CN103851374A - 发光二极管组合及其透镜 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管组合,包括发光二极管及透镜,透镜包括本体及形成于本体上的若干环状体,本体包括靠近发光二极管的底面及远离发光二极管的顶面,本体的底面形成供发光二极管的光线入射的入光面,这些环状体由内至外逐圈排列于本体的顶面,每一连接部包括光扩散面及连接面,光线入射至透镜之后经由各环状体的光扩散面散射出透镜外。该发光二极管组合可在确保光均匀性的基础上具有较小的厚度。本发明还提供一种透镜。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管组合及其透镜,特别是指一种用于直下式背光模组的发光二极管组合及其透镜。
背景技术
发光二极管作为新兴的光源,已被广泛地应用于各种用途当中,特别是显示器背光模组。现有应用较为普遍的一种为直下式背光模组,其是将发光二极管的出光面朝向屏幕,使发光二极管发出的光线直接照射屏幕。为使照射至屏幕的光线均匀化,通常在发光二极管与屏幕之间设置一扩散板。通过扩散板的散射作用,使发光二极管的光线能够均匀地输出。为了确保扩散板能充分地对光线进行散射,通常的做法是将发光二极管与扩散板之间留够充足的距离。然而,增加发光二极管与扩散板之间的距离会导致显示器的厚度增加,影响到空间的使用。
发明内容
因此,有必要提供一种厚度较小的发光二极管组合及其透镜。
一种发光二极管组合,包括发光二极管及透镜,透镜包括本体及形成于本体上的若干环状体,本体包括靠近发光二极管的底面及远离发光二极管的顶面,本体的底面形成供发光二极管的光线入射的入光面,这些环状体由内至外逐圈排列于本体的顶面,每一连接部包括光扩散面及连接面,光线入射至透镜之后经由各环状体的光扩散面散射出透镜外。
一种透镜,包括本体及形成于本体上的若干环状体,本体包括底面及与底面相对的顶面,底面形成入光面,环状体由内至外逐圈排列于本体的顶面上,每一环状体包括光扩散面及连接面,经由入光面进入透镜的光线被各环状体的光扩散面散射出透镜外。
由于采用类似于菲涅尔透镜的多圈环状体形成于本体表面,并在每一圈环状体上形成一可对光线进行散射的光扩散面,这些环状体的光扩散面共同配合作用,可使透镜具有较强的光扩散能力。即使透镜与光源(如发光二极管)之间的距离较近,仍然可以实现较为均匀的散射效果。
下面参照附图,结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的发光二极管组合的透镜的立体图。
图2为图1中透镜的倒置图。
图3为包含图1的透镜的发光二极管组合的剖面图。
主要元件符号说明
发光二极管组合 | 10 |
发光二极管 | 20 |
基板 | 22 |
发光芯片 | 24 |
封装体 | 26 |
透镜 | 30 |
本体 | 32 |
底面 | 320 |
顶面 | 322 |
侧面 | 324 |
出光面 | 326 |
入光面 | 328 |
环状体 | 34 |
连接面 | 340 |
光扩散面 | 342 |
空腔 | 36 |
底板 | 40 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及3,示出本发明一实施例的发光二极管组合10。该发光二极管组合10包括一发光二极管20及一覆盖发光二极管20的透镜30。
该发光二极管20包括一基板22、一固定于基板22上的发光芯片24及一覆盖发光芯片24的封装体26。该基板22由热导性良好的材料制成,以将发光芯片24发出的热量快速传递至外界环境当中。该发光芯片24可由诸如氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓等半导体发光材料制成。优选地,本发明的发光芯片24采用氮化镓制成,以发出蓝光。该封装体26由透明材料制成,如环氧树脂、硅胶、玻璃等。封装体26固定于基板22上并包覆发光芯片24,以将发光芯片24与外界环境隔绝,防止发光芯片24受到外界环境中粉尘或湿气的影响。该发光二极管20置于一底板40上,以通过底板40与外界电源导通。
请一并参阅图2,该透镜30由透明的材料一体制成,如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。透镜30包括一本体32及形成于本体32上的多圈环状体34。该本体32呈圆形,其包括一底面320、一平行于底面320的顶面322及一介于底面320及顶面322之间的侧面324。本体32在其底面320的中心区域开设一收容发光二极管20的空腔36。该空腔36的内壁面形成本体32的入光面328。本实施例中,本体32的入光面328为一凹弧面。发光二极管20发出的光线经由入光面328进入透镜30之后,被入光面328朝向本体的顶面322散射。透镜30在本体32的底面320向下凸伸出三支撑脚38。支撑脚38用于置于底板40上,从而将透镜30支撑于发光二极管20上方。
这些环状体34从内至外逐圈排列于本体32的顶面322上。这些环状体34均呈圆环状,且圆心均位于本体32的中心轴上。本实施例中,每一环状体34的截面呈三角形,从而在本体32顶面322形成类似于菲涅尔透镜的结构。每一环状体34包括一连接面340及一光扩散面342。该连接面340为平面,其垂直于本体32的顶面322并平行于本体32的中心轴。当然,连接面340也可相对于本体32的中心轴略微向外或向内倾斜,以不明显影响到环状体34的光扩散面342的调光效果为宜。光扩散面342为相对于连接面340倾斜的平面。光扩散面342与连接面340之间的夹角优选在40度至60度之间。当然,环状体34的光扩散面342也可为凹弧面,以提供更强的光扩散能力。另外,凸弧面甚至也可适用于本发明的光扩散面342,但需要将其曲率控制较小的范围并且离光源要有足够远的距离。更为优选的方案是,靠近外圈的环状体34的光扩散面342呈倾斜的平面,靠近内圈的环状体34的光扩散面342则呈凹弧面。因此,透镜30可对于偏离中心轴强度较低的光线则保持相当的扩散能力,而对靠近中心轴强度较高的光线提供更强的扩散能力。各环状体34的连接面340均相互平行,光扩散面342也相互平行,以产生相同的光扩散效果。每一环状体34的连接面340与相邻环状体34的光扩散面342连接。进入透镜30的光线在从透镜30出射时,将被各环状体34的光扩散面342向透镜30的侧向散射,从而使出射的光线均匀化。
本体32顶面322的中心区域被位于最内圈的环状体34所围设而形成一出光面326。由于发光二极管20在其中心轴位置处的光强最大,即使经过本体32凹弧形出光面326的散射,其光强衰减效果也不明显。为避免这部分强光直接从出光面326射出而产生明亮的光斑,出光面326上可通过蚀刻、印压等方式形成一粗糙面。由此,光线在经过粗糙面之后,将被随机地散射,从而有效降低从透镜30中心所发射的光线的强度。由此,经由各环状体34的光扩散面342及本体32出光面326的散射,发光二极管20的光线可被均匀地扩散,从而可提供均匀的照明效果。
由于采用类似于菲涅尔透镜的多圈环状体34形成于透镜30本体32上,并使每一环状体34均形成一光扩散面342,因此,通过这些环状体34光扩散面342的相互配合,可使透镜30具备较强的光扩散能力。发光二极管20即使放置在距离透镜30较近的位置,仍然可以获得较为均匀的光输出。因此,发光二极管组合10可应用于对于厚度要求较高的场合,特别是直下式背光模组当中。
Claims (10)
1.一种发光二极管组合,包括发光二极管及透镜,其特征在于:透镜包括本体及形成于本体上的若干环状体,本体包括靠近发光二极管的底面及远离发光二极管的顶面,本体的底面形成供发光二极管的光线入射的入光面,这些环状体由内至外逐圈排列于本体的顶面,每一连接部包括光扩散面及连接面,光线入射至透镜之后经由各环状体的光扩散面散射出透镜外。
2.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:光扩散面为相对连接面倾斜的平面。
3.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:光扩散面为凹弧面。
4.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:连接面垂直于本体的顶面。
5.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:入光面为凹弧面。
6.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:环状体的光扩散面连接相邻环状体的连接面。
7.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:本体的顶面被最内圈的环状体所环绕的区域形成粗糙面。
8.如权利要求1所述的发光二极管组合,其特征在于:透镜还包括由本体底面一体延伸出的若干支撑脚。
9.一种透镜,其特征在于:包括本体及形成于本体上的若干环状体,本体包括底面及与底面相对的顶面,底面形成入光面,环状体由内至外逐圈排列于本体的顶面上,每一环状体包括光扩散面及连接面,经由入光面进入透镜的光线被各环状体的光扩散面散射出透镜外。
10.如权利要求9所述的透镜,其特征在于:本体顶面被位于最内圈的环状体环绕的区域形成粗糙面。
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