TW201508220A - 發光二極體模組 - Google Patents

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Abstract

一種發光二極體模組，包括發光二極體，還包括導光板及擴散透鏡，導光板包括朝向發光二極體的入光面及朝向擴散透鏡的出光面，發光二極體發出的光線從入光面進入導光板，並經由導光板的散射從出光面射出，再通過擴散透鏡進一步擴散。發光二極體模組具有較大的照射面積，從而可節省大面積照明的成本。

Description

發光二極體模組
本發明涉及一種二極體，特別是指一種發光二極體模組。
發光二極體作為新興的光源，已被廣泛地應用於各種用途當中，特別是作為顯示器的背光模組。現有的背光模組通常是由多個呈陣列式排布的發光二極體組成，各發光二極體發出的光線相互混合而照亮顯示面板。然而，由於每個發光二極體的照射範圍較小，為了對面積較大的顯示面板進行照明，背光模組通常會使用大量的發光二極體，從而造成整體成本較高。
因此，有必要提供一種成本較低的發光二極體模組。
一種發光二極體模組，包括發光二極體，導光板及擴散透鏡，導光板包括朝向發光二極體的入光面及朝向擴散透鏡的出光面，發光二極體發出的光線經由入光面進入導光板內，經由導光板的散射從出光面射出，再通過擴散透鏡進一步擴散。
通過導光板及擴散透鏡的配合使用，發光二極體發出的光線可被擴散至較大的範圍，從而可對較大面積的區域進行照明。因此，僅需使用少量的發光二極體模組即可滿足大面積的照明需求，從而使整體的成本得到降低。
10‧‧‧發光二極體模組
20‧‧‧發光二極體
30‧‧‧導光板
32‧‧‧入光面
34‧‧‧出光面
36‧‧‧散射面
40‧‧‧擴散透鏡
41‧‧‧凹槽
42‧‧‧底面
44‧‧‧入射面
46‧‧‧出射面
460‧‧‧凹面
462‧‧‧凸面
48‧‧‧端面
49‧‧‧側面
圖1為本發明一實施例的發光二極體模組的組裝圖。
圖2為圖1的發光二極體模組的分解圖。
圖3為圖2的發光二極體模組的倒置圖。
圖4為圖1的發光二極體模組的前視圖。
圖5為圖1的發光二極體模組的截面圖。
請參閱圖1，示出本發明一實施例的發光二極體模組10。發光二極體模組10包括一發光二極體20、一導光板30及一擴散透鏡40。
該發光二極體20可由氮化鎵、氮化鋁鎵、氮化鋁銦鎵等半導體發光材料製造。發光二極體20在電流的激發下可發出光線。優選地，本實施例的發光二極體20發出的光線為白色。
請一併參閱圖2-3，該導光板30由透明的材料製造，如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。導光板30呈長條狀，其包括一入光面32、一出光面34及一散射面36。入光面32位於導光板30的一端面並正對發光二極體20。出光面34位於導光板30的頂面並正對擴散透鏡40。散射面36位於導光板30的底面。入光面32與發光二極體20緊密貼合，以使發光二極體20發出的光線能直接進入導光板30內。另外，導光板30還可以在相對的另一端面上也安裝一發光二極體(圖未示)，以提升整體的出光強度。散射面36上形成有大量的微結構(如凸起或凹槽)，以將進入導光板30內的光線散射，使其均勻地從出光面34射出。本實施例中，出光面34平行於散射面36，入光面32垂直於出光面34及散射面36。可以理解地，大量的微結構也可形成於出光面34上，或者同時形成於出光面34及底面上，同樣可起到散射效果。
請一併參閱圖4-5，擴散透鏡40位於導光板30的正上方。擴散透鏡40也由透明的材料製造，如玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。擴散透鏡40呈柱狀，其沿著長度方向的任意截面的形狀及面積均相同。擴散透鏡40包括一底面42、一形成於底面42上的入射面44、一與底面42相對設置的出射面46及連接底面42及出射面46的二端面48及二側面49。擴散透鏡40的底面42呈矩形，其平行於導光板30的出光面34。入射面44形成於底面42的中部。本實施例中，入射面44為一非球面。入射面44沿著擴散透鏡40的長度方向延伸，並在擴散透鏡40內部圍設形成一凹槽41。凹槽41沿著擴散透鏡40的長度方向延伸，並貫穿擴散透鏡40的相對二端面48。凹槽41的寬度自上至下逐漸增大，且凹槽41底部的寬度大於導光板30的寬度。本實施例中，出射面46也為一非球面。出射面46包括一凹面460及位於凹面460相對兩側的二凸面462。凹面460與二凸面462平行，且與二凸面462平滑連接。凹面460正對於入射面44，且其曲率小於入射面44的曲率。二端面48相互平行並垂直於底面42。每一端面48連接二凸面462、凹面460及底面42。擴散透鏡的一端面48與導光板30的入光面32共面。二側面49相互平行並垂直於二端面48及底面42。每一側面49連接一凸面462及底面42。每一側面49的長度大於每一端面48的長度。
自導光板30的出光面34射出的光線從擴散透鏡40的入射面44進入擴散透鏡40內。在經過擴散透鏡40的入射面44時，光線首先發生折射，從而向兩側散射。散射的光線經過擴散透鏡40的出射面46時再度發生散射，從而以較大的出光角度從擴散透鏡40射出。由此，發光二極體20發出的光線經由導光板30及擴散透鏡40的調整而形成大範圍的出光。當需要對大面積的物體進行照明時(如對顯示面板照明)，僅需要少量的發光二極體模組10即可滿足需求，從而節省整體的成本。
可以理解地，擴散透鏡40的入射面42及出射面46均可採用如下的非球面公式進行定義：或，其中Z為曲面的凹陷度，r為曲面的孔徑半徑，c為曲率半徑的倒數，k為曲面的圓錐係數，a1、a2、a3、a4、a5、a6為r的各階係數。
本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
無
10‧‧‧發光二極體模組
20‧‧‧發光二極體
30‧‧‧導光板
40‧‧‧擴散透鏡

Claims (10)

  1. 一種發光二極體模組，包括發光二極體，其改良在於：還包括導光板及擴散透鏡，導光板包括朝向發光二極體的入光面及朝向擴散透鏡的出光面，發光二極體發出的光線從入光面進入導光板，並經由導光板的散射從出光面射出，再通過擴散透鏡進一步擴散。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中導光板的入光面垂直於出光面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中導光板還包括平行於出光面的散射面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中擴散透鏡包括正對導光板的出光面的入射面及與入射面相對設置的出射面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體模組，其中入射面在擴散透鏡的底部圍設形成凹槽。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體模組，其中擴散透鏡為柱狀，凹槽沿擴散透鏡的長度方向延伸並貫穿擴散透鏡的二相對的端面。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體模組，其中凹槽的寬度自上至下逐漸增大，導光板的寬度小於凹槽的底部的寬度。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體模組，其中出射面包括凹面及位於凹面相對兩側的凸面，凹面與凸面平滑連接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，其中凹面及凸面均沿擴散透鏡的長度方向延伸且相互平行。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體模組，其中擴散透鏡的入射面及出射面均為非球面。
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