TW201510431A - 光源模組 - Google Patents

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Abstract

一種光源模組，包括印刷電路板，設置於印刷電路板上的發光二極體光源以及覆蓋發光二極體光源的光學透鏡。發光二極體光源包括基板、設置於基板上的發光二極體晶粒以及覆蓋發光二極體晶粒的封裝層。基板為平板狀結構，封裝層的橫截面為正方形結構。光學透鏡包括底面，第一出光面，從第一出光面中部向上延伸的第二出光面以及從第二出光面頂部向下凹入的反射面，底面設置有容置槽以容置發光二極體光源。發光二極體光源所發出的部分光線經反射面反射後，從第一出光面及第二出光面出射到外界環境。

Description

光源模組
本發明涉及一種光源模組，尤其涉及一種出光角度較大且出光均勻的光源模組。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
對於發光二極體光源來說，其光場分佈通常集中在發光二極體光源的正上方位置。然而，在很多應用場合，通常需要提供一個出光角度較大且出光均勻的發光二極體光源。例如，在直下式背光模組中，若發光二極體光源的出光角度較大，所使用的發光二極體光源的數量將可以減少。
有鑒於此，有必要提供一種出光角度角度較大且出光均勻的光源模組。
一種光源模組，包括：
印刷電路板，印刷電路板的表面具有相互絕緣的第一電極與第二電極；
發光二極體光源，設置於印刷電路板之上，所述發光二極體光源包括基板、設置於基板之上的發光二極體晶粒以及覆蓋發光二極體晶粒的封裝層，所述基板為平板狀結構，所述封裝層的沿平行於基板的平面上的橫截面為正方形結構；以及
光學透鏡，固定在印刷電路板之上且覆蓋發光二極體光源，所述光學透鏡包括底面、與底面相對的第一出光面、從第一出光面中部朝遠離底面方向延伸的第二出光面以及從第二出光面頂部朝底面方向凹入的反射面，所述底面設置有容置槽以容置發光二極體光源，發光二極體光源所發出的部分光線經反射面反射後，從第一出光面及第二出光面出射到外界環境。
在上述光源模組中，由於發光二極體光源的基板為平板狀且封裝層的沿平行於基板的平面上的橫截面為正方形結構，上述結構不存在反射杯以彙聚發光二極體光源所發出的光線，從而擴大了發光二極體光源的出光角度。此外，由於光學透鏡頂部的反射面朝底板方向凹入，所述反射面可反射發光二極體光源光強較強的中央部分光線而使其從第一出光面與第二出光面出射，從而使其出光均勻。
10‧‧‧光源模組
110‧‧‧印刷電路板
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第二電極
113‧‧‧反射層
114‧‧‧定位孔
120‧‧‧發光二極體光源
121‧‧‧基板
122‧‧‧發光二極體晶粒
123‧‧‧封裝層
124‧‧‧第一連接電極
125‧‧‧第二連接電極
130‧‧‧光學透鏡
131‧‧‧底面
1311‧‧‧容置槽
1312‧‧‧頂面
1313‧‧‧側面
1314‧‧‧定位柱
132‧‧‧第一出光面
133‧‧‧第二出光面
134‧‧‧反射面
圖1係本發明第一實施例所提供的光源模組的剖視示意圖。
圖2係圖1中的光源模組的分解圖。
圖3係圖1中的發光二極體光源的剖視示意圖。
圖4係圖1中的發光二極體光源的俯視示意圖。
圖5係圖1中的光學透鏡的俯視示意圖。
以下參照圖示，對本發明的光源模組進行進一步的說明。
請參見圖1-2，本發明實施例提供的光源模組10包括印刷電路板110，設置於印刷電路板110上的發光二極體光源120，以及設置於印刷電路板110上且覆蓋發光二極體光源120的光學透鏡130。
所述印刷電路板110為平板狀。印刷電路板110的表面具有第一電極111與第二電極112。所述第一電極111與第二電極112相互絕緣。所述印刷電路板110進一步包括一個反射層113，所述反射層113設置於第一電極111與第二電極112的表面，以將發光二極體光源120所發出的朝向印刷電路板110的光線反射向上。在本實施例中，所述反射層113由反射率較高的金屬如鋁、銅、銀、鈀等材料製成。根據需要，所述反射層113上還設置有複數個定位孔114以固定光學透鏡130。
請一併參閱圖3-4，所述發光二極體光源120包括基板121，設置於基板121之上的發光二極體晶粒122以及覆蓋發光二極體晶粒122的封裝層123。所述基板121為平板狀結構。所述封裝層123的沿平行於基板121的平面上的橫截面為正方形結構。所述封裝層123的正方形結構的橫截面的邊長範圍為1.5mm到1.8mm。根據需要，所述發光二極體光源120的出光角度大於140度。在本實施例中，所述基板121上形成有第一連接電極124與第二連接電極125。第一連接電極124與第二連接電極125相互絕緣且分別從基板121的上表面延伸至下表面。第一連接電極124的底部直接覆蓋在第一電極111之上且與第一電極111電連接，第二連接電極125直接覆蓋在第二電極112之上且與第二電極112電連接。從而，發光二極體晶粒122的正負電極藉由第一連接電極124與第二連接電極125分別電連接至第一電極111與第二電極112之上。
請一併參見圖1與圖5，所述光學透鏡130包括底面131，與底面131相對的第一出光面132，從第一出光面132中部朝遠離底面131方向延伸的第二出光面133以及從第二出光面133頂部朝底面131方向凹入的反射面134。所述光學透鏡130的製作材料選自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃其中之一。在本實施例中，所述光學透鏡130具有一個光軸OO’，且光學透鏡130沿光軸OO’呈軸對稱分佈。
所述底面131為平面。底面131的中部形成有一個容置槽1311以容置發光二極體光源120。在本實施例中，所述容置槽1311為凹入的正方體結構，其包括頂面1312以及連接在頂面1312與底面131之間的側面1313。所述側面1313垂直於底面131設置，所述頂面1312平行於底面131設置。根據需要，所述光學透鏡130還包括複數個定位柱1314。所述定位柱1314從光學透鏡130的底面131向下延伸且靠近底面131的邊緣設置。在組裝光學透鏡130與印刷電路板110的時候，所述定位柱1314設置於反射層113的定位孔114中以將光學透鏡130固定到印刷電路板110中。
所述第一出光面132的沿過光軸OO’的平面的橫截面為圓弧狀，且第一出光面132的任一點的切面與底面131的夾角小於90度。具體地，所述第一出光面132與底面131之間的距離沿遠離光軸OO’的方向上逐漸減小而形成凸弧面。
所述第二出光面133從第一出光面132的中部向上延伸。在本實施例中，所述第二出光面133為圓柱側面且垂直於底面131設置。
所述反射面134從第二出光面133的頂部向底面131凹入而形成圓錐面結構。在本實施例中，所述圓錐面的頂角小於或等於120度。
在上述光源模組10中，發光二極體光源120設置於光學透鏡130底面131的容置槽1311中。發光二極體光源120所發出的光線經過容置槽1311入射到光學透鏡130中。在入射至光學透鏡130內部後，發光二極體光源120所發出的部分光線直接入射至第一出光面132與第二出光面133，然後從第一出光面132與第二出光面133出射到外界環境；發光二極體光源120所發出的另一部分光線入射到反射面134，然後經由反射面134反射後，從第一出光面132與第二出光面133出射到外界環境。由於發光二極體光源120的基板121為平板狀，且封裝層123的沿平行於基板121的平面上的橫截面為正方形結構。上述結構不存在反射杯以彙聚發光二極體光源120所發出的光線，從而擴大了發光二極體光源120的出光角度。此外，由於光學透鏡130頂部的反射面134朝光學透鏡130的底面131方向凹入，所述反射面134可反射發光二極體光源120光強較強的中央部分光線而使其從第一出光面132與第二出光面133出射，從而使其出光均勻。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
無
10‧‧‧光源模組
110‧‧‧印刷電路板
111‧‧‧第一電極
112‧‧‧第二電極
113‧‧‧反射層
114‧‧‧定位孔
120‧‧‧發光二極體光源
130‧‧‧光學透鏡
131‧‧‧底面
1311‧‧‧容置槽
1314‧‧‧定位柱
132‧‧‧第一出光面
133‧‧‧第二出光面
134‧‧‧反射面

Claims (10)

  1. 一種光源模組，包括：
    印刷電路板，印刷電路板的表面具有相互絕緣的第一電極與第二電極；
    發光二極體光源，設置於印刷電路板之上，所述發光二極體光源包括基板、設置於基板之上的發光二極體晶粒以及覆蓋發光二極體晶粒的封裝層，所述基板為平板狀結構，所述封裝層的沿平行於基板的平面上的橫截面為正方形結構；以及
    光學透鏡，固定在印刷電路板之上且覆蓋發光二極體光源，所述光學透鏡包括底面、與底面相對的第一出光面、從第一出光面中部朝遠離底面方向延伸的第二出光面以及從第二出光面頂部朝底面方向凹入的反射面，所述底面設置有容置槽以容置發光二極體光源，發光二極體光源所發出的部分光線經反射面反射後，從第一出光面及第二出光面出射到外界環境。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，所述第一出光面的截面為圓弧狀，且第一出光面中任一點的切面與底面的夾角小於90度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光源模組，其中，所述第二出光面為圓柱側面且垂直於底面設置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光源模組，其中，所述反射面從第二出光面的頂部朝向底面凹入而形成圓錐面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光源模組，其中，所述圓錐面的頂角小於或等於120度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，所述封裝層的正方形結構的橫截面的邊長範圍為1.5mm到1.8mm。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中，發光二極體光源的出光角度大於140度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，所述光學透鏡底面的容置槽為正方體結構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中，所述光學透鏡進一步包括複數個支撐柱，所述複數個支撐柱從光學透鏡的底面向下延伸且靠近底面的邊緣處設置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光源模組，其中，所述印刷電路板上進一步設置有反射層，所述反射層覆蓋在第一電極與第二電極之上，反射層的對應支撐柱的位置設置有定位孔，光學透鏡底面的支撐柱插入至定位孔中以將光學透鏡固定在印刷電路板上。
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