀地实现光。
[0058]
在上文中,尽管已经描述了构成本发明实施例的所有组件被组合或整体操作,但是本发明不必限于该实施例。也就是说,在本发明的目的范围内,所有的组件可以通过选择性地与一个或多个组合来操作。另外,除非另有说明,否则上述术语“包含”、“包括”、“具有”等表示对应的组件可能是内在的,因此不排除其他组件,而是应理解为能够进一步包括其他组件。包括技术和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义,除非另有定义。常用的术语,例如词典中定义的术语,应理解为与相关技术的上下文含义一致,并且除非本发明中有明确定义,否则不应解释为理想的或过于形式的含义。
[0059]
以上描述仅是对本发明的技术精神的说明,并且本发明所属领域的技术人员可以在不脱离本发明的本质特征的情况下进行各种修改和变化。因此,本发明所揭示的实施例并非用于限制本发明的技术构思,而是用于说明本发明。本发明的技术精神的范围不受这些实施例的限制。本发明的保护范围应由所附权利要求解释,凡在其等同范围内的技术构思均应理解为包含在本发明的保护范围内。

技术特征:
1.一种光源模块,包括:印刷电路板;光源,所述光源设置在所述印刷电路板上;第一光引导层,所述第一光引导层设置在所述印刷电路板上并且容纳所述光源;以及第二光引导层,所述第二光引导层设置在所述第一光引导层上方,其中,所述第一光引导层的材料与所述第二光引导层的材料不同,并且其中,所述第一光引导层的折射率大于所述第二光引导层的折射率。2.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述第一光引导层的所述材料包括硅,并且其中,所述第二光引导层的所述材料包括硫酸钡和树脂。3.根据权利要求2所述的光源模块,其中,所述硫酸钡与所述树脂的组分比为1:4。4.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述第一光引导层的厚度大于所述第二光引导层的厚度。5.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述光源是侧视型发光二极管。6.根据权利要求1所述的光源模块,包括:光反射层,所述光反射层设置在所述印刷电路板上并且反射从所述光源照射的光。7.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述第一光引导层的折射率为1.5至1.6以下,并且其中,所述第二光引导层的折射率为1.4至1.5以下。8.根据权利要求4所述的光源模块,其中,所述第一光引导层的厚度为2mm至4mm以下,并且其中,所述第二光引导层的厚度为0.4mm至1.0mm以下。9.根据权利要求8所述的光源模块,其中,基于所述第一光引导层的厚度,所述第二光引导层的厚度为0.13至0.34以下。10.一种光源模块,包括:印刷电路板;光源,所述光源设置在所述印刷电路板上;第一光引导层,所述第一光引导层设置在所述印刷电路板上并且容纳所述光源;以及第二光引导层,所述第二光引导层设置在所述第一光引导层的上部,其中,所述第一光引导层的材料与所述第二光引导层的材料不同,并且其中,所述第一光引导层的厚度大于所述第二光引导层的厚度。

技术总结
一种光源模块,包括:印刷电路板;光源,设置在印刷电路板上;第一光引导层,设置在印刷电路板上并且容纳光源;以及第二光引导层,设置在第一光引导层上方,其中,第一光引导层的材料不同于第二光引导层的材料,并且第一光引导层的折射率大于第二光引导层的折射率。导层的折射率大于第二光引导层的折射率。导层的折射率大于第二光引导层的折射率。


技术研发人员:林义真 金圣珍
受保护的技术使用者:LG伊诺特有限公司
技术研发日:2021.03.11
技术公布日:2022/11/1
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