CN100405175C - Led封装和包括该led封装的用于lcd的背光组件 - Google Patents

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CN100405175C CNB2004100859740A CN200410085974A CN100405175C CN 100405175 C CN100405175 C CN 100405175C CN B2004100859740 A CNB2004100859740 A CN B2004100859740A CN 200410085974 A CN200410085974 A CN 200410085974A CN 100405175 C CN100405175 C CN 100405175C
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Abstract

本发明涉及一种用作在LCD的背光组件内使用的光源的LED封装以及用于包括该LED封装的LCD的背光组件。LED封装包括:衬底;一个LED或者多个LED,互相分离开指定间隔,而且以直线排列在衬底上;以及模制部分,用于密封包括LED的衬底的上表面,对其设置包括两个曲面的上表面,这两个曲面具有环状面形,其中每个曲面分别具有用于完全反射LED发出的光的曲率。LED封装保证在其内具有足够光传播光路,而无需单独光波导板,因此发出具有均匀亮度的白光。

Description

LED封装和包括该LED封装的用于LCD的背光组件本发明基于而且要求2004年5月28日提交的第2004—38107号韩国专利申请的优选地权,在此引用其全部内容供参考。技术领域本发明涉及一种用作LCD的背光组件的光源的LED (发光二极 管)封装以及用于包括该LED封装的LCD的背光组件。更具体地说, 本发明涉及一种改善了光的亮度和颜色的均匀性,以便用作背光组件 的光源的LED封装以及用于包括该LED封装的LCD的背光组件。背景技术通常,LCD (液晶显示器)是有源光学元件,它自身不能发光, 因此利用安装在LCD板背面的背光组件显示图像。为了满足小型化和 重量轻的趋势以确保获得的产品具有竞争力,最近已经开发了具有各 种结构的背光组件。特别是,LCD主要用于笔记本计算机和壁装式大 型电视,因此需要满足小型化和重量轻的趋势。冷阴极荧光灯(下面称为"CCFL")用作用于对上述背光组件产 生光的传统光源,但是,现在,为了满足小型化和重量轻的趋势,利 用具有高亮度的LED代替它。尽管传统CCFL是发出指定长度的大致 均匀白光的线光源,而LED是是发出一个彩色光的点光源。因此,当 前正在对以均匀亮度发出指定长度或指定尺寸的白光投入大量研究。图1是用于采用LED的LCD的传统背光光源的原理图。参考图1 , 传统背光光源10包括:LED封装ll,互相分离开指定间隔;光波导板 12,对其设置在其上形成的指定图形121,而且与LED封装ll分离开指定距离(d)。上述传统背光光源IO的每个LED封装11可以是包括RGB (红、 绿和蓝)LED的一个封装,或者是上述彩色LED之一。为了获得均匀 壳度的光,最优选地紧密排列多个LED封装。然而,紧密排列LED封 装提高了光源的成本和电功率的消耗率,因此实际上不能采用。因此,如图1所示,LED封装11互相分离开指定间隔。在这种情 况下,因为LED封装1】发出的光的发光角度,而产生暗区(D)。为 了减小暗区(D)的作用,光波导板12必须与LED封装11分离开足 够距离(d)。光波导板12与LED封装11之间的距离(d)增加了 LCD 的体积,因此对小型化和重量轻的趋势具有不利影响。为了通过混合LED封装11产生的红光、绿光和蓝光,产生白光, 需要光波导板12。对光波导板12设置在其上形成的指定图形121,从 而在限制区域上延伸光路,而且有助于使彩色光混合。然而,与LED封装11分离开指定距离(d)的光波导板12增大 了 LCD的尺寸,而且LED封装11发出的光的光强集中在中心区域, 因此对LCD的小型化过程具有不利影响并恶化了亮度的均匀性。因此,需要一种新颖的LED封装,该LED封装可以用作采用LED 的LCD的背光组件的光源,而且需要一种使用该LED封装的光源,该 光源可以提供具有均匀亮度的、指定长度和指定尺寸的白光。发明内容因此,鉴于上述问题,提出本发明,而且本发明的目的是提供一 种LED封装,该LED封装用作LCD的背光组件的光源,它提供足够 光路,因此使一个或者多个LED产生的光线充分混合,以产生具有均 匀亮度和颜色的白光。本发明的另一个目的是提供一种用于包括上述LED封装的LCD 的背光组件。根据本发明的一个方面,通过提供LED封装可以实现上述以及其 它目的,该LED封装包括:衬底; 一个LED或者多个LED,互相分 离开指定间隔,而且以直线排列在衬底上;以及模制部分,用于密封 包括LED的衬底的上表面,对其设置包括两个曲面的上表面,这两个 曲面具有环状面形,其中每个曲面分别具有用于完全反射LED发出的 光的曲率。LED至少优选地是一对用于分别发出互补彩色光的LED。LED优选地刚好以直线排列在两个曲面相交的交叉线的下方。模制部分优选地由其折射率比空气的折射率高的透明环氧树脂构成。优选地对衬底的上表面涂布不吸收光的材料,多个光散射装置从 衬底的上表面凸出。光散射装置更优选地具有点形或条形,可以使光 散射装置对准,以致远离光源的光散射装置之间的间隔比靠近光源的 光散射装置之间的间隔小。根据本发明的又一个方面,提供了一种用于LCD、安装在LCD 板的背面的背光组件,该背光组件包括:光源,通过在垂直于一个或 者多个LED的排列线的方向连接多个上述LED封装,制造其;光波导 板,安装在光源的一侧,用于使光源产生的光均匀入射到LCD板;扩 散板,向着LCD板,设置在光波导板的一个表面上,以便均匀扩散从 光波导板入射的光;以及至少一个会聚板,向着LCD板,设置在扩散 板的一个表面上,用于在垂直于LCD板面的方向,会聚扩散板扩散的 光。如果光源的长度和宽度接近相同,则该光源可以用作用于直接对 LCD板的背面照射光的面光源。在这种情况下,背光组件包括:光源, 通过垂直于一个或者多个LED的排列线的方向,连接多个上述LED封 装,制造其;扩散板,向着LCD板,设置在光源的一个表面上,以便 均匀扩散从光波导板入射的光;以及至少一个会聚板,向着LCD板, 设置在扩散板的一个表面上,用于在垂直于LCD板面的方向,会聚扩 散板扩散的光。根据本发明的另一个方面,提供了一种LED封装,该LED封装 包括:衬底;LED组,包括一个或者多个设置在衬底上的某个点的LED;以及模制部分,用于密封包括LED组的衬底的上表面,对其设置包括 四个曲面的上表面,这四个曲面具有半球形形状,而且在一个交叉点 相交,其中每个曲面分别具有用于完全反射LED发出的光的曲率。LED优选地至少是一对用于分别发出互补彩色光的LED。LED组优选地刚好排列在四个曲面相交的交叉点的下方。LED封装优选地进一步包括设置在衬底的上表面上、用于容纳 LED组的罩。模制部分优选地由其折射率比空气的折射率高的透明环氧树脂构成。优选地对衬底的上表面涂布不吸收光的材料,多个光散射装置优 选地从衬底的上表面凸出。光散射装置更优选地具有点形或以LED组 为中心的同心环形,使光散射装置对准,以致远离光源的光散射装置 之间的间隔比靠近光源的光散射装置之间的间隔小。根据本发明的又一个方面,提供了一种用于LCD、安装在LCD 板的背面的背光组件,该背光组件包括:光源,通过在纵向和/或横向 连接多个上述LED封装,制造其;扩散板,向着LCD板,设置在光波导板的一个表面上,以便均匀扩散从光源入射的光;以及至少一个会 聚板,向着LCD板,设置在扩散板的一个表面上,用于在垂直于LCD 板面的方向,会聚扩散板扩散的光。如果光源是条形的,以便具有窄宽度,则该光源可以用作用于LCD 的制造的侧面式面光源。该背光组件包括:光源,通过在纵向和/或横 向连接多个上述LED封装制造其;光波导板,安装在光源的一侧,用 于使光源产生的光均匀入射到LCD板;扩散板,向着LCD板,设置在光波导板的一个表面上,以便均匀扩散从光波导板入射的光;以及至少一个会聚板,向着LCD板,设置在扩散板的一个表面上,用于在 垂直于LCD板面的方向,会聚扩散板扩散的光。附图说明根据以下结合附图所做的详细说明,可以更清楚地理解本发明的上述以及其他目的、特征以及其他优点,附图包括:图1是用于使用LED的LCD的传统背光光源的原理图;图2a是根据本发明一个实施例的LED封装的透视图;图2b是图2a所示LED封装的俯视图;图2c是图2a所示LED封装的正视图;图3a是包括图2a所示LED封装的光源的透视图;图3b是包括图2a所示LED封装的光源的俯视图;图4a和4b是示出包括图2a所示LED封装的光源的光路的原理图;图5a是根据本发明另一个实施例的LED封装的透视图;图5b是图5a所示LED封装的俯视图;图5c是图5a所示LED封装的正视图;图6是包括图5a所示LED封装的光源的透视图;图7是用于包括图3a所示光源的LCD的背光组件的分解透视图;以及图8是包括图6所示光源的LCD的背光组件的分解透视图。具体实施方式现在,将参考附图详细说明本发明的优选实施例。图2a是根据本发明第一实施例的LED封装的透视图。图2b是根 据本发明第一实施例的LED封装的俯视图。图2c是根据本发明第一实 施例的LED封装的正视图。参考图2a至2c,根据本发明第一实施例 的LED封装20包括:衬底21; LED (R、 G和B),互相分离开指定 间隔并在衬底21上以直线方式排列;以及模制部分22,用于密封包括 LED (R、 G和B)的衬底21的上表面,对其设置包括两个柱面形状 的曲面的上表面。尽管根据本发明的该实施例的LED封装20采用分别发出3种颜 色,即,红光、绿光和蓝光的LED,但是LED封装还可以采用其它类 型的LED。例如,由于为了产生白光而使互补(complementary)彩色 光混合,所以LED封装至少可以采用分别发出互补彩色光的一对LED。 否则,LED封装至少可以采用利用荧光材料发出白光的一个LED。本 技术领域内的熟练技术人员明白,LED的数量和该LED发出的光的颜 色的数量不受限制。衬底21可以是由陶瓷等构成的通用绝缘衬底。对衬底21的上表 面涂布不吸收光的磁路,光散射装置211从衬底21的上表面凸出。尽管形成图2a至2c所示的光散射装置211以具有点形,但是可 以形成该光散射装置211以具有与LED (R、 G和B)排列线平行的条 形。优选地使光散射装置211对准,以使远离LED(R、 G和B)的光 散射装置211之间的间隔小于靠近LED(R、 G和B)的光散射装置211之间的间隔。利用光散射装置211的形状和排列,适当调节LED(R、 G和B)发出的光的均匀性。LED (R、 G和B)包括红色LED (R)、绿色LED (G)和蓝色 LED,而且它们优选地互相分离开指定间隔并以直线排列。模制部分(molding portion) 22密封包括LED (R、 G和B)的衬 底21的上表面,而且模制部分22的上表面具有两个曲面。这两个曲 面用于完全反射LED (R、 G和B)发出的光,而不产生折射。这两个 曲面在交叉线22a相交,而且如图2b所示,刚好在交叉线22a的下面, 以直线排列LED (R、 G和B)。图2c更清楚地示出上述排列的LED (R、 G和B)。模制部分22由其折射率比空气的折射率高的透明环氧树脂构成。 如果光从光密度高的介质(即,具有高折射率的材料)入射到光密度 低的介质(即,具有低折射率的材料),则在入射角大于指定角度(临 界角度)时,光被它们之间的介质全部反射,因此不可能产生折射光。 这被称为"全反射",并将用于实现全反射的入射角称为"临界角度"。 为了在模制部分22的上表面全部反射LED (R、 G和B)发出的光, 模制部分22的折射率必须大于位于模制部分22外部的空气的折射率。每个模制部分的曲面具有全部反射LED (R、 G和B)发出的光的 曲率。即,以这样的方式确定模制部分22的曲面的曲率,以致LED(R、 G和B)发出的光在模制部分22的上表面上的入射角大于临界角度, 因此可以使LED(R、 G和B)发出的光不照射到模制部分22的外部, 而被再次反射到模制部分22的内部。因此,全部反射延长了光传播路 径,而且可以使彩色光均匀混合。此外,LED (R、 G和B)发出的光 不集中到中心区域,而是均匀照射模制部分22的整个上表面。通过以垂直于LED(R、 G和B)的排列线的方向,连接多个根据本发明的上述实施例的LED封装20,制造用于LCD、具有指定宽度和指定长度的背光组件的线光源。在这种情况下,LED封装20用作构成线光源的单元。如图3a和3b所示,根据上述实施例,通过连接多个用作单元的 LED封装20获得的光源包括:衬底31;多个LED阵列(A),互相分 离开指定间隔,每个LED阵列分别包括红色、绿色和蓝色LED (R、 G和B):以及模制部分32,用于密封包括LED阵列(A)的衬底31 的上表面,对其设置包括多个曲面的上表面,垂直于LED (R、 G和B) 的排列线设置该曲面。为了将上述光源用作线光源,光源在LED (R、 G和B)排列线方 向,g卩,横向上的长度较短,而光源在垂直于LED (R、 G和B)的排 列线方向,即纵向上的长度较长。上述线光源用作采用侧面光源的LCD 的背光组件的光源。包括LED封装的光源并不局限于线光源。如果光源的横向长度和 纵向长度接近相同,则该光源可以用作面光源。采用根据该实施例的 LED封装的面光源可以用作LCD背光组件的光源,该光源直接对LCD 板照射光。下面将详细说明用作LCD的背光组件的光源、包括根据该实施例 的LED封装的光源的例子。如上所述,外部空气与由环氧树脂构成并设置了包括多个曲面的 上表面的模制部分32之间的界面完全反射LED (R、 G和B)产生的 光,然后,LED (R、 G和B)产生的光再次照射模制部分32的内部。 反射光被设置在该衬底31的上表面上的光散射装置Ml反射,因此一 部分光照射到模制部分32的外部,而另一部分光反射到模制部分32 的内部。即,LED (R、 G和B)发出的光在模制部分32上在纵向具有延伸的光路,从而使光的颜色均匀混合,并防止光集中到LED (R、 G和B)的上表面上,因此对模制部分32的整个上表面照射均匀亮度的光。现在,参考图4a和4b,详细说明本发明的上述光源的功能。参考图4a, LED1发出的光(Ll)不通过模制部分42的上表面, 而且被模制部分42全部反射。光(Ll)照射模制部分42的弯曲上表 面的点的入射角大于临界角度,所以光(Ll)被模制部分42的曲面完 全反射。因此,模制部分42的曲面必须具有可以完全反射LED发出的 光的曲率。LED1发出的光(Ll)首先被模制部分42的上表面完全反 射,然后,被模制部分42的上表面完全反射,碰撞光散射装置411, 然后,被向上发出。同样,LED2发出的光被模制部分42的上表面反 射3次,与在衬底41上形成的光散射装置411碰撞,然后,被向上发 出。如上所述,LED发出的光不直接被向上发出,而被模制部分42 反射几次,从而具有延伸的光行进路径。如果使用分别发出3种颜色 的光,即红光、绿光和蓝光的LED,则延伸的光行进路径便于混合红 光、绿光和蓝光,使光色散,从而消除产生暗区,并使线光源的整个 区域发出均匀亮度的光。由于上述线光源发出均匀亮度的白光,所以 该线光源用作LCD的背光组件的光源。图4b是详细示出模制部分42的全部反射光的原理图。如图4b所 示,LED3发出的光(L3)入射到模制部分42上的点(P)。在此,如 果曲面上点(P)的斜面的法线与入射光(L3)之间的入射角(e)大 于临界角度,则光(L3)被模制部分42的曲面全部反射。因此,考虑 到用作模制部分42的材料的透明环氧树脂的折射率及其临界角度,适 当确定模制部分42的曲面的曲率。图5a是根据本发明第二实施例的LED封装的透视图。图5b是根据本发明第二实施例的LED封装的俯视图。图5c是根据本发明第二实 施例的LED封装的正视图。参考图5a至5c,根据本发明第二实施例 的LED封装50包括:衬底51; LED组(RGB),包括设置在衬底51 上的某个点的红色LED、绿色LED和蓝色LED;以及模制部分52, 用于密封包括LED组的衬底51的上表面,对其设置包括4个曲面的上 表面,这4个曲面在交叉点52a相交。根据该实施例的LED封装50 进一步包括设置在衬底51的上表面上、用于容纳LED (RGB)组的罩 53。尽管根据本发明的该实施例的LED封装50采用包括3个分别发 出3种颜色的光,即,红光、绿光和蓝光的LED的LED组,但是LED 封装也可以采用其它类型的LED产生白光。例如,由于使互补彩色光 混合产生白光,所以LED封装至少可以釆用一对用于分别发出互补彩 色光的LED。另外,LED封装至少可以釆用一个利用荧光材料发出白 光的LED。本技术领域内的熟练技术人员明白,LED的数量和LED发 出的光的颜色的数量不受限制。在该实施例中,衬底51可以是由陶瓷等构成的通用绝缘衬底。对 衬底51的上表面涂布不吸收光的材料,而且光散射装置511从衬底51 的上表面凸出。尽管形成图5a至5c所示的光散射装置511以具有点形,但是可 以形成光散射装置511以具有以LED组(RGB)或罩53为中心的同心 环形。优选地使光散射装置511对准,以致远离LED组(RGB)或罩 53的光散射装置511之间的间隔小于靠近LED组(RGB)或罩53的 光散射装置511之间的间隔。利用光散射装置511的形状和排列适当调 节LED组(RGB)中的各LED发出的光的均匀性。LED组(RGB)包括红色LED、绿色LED和蓝色LED,以产生白光,而且该LED组设置在罩53内。优选地对罩53的内表面涂布髙 反射率的材料,因此LED的侧面或下表面发出的光被罩53的内表面部 分反射。模制部分52密封包括LED组(RGB)或罩53的衬底51的上表 面,而模制部分52的上表面包括4个在交叉点52a相交的曲面。这4 个曲面用于完全反射LED组(RGB)发出的光,而不发生折射。这4 个曲面在交叉点52a相交,而且如图5b所示,LED组(RGB)刚好排 列在交叉点52a的下方。图5c更清楚地示出上述排列的LED组(RGB)。模制部分52由其折射率比空气的折射率高的透明环氧树脂构成。 为了使模制部分52的上表面完全反射LED组(RGB)发出的光,模 制部分52的折射率必须高于位于模制部分52外部的空气的折射率。模制部分52的每个曲面分别具有可以完全反射LED组(RGB) 发出的光的曲率。BP,以这样的方式确定模制部分52的曲面的曲率, 以致LED组(RGB)发出的光在模制部分52的上表面上的入射角大 于临界角度,从而使LED组(RGB)发出的光不照射到外部,而被再 次反射到模制部分52的内部。因此,完全反射使光行进路径延长,从 而使各种彩色光被均匀混合。此外,LED组(RGB)发出的光不集中 到LED组(RGB)的上表面上,而是均匀照射模制部分52的整个上 表面。通过在纵向和横向连接多个根据本发明的上述实施例的LED封装 50,可以制造用于LCD的背光组件的光源。如果通过连接根据该实施例的LED封装50,制造条形光源,则所 制造的光源可以用作被LCD的背光单元使用的线光源,它是侧面光源。 如果通过连接根据该实施例的LED封装50,制造板形光源,则所制造 的光源用作面光源,它直接使光照射LCD板的背面。在这些情况下,LED封装50用作构成该光源的单元。如图6所示,通过在纵向和横向连接多个根据上述实施例的、用 作单元的LED封装50,获得的光源包括:衬底61;多个LED组,每 个LED组分别包括以纵向和横向设置在衬底61的上表面上的红色、绿 色和蓝色LED,因此红色、绿色和蓝色LED互相分离开指定间隔:模 制部分62,用于密封包括LED组的衬底61的上表面,对其设置包括 多个以纵向和横向排列的曲面的上表面;以及罩63,设置在衬底61的 上表面上,用于容纳LED组。以与参考图4a和4b说明的原理和功能同样的方式,上述光源在 模制部分具有延伸的光路,从而使红光、绿光和蓝光混合为具有均匀 亮度的白光。然而,尽管如图4a和4b所示包括根据第一实施例的LED 封装的光源的光路延伸到垂直于LED的排列线的方向,但是包括根据 第二实施例的LED封装的光源的光路延伸到所有方向。因此,如图2a 所示,根据本发明第一实施例的LED封装优选地应用于线光源,而根 据本发明第二实施例的LED封装优选地应用于面光源。现在,将参考图7和8详细说明包括根据本发明的上述两个实施 例的LED封装的光源的例子。图7是用于LCD的侧面光源型背光组件的分解透视图。参考图7, 背光组件包括:光源71,通过在纵向和/或横向连接多个根据本发明一 个实施例的LED封装制造;光波导板72,安装在光源71的一侧,用 于使光源71产生的光均匀入射到LCD板77上;扩散板74,向着LCD 板77,设置在光波导板72的一个表面上,用于均匀扩散从光波导板 72入射的光;以及至少一个会聚板75,向着LCD板77,设置在扩散 板74的一个表面上,用于在垂直于LCD板77的平面的方向,会聚扩 散板74扩散的光。尽管图7所示的光源71是通过在垂直于LED的排列线的方向连 接根据本发明第一实施例的LED封装获得的条形线光源,但是本技术 领域内的熟练技术人员明白,通过连接根据本发明第二实施例的LED 封装获得的条形线光源可以用作光源71。釆用传统冷阴极灯的背光组件需要围绕冷阴极灯的反射装置,该 反射装置用于反射被照射到面向光波导板、对着光波导板的侧面的光。 然而,对本发明的光源的衬底的上表面涂布反射材料,所以本发明的 光源向光波导板发出具有足够光强的光而无需使用反射装置,因此不 需要反射装置。因此,在LCD的重量轻和小型化趋势方面,釆用本发 明的LED封装的光源有利。此外,使用本发明的LED封装的上述光源保证在其内具有足够光 路,从而使光的颜色和光强的均匀性与传统冷阴极灯的颜色和光强的 均匀性接近相同。以这样的方式,利用诸如丙烯的透明塑料材料构成光波导板72, 以致光波导板72具有倾斜下表面和水平上表面(或者倾斜上表面和水 平下表面)。光源71产生的光通过光波导板72的上表面,而且照射位 于光波导板72的上方的LCD板77。因此,在光波导板72的下表面上 印刷用于改变光源71产生的光的行进方向的诸如微细点图形的各种图 形。反射板73设置在光波导板72的下表面上。反射板73将向着光波 导板72的下表面行进的、不被微细点图形反射的一部分光反射到光波 导板72的上表面,从而减少入射到LCD板77上的光的损耗,而提高 向光波导板72的上表面传播的光的均匀性。如上所述,光波导板72 和反射板73使光源71产生的光照射光波导板72的上表面。已经通过光波导板72的上表面的光包括以各种角度相对于光波导板72的上表面倾斜的光线以及垂直于光波导板72的上表面的光线。 设置在光波导板72的上表面上的扩散板74用于扩散从光波导板72入 射的光,从而防止光被部分集中。会聚板75包括第一会聚板75a和第 二会聚板75b。此外,扩散板74用于减小在第一会聚板75a上传播的 光的入射角。第一会聚板75a和第二会聚板75b分别包括多个均匀排列在其上 表面上的三棱镜。第一会聚板75a的棱镜的排列与第二会聚板75b的 棱镜的排列以指定角度互相交叉。第一和第二会聚板75a和75b用于 使扩散板74扩散的光以垂直于LCD板77的平面的方向会聚到LCD 板77上,从而使通过第一会聚板75a和第二会聚板75b的光垂直入射 到防护板76上。因此,由于通过第一会聚板75a和第二会聚板75b的 光接近垂直传播,所以防护板76上的亮度分布是均匀的。尽管图7所 示的光源采用两个会聚板,但是在必要时,该光源还可以采用一个会 聚板。设置在第二会聚板75b的上表面上的防护板76用于扩散光,以使 光分布均匀,并保护第二会聚板75b的上表面。LCD板77设置在保护 板76上。图8是使光直接照射LCD板的背面、用于LCD的面光源型背光 组件的分解透视图。参考图8,背光组件包括:光源81,通过在纵向和/或横向连接多 个根据本发明的一个实施例的LED封装,制造该光源81;扩散板84, 向着LCD板87,设置在光源81的一个表面上,用于均匀扩散从光源 81入射的光;以及至少一个会聚板85,向着LCD板87,设置在扩散 板84的一个表面上,用于在垂直于LCD板77的平面的方向,会聚扩 散板84扩散的光。尽管图8所示的光源81是通过在纵向和横向连接根据本发明第二 实施例的LED封装获得的板式面光源,但是本技术领域内的熟练技术 人员明白,通过连接根据本发明第一实施例的LED封装获得的、接近 具有同样的纵向长度和横向长度的板式面光源可以用作光源81。如图8所示,用于对LCD板87的背面直接照射光的面光源必须 在其整个表面上发出均匀亮度和均匀颜色的光。包括本发明的LED封 装的光源保证在该封装内均匀足够光路,因此可以均匀混合光线的颜 色并减少光的光强集中。因此,包括本发明的LED封装的光源用作用 于直接对LCD板的背面照射光的面光源。特别是,根据本发明第二实 施例的LED封装均匀以所有方向从各LED发出的光的延伸光路。因此, 板式面光源优选地包括多个根据本发明第二实施例、可以在纵向和横 向连接在一起的LED封装。特别是,在图8所示的例子中,由于光源81使光照射LCD板87 的整个背面,而且保证在光源81内具有足够光路,所以背光组件可以 使颜色和光强均匀,因此不需要光波导板和设置在光波导板的下表面 上的反射板。因此,包括本发明的LED封装的光源足以满足LCD的重 量轻和小型化趋势。扩散板84、第一和第二会聚板85a和85b以及防护板86顺序层叠 在光源81的上表面上。在此,扩散板84、第一和第二会聚板85a和 85b以及防护板86的功能和操作与图7所示的扩散板74、第一和第二 会聚板75a和75b以及防护板76的功能和操作相同。如上所述,根据本发明的LED封装用作构成条形线光源和板式面 光源的单元,并保证在其内具有足够光传播光路,从而使光的颜色和光强均匀。此外,由于LED封装用作单元,所以根据LCD的形状和大 小,可以调节LED封装的数量。因此,利用简单处理过程,可以制造 光源,而且容易在需要时改变光源的设计。从上述说明中可以看出,本发明提供了一种LED封装,该LED 封装保证在其内具有足够光传播光路,因此可以产生改善了亮度和颜 色的均匀性的白光。此外,本发明提供了一种通过连接多个用作单元的LED封装获得 的光源。因此,不需要使用多个LED,就可以生产用于LCD的背光组 件的光源。此外,仅通过根据LCD的形状和大小调节LED封装的数量, 就可以生产光源,而且在需要时,容易改变光源的设计。尽管为了说明问题,对本发明的优选实施例进行了说明,但是本 技术领域内的熟练技术人员明白,在所附权利要求所述的本发明实质 范围内,可以对其进行各种修改、附加和替换。

Claims (13)

1. 一种LED封装,包括: 衬底,其上表面涂布不吸收光的材料,多个光散射装置从衬底的上表面凸出; 多个LED,互相分离开指定间隔,而且以直线排列在衬底的上表面上;以及 模制部分,用于密封包括LED的衬底的上表面,对其设置包括两个曲面的上表面,这两个曲面具有柱面形状, 其中每个曲面分别具有用于完全反射LED发出的光的曲率, 其中LED刚好以直线排列在两个曲面相交的交叉线的下方。
2. 根据权利要求1所述的LED封装,其中LED至少是一对用于 分别发出互补彩色光的LED。
3. 根据权利要求1所述的LED封装,其中模制部分由其折射率比 空气的折射率高的透明环氧树脂构成。
4. 根据权利要求1所述的LED封装,其中光散射装置具有点形或条形。
5. 根据权利要求1所述的LED封装,其中使光散射装置对准,以 致远离光源的光散射装置之间的间隔比靠近光源的光散射装置之间的 间隔小。
6. —种LED封装,包括:衬底,其上表面涂布不吸收光的材料,多个光散射装置从衬底的 上表面凸出;LED组,包括一个或者多个设置在衬底的上表面上的某个点的 LED;以及模制部分,用于密封包括LED组的衬底的上表面,对其设置包括 四个曲面的上表面,这四个曲面具有半球形形状,而且在一个交叉点 相交,其中每个曲面分别具有用于完全反射LED发出的光的曲率, 其中LED组刚好排列在四个曲面相交的交叉点的下方。
7. 根据权利要求6所述的LED封装,其中LED组包括至少一对 用于分别发出互补彩色光的LED。
8. 根据权利要求6或7之任一所述的LED封装,该LED封装进 一步包括设置在衬底的上表面上、用于容纳LED组的罩。
9. 根据权利要求6所述的LED封装,其中模制部分由其折射率比 空气的折射率高的透明环氧树脂构成。
10. 根据权利要求6所述的LED封装,其中光散射装置具有点形 或以LED组为中心的同心环形。
11. 根据权利要求6或10所述的LED封装,其中使光散射装置对 准,以致远离光源的光散射装置之间的间隔比靠近光源的光散射装置 之间的间隔小。
12. —种用于LCD、安装在LCD板的背面的背光组件,所述背光 组件包括-条形线光源,通过在纵向和/或横向连接权利要求1或8所述的多 个LED封装制造;光波导板,安装在条形线光源的一侧,用于使条形线光源产生的 光均匀入射到LCD板;扩散板,向着LCD板,设置在光波导板的一个表面上,以便均匀 扩散从光波导板入射的光;以及至少一个会聚板,向着LCD板,设置在扩散板的一个表面上,用 于在垂直于LCD板面的方向,会聚扩散板扩散的光。
13. —种用于LCD、安装在LCD板的背面的背光组件,所述背光 组件包括:板形表面光源,通过在纵向和/或横向连接权利要求1或8所述的 多个LED封装制造;扩散板,向着LCD板,设置在板形表面光源的一个表面上,以便 均匀扩散从板形表面光源入射的光;以及至少一个会聚板,向着LCD板,设置在扩散板的一个表面上,用 于在垂直于LCD板面的方向,会聚扩散板扩散的光。
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