專利名稱：發(fā)光二極管及采用發(fā)光二極管的背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管，特別涉及一種具均勻光場的發(fā)光二極管，以及一種采用該 發(fā)光二極管的背光模組。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED)因具光質(zhì)佳(也即LED光源射出的光譜 )及發(fā)光效率高等特性而逐漸取代冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)成 為顯示裝置中的背光元件，具體可參閱Michael S. Shur等人在文獻(xiàn)Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 20 (2005年20月)中發(fā)表的"Solid—State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。
然而，現(xiàn)有的發(fā)光二極管通常具有近似圓對稱的光場，這些光場的中心光強(qiáng)度較強(qiáng)，由 中心向四周擴(kuò)散的區(qū)域光強(qiáng)度越來越弱，然而此類型的光場在應(yīng)用中并不總是可以達(dá)到實(shí)際 要要。例如，如圖1所示， 一種現(xiàn)有的背光模組IO，其包含一個(gè)發(fā)光二極管ll及一個(gè)導(dǎo)光板 12，該發(fā)光二極管11所發(fā)出的光經(jīng)由該導(dǎo)光板12光學(xué)引導(dǎo)后，被轉(zhuǎn)換成一個(gè)面光源并由該導(dǎo) 光板12的出光面120出射，然而，由于發(fā)光二極管ll所產(chǎn)生的光場不均勻，由該出光面120所 發(fā)出的面光源的光均勻度難以達(dá)到理想要求。
有鑒于此，有必要提供一種具均勻光場的發(fā)光二極管及采用該發(fā)光二極管的一種背光模組。
發(fā)明內(nèi)容
以下將以實(shí)施例說明一種具均勻光場的發(fā)光二極管，以及采用該發(fā)光二極管的一種背光 模組。
一種發(fā)光二極管，其包括一個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及一個(gè)封裝該發(fā)光二極管芯片的封裝 體，該封裝體包括一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二極管芯片的反射面及一個(gè)與該反射面相連接的出光面， 該出光面對應(yīng)于該發(fā)光二極管芯片具有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成的光轉(zhuǎn)換區(qū)， 以增強(qiáng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光在該光轉(zhuǎn)換區(qū)上發(fā)生全反射的機(jī)率，進(jìn)而使該發(fā)光二極管獲 得一個(gè)均勻光場。
一種背光模組，其包括一個(gè)導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板包括一個(gè)入光面，以及與該入光面相連接 的一個(gè)出光面； 一個(gè)發(fā)光二極管，其相對該導(dǎo)光板的入光面設(shè)置，該發(fā)光二極管包括一個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及一個(gè)封裝該發(fā)光二極管芯片的封裝體，該封裝體包括一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二 極管芯片的反射面及一個(gè)與該反射面相連接的出光面，該出光面對應(yīng)于該發(fā)光二極管芯片具 有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成的光轉(zhuǎn)換區(qū)，該發(fā)光二極管發(fā)出的光線由該導(dǎo)光板 的入光面入射至導(dǎo)光板中，進(jìn)而由該導(dǎo)光板對其作光學(xué)引導(dǎo)后從該導(dǎo)光板的出光面出射。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，由于發(fā)光二極管的出光面具有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成 的光轉(zhuǎn)換區(qū)，該光轉(zhuǎn)換區(qū)可增強(qiáng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光在該光轉(zhuǎn)換區(qū)上發(fā)生全反射的機(jī)率 ，進(jìn)而使該發(fā)光二極管獲得一個(gè)均勻光場，由此，當(dāng)該發(fā)光二極管作為背光模組的發(fā)光源使 用時(shí)，該背光模組可獲得較佳的出光均勻度。
圖1是是現(xiàn)有背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示發(fā)光二極管沿III-III線的剖面示意圖。
圖4是圖1所示發(fā)光二極管的俯視示意圖。
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請一起參閱圖2及圖3，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種發(fā)光二極管20，其包括一個(gè)發(fā)光二 極管芯片21及一個(gè)封裝體23，且該封裝體23將該發(fā)光二極管芯片21封裝在其內(nèi)。
該封裝體23為透明材料，如塑料或玻璃所制成，當(dāng)采用塑料來制成該封裝體23時(shí)，所述 塑料可選用PMMA(Polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Poly Carbonate,聚 碳酸脂)、或是硅樹脂(silicone)等作為材質(zhì)。該封裝體23對稱分布，其具有一條中心線L， 該發(fā)光二極管芯片21的幾何中心位于該中心線L上。如圖3所示，該封裝體23包括一個(gè)反射面 230，以及一個(gè)與該反射面230相連接的出光面232。
請一起參閱圖4，該出光面232具有一個(gè)光轉(zhuǎn)換區(qū)234，該光轉(zhuǎn)換區(qū)234位于該出光面232 的幾何中心區(qū)域上，且該光轉(zhuǎn)換區(qū)234為一個(gè)弧形面。該出光面232為一個(gè)橢圓面，即該出光 面232在垂直于該中心線L的平面上的投影具有一個(gè)第一橢圓形外輪廊M。另外，該反射面 230為一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二極管芯片21的環(huán)狀表面，且該環(huán)狀表面呈倒圓錐形，即該環(huán)狀表面 鄰近發(fā)光二極管芯片21—側(cè)上的開口小于其遠(yuǎn)離發(fā)光二極管芯片21—側(cè)上的開口。
該反射面230上采用涂布法、蒸鍍法或?yàn)R鍍法形成一個(gè)反射膜，以對發(fā)光二極管芯片21 發(fā)出的光的輻射范圍進(jìn)行局限，從而使發(fā)光二極管20的光場近似為一個(gè)橢圓形光場。如圖4所示，該光轉(zhuǎn)換區(qū)234設(shè)置為一個(gè)橢圓面，即該光轉(zhuǎn)換區(qū)234在垂直于該中心線L的 平面上的投影具有一個(gè)第二橢圓形外輪廊N。上述第一、第二橢圓形外輪廊M、 N同心，且第 一橢圓形外輪廊M的長軸A與第二橢圓形外輪廊N的短軸b重合，該第二圓形外輪廊N的長軸a 與第一橢圓形外輪廊M的短軸B重合。該光轉(zhuǎn)換區(qū)234可增強(qiáng)發(fā)光二極管芯片21所發(fā)出的光在 該光轉(zhuǎn)換區(qū)234與空氣的界面處發(fā)生全反射的機(jī)率，該發(fā)光二極管芯片21發(fā)出的光在該光轉(zhuǎn) 換區(qū)234發(fā)生全反射后，其進(jìn)而由該反射面230上的反射膜將其反射至出光面232，并從該出 光面232出射至外界。因此，該光轉(zhuǎn)換區(qū)234可降低該發(fā)光二極管20所形成的橢圓形光場的中 心光強(qiáng)度，使得該橢圓形光場的光強(qiáng)度分布均勻，以獲得一個(gè)均勻光場。
可以理解的是，該光轉(zhuǎn)換區(qū)234的位置可對應(yīng)于發(fā)光二極管芯片21的位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整 ，其并不一定需要位于該出光面232的幾何中心區(qū)域上，例如，當(dāng)該發(fā)光二極管芯片21沿某 個(gè)方向偏離該中心線L一定距離時(shí)，該光轉(zhuǎn)換區(qū)234可相應(yīng)地沿該方向偏離中心線L一定距離 ，以保證發(fā)光二極管20獲得一個(gè)均勻光場。
請一起參閱圖7，本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種背光模組50，其采用上述發(fā)光二極管20 作為發(fā)光源，該背光模組50包括該發(fā)光二極管20，以及一個(gè)導(dǎo)光板55。
該導(dǎo)光板55整體上大致為楔狀，其具有一個(gè)入光面550， 一個(gè)與該入光面550相連接的底 面552，以及一個(gè)與該底面552相對的出光面554，其中，該入光面550大致為一個(gè)長方形，其 具有相對的兩條長邊L1及相對的兩條短邊L2。
該發(fā)光二極管20相對該導(dǎo)光板55的入光面550設(shè)置，且該第一、第二橢圓形外輪廓M、 N 分別與該入光面550相對，該第一橢圓形外輪廓M的長軸A，該第二橢圓形外輪廓N的短軸b與 該長邊L1相平行，該第一橢圓形外輪廓M的短軸B，該第二橢圓形外輪廓的長軸a分別與該短 邊L2相平行。
該發(fā)光二極管20發(fā)出的光線經(jīng)由該導(dǎo)光板55的入光面入射至導(dǎo)光板55中，經(jīng)由該導(dǎo)光板 55引導(dǎo)(反射、折射等)后從該導(dǎo)光板55的出光面554出射。
由于該發(fā)光二極管20具有橢圓形的光場，該導(dǎo)光板50的入光面550為長方形，該橢圓形 的光場與該長方形形狀相近似，且其光強(qiáng)度分布均勻，因此，該發(fā)光二極管20發(fā)出的光可較 充分、較均勻地經(jīng)由該入光面550入射至導(dǎo)光板55內(nèi)，以使該背光模組50獲得較佳的出光效 率及出光均勻度。
可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明 的技術(shù)效果，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管，其包括一個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及一個(gè)封裝該發(fā)光二極管芯片的封裝體，該封裝體包括一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二極管芯片的反射面及一個(gè)與該反射面相連接的出光面，該出光面對應(yīng)于該發(fā)光二極管芯片具有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成的光轉(zhuǎn)換區(qū)，以增強(qiáng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光在該光轉(zhuǎn)換區(qū)上發(fā)生全反射的機(jī)率，進(jìn)而使該發(fā)光二極管獲得一個(gè)均勻光場。
2 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該封裝體具有一 條中心線，該發(fā)光二極管芯片及該光轉(zhuǎn)換區(qū)的幾何中心分別位于該封裝體的中心線上。
3 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該出光面在垂直 于該中心線的平面上的投影具有一個(gè)第一橢圓形外輪廊，由該發(fā)光二極管芯片所發(fā)射且經(jīng)由 該封裝體透射后到達(dá)反射面上的光被該反射面反射后從該封裝體的出光面出射。
4 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該光轉(zhuǎn)換區(qū)位于 該出光面的幾何中心區(qū)域上，且該光轉(zhuǎn)換區(qū)在垂直于該中心線的平面上的投影具有一個(gè)第二 橢圓形外輪廓。
5 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該第一橢圓形外 輪廓的長軸與該第二橢圓形外輪廓的短軸相互重合。
6 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該反射面為一個(gè) 倒圓錐形的環(huán)狀表面。
7 如權(quán)利要求l所述的背光模組，其特征在于，該出光面上的光轉(zhuǎn) 換區(qū)為一個(gè)弧形面。
8 一種背光模組，包括 一個(gè)導(dǎo)光板，其包括一個(gè)入光面，以及與該入光面相連接的一個(gè)出光面； 一個(gè)發(fā)光二極管，其相對該導(dǎo)光板的入光面設(shè)置，該發(fā)光二極管包括一個(gè)發(fā)光二極管 芯片，以及一個(gè)封裝該發(fā)光二極管芯片的封裝體，該封裝體包括一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二極管芯片 的反射面及一個(gè)與該反射面相連接的出光面，該出光面對應(yīng)于該發(fā)光二極管芯片具有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成的光轉(zhuǎn)換區(qū)，該發(fā)光二極管發(fā)出的光線由該導(dǎo)光板的入光面 入射至導(dǎo)光板中，進(jìn)而由該導(dǎo)光板對其作光學(xué)引導(dǎo)后從該導(dǎo)光板的出光面出射。
9. 如權(quán)利要求8所述的背光模組，其特征在于，該封裝體具有一條 中心線，該出光面在垂直于該中心線的平面上的投影具有一個(gè)第一橢圓形外輪廊，該導(dǎo)光板 的入光面為一個(gè)長方形，該長方形具有相對的兩條長邊及相對的兩條短邊，該第一橢圓形外 輪廊的長軸及短軸分別與該入光面的長邊及短邊相平行。
10. 如權(quán)利要求9所述的背光模組，其特征在于，該光轉(zhuǎn)換區(qū)位于該 出光面的幾何中心區(qū)域上，且該光轉(zhuǎn)換區(qū)在垂直于該中心線的平面上的投影具有一個(gè)第二橢 圓形外輪廓，該第一橢圓形外輪廓的長軸與該第二橢圓形外輪廓的短軸相互重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管。該發(fā)光二極管包括一個(gè)發(fā)光二極管芯片，以及一個(gè)封裝該發(fā)光二極管芯片的封裝體，該封裝體包括一個(gè)環(huán)繞該發(fā)光二極管芯片的反射面及一個(gè)與該反射面相連接的出光面，該出光面對應(yīng)于該發(fā)光二極管芯片具有一個(gè)由該出光面向該封裝體內(nèi)凹陷形成的光轉(zhuǎn)換區(qū)，以增強(qiáng)發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光在該光轉(zhuǎn)換區(qū)上發(fā)生全反射的機(jī)率，進(jìn)而使該發(fā)光二極管獲得一個(gè)均勻光場。另外，本發(fā)明還涉及一種采用該發(fā)光二極管的背光模組。
文檔編號G02F1/13GK101609866SQ20081030222
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者黃山福 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司