CN100377370C - 发光二极管和面光源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面光源装置，其包括一导光板和至少一发光二极管，该导光板包括至少一光入射面和一光出射面，该至少一发光二极管相对该导光板光入射面设置，该发光二极管包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该封装结构包覆该发光芯片并形成一出光面，该封装结构中掺杂有多个荧光微颗粒，该荧光微颗粒的尺寸大小是自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种发光二极管和面光源装置，特别是关于一种发散角度较大的发光二极管和采用该发光二极管作为光源的面光源装置。
【背景技术】
由于发光二极管省电、亮度高，广泛应用在手机、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)、显示器的面光源装置中。发光二极管的基本结构可参阅图1，该发光二极管1包括基板16、发光芯片13和封装结构15，该发光芯片13固定在该基板16上并被封装结构15所包覆。该封装结构15一般是透明环氧树脂或塑料材料，该发光二极管1通常的最大发散角度是120°。
一种现有技术的面光源装置的光路图可参阅图2，该面光源装置90包括多个发光二极管1和一导光板2，该多个发光二极管1的出射光束3从导光板2的光入射面21进入导光板2后，通过导光板2传输后从其出射面(未标示)出射。但是，因为发光二极管1一般具有120°的最大发散角度，其发出的光束经该光入射面21进入导光板2后，以发光二极管1为中心相对导光板2的120°范围内的空间区域处于明亮状态，但是，在相邻的发光二极管1之间会产生光束照射不到的暗带23，该暗带23会影响面光源装置90的出光均匀性。
【发明内容】
为克服现有技术的发光二极管发散角度不大的问题，本发明提供一种发散角度较大的发光二极管。
本发明还提供一种采用上述发光二极管作为光源的面光源装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种发光二极管，其包括一基板、一固定在该基板上的发光芯片和一封装结构，该封装结构包覆该发光芯片并形成一出光面，该封装结构中掺杂有多个荧光微颗粒，该荧光微颗粒的尺寸大小是自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置。
本发明面光源装置包括一导光板和至少一发光二极管，该导光板包括至少一光入射面和一光出射面，该至少一发光二极管相对该导光板光入射面设置，该发光二极管包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该封装结构包覆该发光芯片并形成一出光面，该封装结构中掺杂有多个荧光微颗粒，该荧光微颗粒的尺寸大小是自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置。
相较于现有技术，由于本发明发光二极管封装结构中掺杂有多个荧光微颗粒，该种荧光微颗粒使得发光芯片发出的光束发生散射并能产生荧光，从而提高发光二极管的发散角度和亮度，本发明发光二极管以较大发散角和亮度进入导光板可减小暗带，从而提高本发明面光源装置的出光均匀度和亮度。
【附图说明】
图1是现有技术发光二极管的结构示意图。
图2是现有技术面光源装置的光路示意图。
图3是本发明面光源装置的平面示意图。
图4是本发明发光二极管的结构示意图。
图5是本发明发光二极管的部分光路图。
图6是本发明发光二极管第二实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图3，是本发明的面光源装置的平面示意图，该面光源装置900包括多个发光二极管10和一导光板20。该多个发光二极管10发出光束，该导光板20引导该发光二极管10发出光束的传输方向，将其转换为面光源出射。
该导光板20是平板形，采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括一光入射面201、和入射面201相连的光出射面(图未示)以及和光出射面相对的底面203。该光入射面201接收发光二极管10发出的光束。该光出射面可加工为具有一定粗糙度的粗糙面。导光板20的底面203设置多个光散射网点207，以提高导光板20出射光束的亮度和均匀性。该网点207的大小是沿远离入射面201的方向递增，其为圆球状。该网点207也可为圆柱状、正方体、金字塔形或其它合适的形状。该网点207可以印刷或射出成型等方式分布在导光板20的底面203。另外，也可以在底面203设置多个V形槽以替代该多个网点207。
本发明的面光源装置900可以有其它变更设计，例如可以在光入射面201上通过电子束蒸镀或化学气相沉积等方法镀覆一层增透膜或抗反射膜，为使入射光实现彩色化，可在入射面镀覆一层荧光层，底面也可设置雾状剔花或咬花以替代该多个网点，该导光板形状不限于平板形，也可为楔形。
一起参阅图4，本发明发光二极管10的第一实施方式包括一基板106、一固定在该基板106上的发光芯片103和封装结构105。该封装结构105包覆发光芯片103并形成一出光面101。该封装结构105中掺杂有多个均匀分布的荧光微颗粒1050。该荧光微颗粒1050为直径大小在1μm和10μm之间的范围内的球体，其能散射发光芯片103发出的光束。
该荧光微颗粒1050的材料可以是异硫氰酸荧光素绿光荧光材料、尼罗河蓝A红光荧光材料、玫瑰精B黄光荧光材料或碱土金属硅酸盐蓝光荧光材料其中之一，其在受到发光芯片103发出的光束时既能对其进行散射，也可分别激发出绿色、红色、黄色或蓝色的荧光，从而提高发光二极管的发散角度和亮度。该不同颜色的荧光材料也可混合使用，以组合出不同色彩的出射光，如将黄光和蓝光荧光材料混合，即可使发光二极管发出白色光。
请一起参阅图5，是本发明发光二极管10的部分光路图。如图中所示，光线1和1′为发光芯片103的最大发光角度，其夹角为120°，当光线1和1′经过封装结构105内的荧光微颗粒1050时，将分别被反射为光线2和2′，或折射为光线4和4′，此时的光线1和1′将不再朝其延伸方向的光线3和3′传输，可见，光线1和1′通过荧光微颗粒1050的反射、折射后以较大的发散角度沿远离光线3和3′的光线方向发散，因此荧光微颗粒1050可较大程度提高发光二极管的发散角度，从而提高面光源装置900的出光均匀度。
参阅图6，是本发明发光二极管的第二实施方式。该发光二极管30包括一基板306、一固定在该基板306上的发光芯片303和封装结构305。该封装结构305包覆发光芯片303并形成一出光面301，该封装结构305中掺杂有多个荧光微颗粒3050。该荧光微颗粒3050分布在靠近封装结构305的出光面301位置，且其尺寸大小是自和发光芯片303正对的顶部向四周逐渐增大设置，其也能散射发光芯片303发出的光束并提高亮度。
该荧光微颗粒的分布密度也可自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置，该荧光微颗粒的形状不仅仅限于球体，也可为柱体或锥体，其表面也可为多边形状。
本发明面光源装置所采用的导光板也可为直下式，即将光入射面和光出射面相对设置。
Claims (8)
1.一种发光二极管，包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该发光芯片固定在该基板上，该封装结构包覆该发光芯片并形成一出光面，其特征在于：该封装结构中掺杂有荧光微颗粒，该荧光微颗粒的尺寸大小是自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒是绿光荧光材料、红光荧光材料、黄光荧光材料或蓝光荧光材料之一。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒是异硫氰酸荧光素绿光荧光材料、尼罗河蓝A红光荧光材料、玫瑰精B黄光荧光材料或碱土金属硅酸盐蓝光荧光材料之一。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒是绿光荧光材料、红光荧光材料、黄光荧光材料和蓝光荧光材料中至少两种以上的混合体。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒是异硫氰酸荧光素绿光荧光材料、尼罗河蓝A红光荧光材料、玫瑰精B黄光荧光材料和碱土金属硅酸盐蓝光荧光材料中至少两种以上的混合体。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒的直径大小是大于等于1μm且小于等于10μm。
7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该荧光微颗粒是分布在靠近封装结构出光面的位置。
8.一种面光源装置，其包括一导光板和至少一发光二极管，该导光板包括至少一光入射面和一光出射面，该发光二极管相对该导光板的光入射面设置，该发光二极管包括一基板、一发光芯片和一封装结构，该封装结构包覆该发光芯片并形成一出光面，其特征在于：该封装结构中掺杂有多个荧光微颗粒，该荧光微颗粒的尺寸大小是自和发光芯片正对的顶部向四周逐渐增大设置。
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