CN101609866A - 发光二极管及采用发光二极管的背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光二极管。该发光二极管包括一个发光二极管芯片，以及一个封装该发光二极管芯片的封装体，该封装体包括一个环绕该发光二极管芯片的反射面及一个与该反射面相连接的出光面，该出光面对应于该发光二极管芯片具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，以增强发光二极管芯片发出的光在该光转换区上发生全反射的机率，进而使该发光二极管获得一个均匀光场。另外，本发明还涉及一种采用该发光二极管的背光模组。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管，特别涉及一种具均匀光场的发光二极管，以及一种采用该发光二极管的背光模组。
背景技术
目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因具光质佳(也即LED光源射出的光谱)及发光效率高等特性而逐渐取代冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)成为显示装置中的背光元件，具体可参阅Michael S.Shur等人在文献Proceedings of theIEEE，Vol.93，No.20(2005年20月)中发表的“Solid-State Lighting：TowardSuperior Illumination”一文。
然而，现有的发光二极管通常具有近似圆对称的光场，这些光场的中心光强度较强，由中心向四周扩散的区域光强度越来越弱，然而此类型的光场在应用中并不总是可以达到实际要要。例如，如图1所示，一种现有的背光模组10，其包含一个发光二极管11及一个导光板12，该发光二极管11所发出的光经由该导光板12光学引导后，被转换成一个面光源并由该导光板12的出光面120出射，然而，由于发光二极管11所产生的光场不均匀，由该出光面120所发出的面光源的光均匀度难以达到理想要求。
有鉴于此，有必要提供一种具均匀光场的发光二极管及采用该发光二极管的一种背光模组。
发明内容
以下将以实施例说明一种具均匀光场的发光二极管，以及采用该发光二极管的一种背光模组。
一种发光二极管，其包括一个发光二极管芯片，以及一个封装该发光二极管芯片的封装体，该封装体包括一个环绕该发光二极管芯片的反射面及一个与该反射面相连接的出光面，该出光面对应于该发光二极管芯片具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，以增强发光二极管芯片发出的光在该光转换区上发生全反射的机率，进而使该发光二极管获得一个均匀光场。
一种背光模组，其包括一个导光板，该导光板包括一个入光面，以及与该入光面相连接的一个出光面；一个发光二极管，其相对该导光板的入光面设置，该发光二极管包括一个发光二极管芯片，以及一个封装该发光二极管芯片的封装体，该封装体包括一个环绕该发光二极管芯片的反射面及一个与该反射面相连接的出光面，该出光面对应于该发光二极管芯片具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，该发光二极管发出的光线由该导光板的入光面入射至导光板中，进而由该导光板对其作光学引导后从该导光板的出光面出射。
相对于现有技术，由于发光二极管的出光面具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，该光转换区可增强发光二极管芯片发出的光在该光转换区上发生全反射的机率，进而使该发光二极管获得一个均匀光场，由此，当该发光二极管作为背光模组的发光源使用时，该背光模组可获得较佳的出光均匀度。
附图说明
图1是是现有背光模组的结构示意图。
图2是本发明第一实施例所提供的发光二极管的结构示意图。
图3是图2所示发光二极管沿III-III线的剖面示意图。
图4是图1所示发光二极管的俯视示意图。
图5是本发明第二实施例所提供的背光模组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请一起参阅图2及图3，本发明第一实施例提供的一种发光二极管20，其包括一个发光二极管芯片21及一个封装体23，且该封装体23将该发光二极管芯片21封装在其内。
该封装体23为透明材料，如塑料或玻璃所制成，当采用塑料来制成该封装体23时，所述塑料可选用PMMA(Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(Poly Carbonate，聚碳酸脂)、或是硅树脂(silicone)等作为材质。该封装体23对称分布，其具有一条中心线L，该发光二极管芯片21的几何中心位于该中心线L上。如图3所示，该封装体23包括一个反射面230，以及一个与该反射面230相连接的出光面232。
请一起参阅图4，该出光面232具有一个光转换区234，该光转换区234位于该出光面232的几何中心区域上，且该光转换区234为一个弧形面。该出光面232为一个椭圆面，即该出光面232在垂直于该中心线L的平面上的投影具有一个第一椭圆形外轮廊M。另外，该反射面230为一个环绕该发光二极管芯片21的环状表面，且该环状表面呈倒圆锥形，即该环状表面邻近发光二极管芯片21一侧上的开口小于其远离发光二极管芯片21一侧上的开口。
该反射面230上采用涂布法、蒸镀法或溅镀法形成一个反射膜，以对发光二极管芯片21发出的光的辐射范围进行局限，从而使发光二极管20的光场近似为一个椭圆形光场。
如图4所示，该光转换区234设置为一个椭圆面，即该光转换区234在垂直于该中心线L的平面上的投影具有一个第二椭圆形外轮廊N。上述第一、第二椭圆形外轮廊M、N同心，且第一椭圆形外轮廊M的长轴A与第二椭圆形外轮廊N的短轴b重合，该第二圆形外轮廊N的长轴a与第一椭圆形外轮廊M的短轴B重合。该光转换区234可增强发光二极管芯片21所发出的光在该光转换区234与空气的界面处发生全反射的机率，该发光二极管芯片21发出的光在该光转换区234发生全反射后，其进而由该反射面230上的反射膜将其反射至出光面232，并从该出光面232出射至外界。因此，该光转换区234可降低该发光二极管20所形成的椭圆形光场的中心光强度，使得该椭圆形光场的光强度分布均匀，以获得一个均匀光场。
可以理解的是，该光转换区234的位置可对应于发光二极管芯片21的位置进行相应调整，其并不一定需要位于该出光面232的几何中心区域上，例如，当该发光二极管芯片21沿某个方向偏离该中心线L一定距离时，该光转换区234可相应地沿该方向偏离中心线L一定距离，以保证发光二极管20获得一个均匀光场。
请一起参阅图7，本发明第二实施例提供的一种背光模组50，其采用上述发光二极管20作为发光源，该背光模组50包括该发光二极管20，以及一个导光板55。
该导光板55整体上大致为楔状，其具有一个入光面550，一个与该入光面550相连接的底面552，以及一个与该底面552相对的出光面554，其中，该入光面550大致为一个长方形，其具有相对的两条长边L1及相对的两条短边L2。
该发光二极管20相对该导光板55的入光面550设置，且该第一、第二椭圆形外轮廓M、N分别与该入光面550相对，该第一椭圆形外轮廓M的长轴A，该第二椭圆形外轮廓N的短轴b与该长边L1相平行，该第一椭圆形外轮廓M的短轴B，该第二椭圆形外轮廓的长轴a分别与该短边L2相平行。
该发光二极管20发出的光线经由该导光板55的入光面入射至导光板55中，经由该导光板55引导(反射、折射等)后从该导光板55的出光面554出射。
由于该发光二极管20具有椭圆形的光场，该导光板50的入光面550为长方形，该椭圆形的光场与该长方形形状相近似，且其光强度分布均匀，因此，该发光二极管20发出的光可较充分、较均匀地经由该入光面550入射至导光板55内，以使该背光模组50获得较佳的出光效率及出光均匀度。
可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管，其包括一个发光二极管芯片，以及一个封装该发光二极管芯片的封装体，该封装体包括一个环绕该发光二极管芯片的反射面及一个与该反射面相连接的出光面，该出光面对应于该发光二极管芯片具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，以增强发光二极管芯片发出的光在该光转换区上发生全反射的机率，进而使该发光二极管获得一个均匀光场。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该封装体具有一条中心线，该发光二极管芯片及该光转换区的几何中心分别位于该封装体的中心线上。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，该出光面在垂直于该中心线的平面上的投影具有一个第一椭圆形外轮廊，由该发光二极管芯片所发射且经由该封装体透射后到达反射面上的光被该反射面反射后从该封装体的出光面出射。
4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，该光转换区位于该出光面的几何中心区域上，且该光转换区在垂直于该中心线的平面上的投影具有一个第二椭圆形外轮廓。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，该第一椭圆形外轮廓的长轴与该第二椭圆形外轮廓的短轴相互重合。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该反射面为一个倒圆锥形的环状表面。
7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该出光面上的光转换区为一个弧形面。
8.一种背光模组，包括：
一个导光板，其包括一个入光面，以及与该入光面相连接的一个出光面；
一个发光二极管，其相对该导光板的入光面设置，该发光二极管包括一个发光二极管芯片，以及一个封装该发光二极管芯片的封装体，该封装体包括一个环绕该发光二极管芯片的反射面及一个与该反射面相连接的出光面，该出光面对应于该发光二极管芯片具有一个由该出光面向该封装体内凹陷形成的光转换区，该发光二极管发出的光线由该导光板的入光面入射至导光板中，进而由该导光板对其作光学引导后从该导光板的出光面出射。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，该封装体具有一条中心线，该出光面在垂直于该中心线的平面上的投影具有一个第一椭圆形外轮廊，该导光板的入光面为一个长方形，该长方形具有相对的两条长边及相对的两条短边，该第一椭圆形外轮廊的长轴及短轴分别与该入光面的长边及短边相平行。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，该光转换区位于该出光面的几何中心区域上，且该光转换区在垂直于该中心线的平面上的投影具有一个第二椭圆形外轮廓，该第一椭圆形外轮廓的长轴与该第二椭圆形外轮廓的短轴相互重合。
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