TW202239020A - 發光裝置及背光模組 - Google Patents

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Abstract

發光裝置適於一背光模組。發光裝置包括基座、發光二極體及封裝體。封裝體位於基部上方且覆蓋發光二極體，封裝體包含基部及透鏡部，透鏡部具有透鏡部表面，透鏡部表面符合三次貝茲曲線，三次貝茲曲線具有起點及終點，起點位於基部之基部表面，終點對應發光二極體之中心，透鏡部表面在終點位置具有凹陷部。透鏡部供發光二極體照射可擴大發光角度，拉大各發光裝置之間的間距以減少使用數量與成本。

Description

發光裝置及背光模組
一種發光裝置及背光模組，尤指一種具有Mini LED的發光裝置及背光模組。
液晶顯示器藉由背光模組做為光源，背光模組設置於顯示面板背側，提供均勻光線予顯示面板，達到顯示畫面之目的。背光模組包含各類光學元件，諸如導光板等組件，利用發光元件（Mini Light Emitting Diode，Mini LED）之點光源做為主要供光來源。各發光元件（Mini LED）的發光角度固定，在例如24英吋背光模組內的使用面積下，當使用各發光元件在整個背光模組腔體內以橫軸和縱軸方向以間距等於10mm進行排列布設時，需要53乘以29共計1537顆的Mini LED使用，Mini LED的數量與成本居高不下。
有鑑於此，依據一些實施例，提出一種發光裝置，包括基座、發光二極體及封裝體。發光二極體位於基座一側。透鏡部位於基座之一側並覆蓋發光二極體，封裝體包含基部及透鏡部，透鏡部對應發光二極體之上方，透鏡部具有透鏡部表面，透鏡部表面符合三次貝茲曲線，三次貝茲曲線具有起點及終點，起點位於基部之基部表面，終點對應發光二極體之上方，透鏡部表面在終點位置具有凹陷部。
在一些實施例中，透鏡部表面係為三次貝茲曲線以中心軸旋轉360度而成之曲面，中心軸為經過終點的鉛垂線，鉛垂線與Z軸位於同一軸線，基部表面的鉛垂切面上為與Y軸位於同一軸線，Z軸相交且垂直於Y軸，起點位於Y軸實質等於0的坐標位置，終點位於Z軸實質等於0的坐標位置。
在一些實施例中，基部具有高度與長度，三次貝茲曲線參數取值範圍為：起點坐標範圍為（-77%乘以長度/2，Y軸實質等於0）至（-91%乘以長度/2，Y軸實質等於0），起點以Y軸至三次貝茲曲線相切之切線之間具有起點角度，起點角度為tanβ等於8.80，起點權重為0.44至0.50，起點正切長度為0.300毫米（mm），終點坐標為（17%乘以高度，Z軸實質等於0）至（33%乘以高度，Z軸實質等於0），終點以Z軸至三次貝茲曲線相切之切線之間具有終點角度，終點角度為tanα等於-1.75，終點權重為0.42至0.46，終點正切長度為0.275毫米（mm）。
在一些實施例中，封裝體為封裝膠水材質製成，透鏡部的折射率為1.52。
在一些實施例中，封裝體為環氧樹脂、矽膠或矽樹脂之封裝膠水材質製成。
在一些實施例中，配光曲線計算50%功率下，透鏡部的發光角度為166.30度。
在一些實施例中，發光二極體上方距離5mm處測得為94.20mm 2面積的光斑覆蓋範圍。
在一些實施例中，基部的高度為0.25mm至0.35mm，基部的長度為0.8mm至1.8mm。
在一些實施例中，透鏡部表面在終點位置具有由外部向內部彎弧且逐漸縮小之凹陷部，凹陷部底部具有尖突部，凹陷部側壁面具有彎弧曲面造型的彎弧部。
依據一些實施例，提出一種背光模組，包括電路板、多個發光裝置、擴散片及多個光學模片。各發光裝置位於電路板上，發光裝置包括基座、發光二極體及封裝體，發光二極體位於基座一側，封裝體位於基座之一側並覆蓋發光二極體，封裝體包含基部及透鏡部，透鏡部對應發光二極體之上方，透鏡部具有透鏡部表面，透鏡部表面符合三次貝茲曲線，三次貝茲曲線具有起點及終點，起點位於基部之基部表面，終點對應發光二極體之上方，透鏡部表面在終點位置具有凹陷部；擴散片位於電路板上方且彼此具有間隔距離；各光學模片位於擴散片上。
在一些實施例中，電路板上定義相交、垂直且水平之X軸與Y軸，各發光裝置在電路板上的X軸和Y軸方向以排列布設距離為16mm設置，共計使用594顆該發光裝置。
綜上，依據一些實施例，發光裝置具有以三次貝茲曲線建構透鏡部表面的透鏡部，透鏡部供發光二極體照射可擴大發光角度，在相同背光模組中的使用面積且保證畫面效果下，可拉大各發光裝置之間的間距，大幅減少各發光裝置的使用數量，降低整個背光模組的成本。
請參閱圖1至圖5，圖1為發光裝置100之外觀示意圖，圖2為發光裝置100之俯視示意圖，圖3為發光裝置100之側視示意圖，圖4為基部31與透鏡部32之側視示意圖，圖5為透鏡部32局部外形之側視放大示意圖。在一些實施例中，發光裝置100通過LED技術將發光二極體（LED）晶片尺寸微縮到75微米（μm）至300微米。發光裝置100包括基座1、發光二極體2及封裝體3。
發光二極體2位於基座1一側。
封裝體3位於基座1之一側並覆蓋發光二極體2，封裝體3包含基部31及透鏡部32，透鏡部32對應發光二極體2之上方，透鏡部32具有透鏡部表面321，透鏡部表面321符合三次貝茲曲線33（Bezier curve），三次貝茲曲線33具有起點331及終點332，起點331位於基部31之基部表面311，終點332對應發光二極體2之上方（例如是但不限於發光二極體2之中心），透鏡部表面321在終點332位置具有凹陷部34。
請參閱圖1至圖3，在一些實施例中，發光二極體2連接金線21，發光二極體2固定在基座1表面，金線21用於連接基座1表面接點與發光二極體2，基座1底部具有鍍銀銅片11。發光二極體2為次毫米發光二極體晶片（Mini Light-Emitting Diode chip，Mini LED chip）。
請參閱圖2至圖3，在一些實施例中，封裝體3通過封裝膠水材質注塑成型，覆蓋發光二極體2加以保護。基部31與透鏡部32於封裝膠水成型後的尺寸，小於等於基座1的尺寸。當在加工模具內放置基座1並灌入封裝膠水時，注塑封裝膠水會覆蓋基座1上的發光二極體2，待固化封裝膠水成型為封裝體3後，可避免封裝膠水流到基座1下方。
在一些實施例中，當發光裝置100通過封裝膠水材質注塑成型後，為以環氧樹脂之封裝膠水材質製成封裝體3，封裝體3的折射率為1.52，具有高折射率的效果。
請參閱圖1、圖4與圖5，在一些實施例中，三次貝茲曲線33形狀由起點331坐標、起點角度θ1（tanβ）、起點權重、起點正切長度W1、終點332坐標、終點角度θ2（tanα）、終點權重、終點正切長度W2等參數組成。終點332對位於發光二極體2的中心，透鏡部32的中心對應於發光二極體2的中心。
請參閱圖1、圖4與圖5，在一些實施例中，透鏡部表面321符合三次貝茲曲線33，指在一鉛垂切面上為相互鏡射之二個三次貝茲曲線33（由透鏡部32的截面觀之，二個三次貝茲曲線33的終點332相連接）。在一些實施例中，基部31上的透鏡部32為360度旋轉體，呈現如圖所示甜甜圈形狀的造型，一般Mini LED的透鏡為規則的長方體造型（圖未示）。
在一些實施例中，透鏡部表面321係以經過終點332的一鉛垂線為中心旋轉360度而成一曲面，意即，透鏡部表面321係為三次貝茲曲線33以一中心軸O旋轉360度而成之曲面，中心軸O為經過終點332的一鉛垂線，鉛垂線與Z軸位於同一軸線，基部表面311的一鉛垂切面上為與Y軸位於同一軸線，Z軸相交且垂直於Y軸，起點331位於Y軸且實質等於0的坐標位置，終點332位於Z軸且實質等於0的坐標位置。換言之，透鏡部32上的三次貝茲曲線33為以基部31之中心軸O為中心旋轉一圓圈形成一曲線。
請參閱圖4，在一些實施例中，基部31的高度H可在0.25mm至0.35mm數值範圍中選擇、基部31的長度L可在0.8mm至1.8mm數值範圍中選擇。基部31的高度H與基部31的長度L比例為1:5。在一些實施例中，基部31的高度H為0.3mm、基部31的長度L為1.3mm。
三次貝茲曲線參數表格：
三次貝茲曲線參數取值範圍
起點坐標 (-77%xL/2,0)至(-91%xL/2,0)
起點-tanβ 8.80
起點權重 0.44至0.50
起點正切長度 0.300
終點坐標 (0，17%xH)至(0,33%xH)
終點-tanα -1.75
終點權重 0.42至0.46
終點正切長度 0.275
請參閱上述表格與圖1、圖4與圖5，在一些實施例中，由基部31之截面觀之，基部31具有高度H與長度L。三次貝茲曲線33參數取值範圍為：起點331坐標範圍為（-77%乘以長度L/2，Y軸實質等於0）至（-91%乘以長度L/2，Y軸實質等於0），起點331沿著Y軸至三次貝茲曲線33相切之切線之間具有起點角度θ1，起點角度θ1為tanβ等於8.80，起點權重因數（weight factor）為0.44至0.50（數值多寡可相對控制曲線為向內移動M1或向外移動M2），起點正切長度W1為0.300毫米（mm），終點332坐標為（Z軸實質等於0，17%乘以高度H）至（Z軸實質等於0，33%乘以高度H），終點332沿著Z軸至三次貝茲曲線33相切之切線之間具有終點角度θ2，終點角度θ2為tanα等於-1.75，終點權重因數（weight factor）為0.42至0.46（數值多寡可相對控制曲線為向內移動M3或向外移動M4），終點正切長度W2為0.275毫米（mm）。
請參閱圖1、圖4與圖5，在一些實施例中，當起點權重因數（weight factor）為0至0.5之間時，微調控制相鄰於起點331位置的三次貝茲曲線33朝著圖中所示之向內移動M1箭頭方向移動（朝向基部31方向移動）。在一些實施例中，當起點權重因數（weight factor）為0.5至1.0之間時，微調控制相鄰於起點331位置的三次貝茲曲線33朝著圖中所示之向外移動M2箭頭方向移動（朝遠離基部31方向移動）。
請參閱圖1、圖4與圖5，在一些實施例中，當終點權重因數（weight factor）為0至0.5之間時，微調控制相鄰於終點332位置的三次貝茲曲線33朝著圖中所示之向內移動M3箭頭方向移動（朝向基部31方向移動）。在一些實施例中，當終點權重因數（weight factor）為0.5至1.0之間時，微調控制相鄰於終點332位置的三次貝茲曲線33朝著圖中所示之向外移動M4箭頭方向移動（朝遠離基部31方向移動）。
請參閱圖6至圖8，圖6為建構三次貝茲曲線33之局部外形示意圖，建立定點參數，圖7為建構三次貝茲曲線33之局部外形示意圖，建立切線長度W參數，圖8為建構三次貝茲曲線33之局部外形示意圖，建立權重參數。在一些實施例中，一般的三次貝茲曲線33參數具有5個參數，分別為四個點P0、P1、P2、P3參數與t參數。三次貝茲曲線33參數公式為：B(t)=P0(1-t) 3+3P1t(1-t) 2+3P2t 2(1-t)+P3t 3，t∈[0,1]。四個點P0、P1、P2、P3在平面或在三維空間中定義三次貝茲曲線33。曲線起始於P0走向P1，並從P2的方向來到P3，t為0至1之間的參數。
請參閱圖6與圖7，在一些實施例中，三次貝茲曲線33為以切線模式計算切線角度與曲線。以切線角度得出起點331（P0）和終點332（P3）的切向量的角度。建立的切線長度不為零，計算切線角度並給出切線長度W，請同時參閱圖5所示，建置起點331（P0）、終點332（P3）、第一控制點333（P1）和第二控制點334（P2）之間的距離。
請參閱圖8，在一些實施例中，三次貝茲曲線33以權重控制微調位置，增加權重因數（weight factor）會將曲線向外部移動，減小權重因數會將曲線向內部移動，數值的有效範圍為0到1。如圖中所示標記8A為權重因數0數值所控制曲線所在的位置，如圖中所示標記8B為權重因數0.75數值所控制曲線所在的位置。
請參閱圖9，圖9為發光裝置100之發光特性示意圖，一般Mini LED與發光裝置100的發光角度比對圖。圖中左側為功率百分比數值，中間為角度數值。通過一般Mini LED和發光裝置100的配光曲線對比（封裝膠水材質以環氧樹脂為例，折射率為1.52）。
在一些實施例中，由圖中所示，50%功率為標記9A指引處，標記9B指引處為一般Mini LED發光角度，標記9C指引處為發光二極體2的發光角度。在50%功率下（標記9A指引處），通過使用光學類比軟體對發光裝置100的配光曲線進行計算，發光裝置100的發光角度由原來的136.50度改進為166.30度，發光二極體2發出的光線通過基部31和透鏡部32的反射和折射，提高光線的有效發散角度。在50%功率時，發光二極體2的發光角度範圍約為-80度至80度，為166.30度的發光角度。
在一些實施例中，發光裝置100的配光曲線最右邊尖端為對應到約90%至100%功率的強度，發光裝置100的配光曲線中間0度位置為對應到約30功率的強度。由圖中所示，一般Mini LED的光線經由透鏡部32發光集中照射角度如標記9D區域，發光裝置100的光線經由透鏡部32發光擴散、照射角度如標記9E區域，照射平均且較為寬廣的區域。
請參閱圖10，圖10為發光裝置之光斑示意圖。在一些實施例中，在發光二極體2上方距離5mm處設置一個測試平面，發光裝置100在測試平面處形成一個面積約為94.20mm 2的橢圓形光斑F（如圖示中標記10A），圖示中右側為能量圖表。發光裝置100的發光角度大，形成的光斑F相對變大。一般Mini LED在測試平面形成一個面積約為50.24mm 2的圓形光斑，通過發光裝置100與一般Mini LED的兩個光斑圖片疊加對比（圖未示），發光裝置100的光斑F的覆蓋範圍面積明顯大於一般Mini LED光斑的覆蓋範圍。
在一些實施例中，以發光裝置100的均勻度為例，如圖示中標記10A的內部區域標記10B（顯示無填色之白色區塊）的強度最高，內部區域標記10B對應圖中右側的能量圖表上方標記10B的最高數值部分，光擴散且光的範圍變大。在一些實施例中，將內部區域標記10B的強度調整拉低，可使整個光斑F的覆蓋範圍變大，即將發光二極體2的發光角度擴大，使各發光二極體2之間間距D拉大（如圖11所示）。
請參閱圖11，圖11為發光裝置100在背光模組200中排布之外觀示意圖。在一些實施例中，使用9顆發光裝置100排布在背光模組200內，製作一個OD距離等於5mm，面積為50mm乘以50mm的背光模組200，封裝膠水材質以環氧樹脂為例，折射率為1.52，通過調整各發光二極體2之間在X軸和Y軸之間間距D的距離，測試光學效果以確定9顆發光裝置100的適用範圍。
請參閱圖11至圖14，圖12至圖14為發光裝置100在背光模組200中的光學效果示意圖，圖12為各發光裝置100於X軸的間距D等於13mm、Y軸的間距D等於13mm排列，圖13為各發光裝置100於X軸的間距D等於16mm、Y軸的間距D等於16mm排列，圖14為各發光裝置100於X軸的間距D等於17mm、Y軸的間距D等於17mm排列。在一些實施例中，測試使用9顆發光裝置100組成的背光模組200在X軸和Y軸方向距離相同，間距D的數值範圍為13mm至17mm之間的光學效果，以呈現的效果中的棋盤格暗影明顯程度判定。在一些實施例中，發光裝置100在電路板5上的X軸和Y軸方向的最大排列設置的間距D為16mm（如圖11與圖13所示），如發光裝置100之間間距D超過16mm（如圖14所示），則棋盤格暗影現象將變得非常明顯，效果為不佳。
測試使用9顆一般Mini LED組成的背光模組在X軸和Y軸方向距離相同，數值範圍為7mm至11mm之間的光學效果，以呈現的效果中的棋盤格暗影明顯程度判定，一般Mini LED在X軸和Y軸方向的極限排列距離為10mm，如LED之間間距超過11mm，則棋盤格暗影現象將變得非常明顯，效果為不佳。
請參閱圖11，在一些實施例中，發光裝置100在背光模組200中的電路板5上的X軸和Y軸方向最大排布的間距D可以達到16mm，比一般Mini LED在X軸和Y軸方向的最大排布距離的間距D為10mm有極大提升。
請參閱圖15，圖15為發光裝置100在背光模組200中排布之俯視示意圖。在一些實施例中，以一個24英吋（inch）的背光模組200為例，當使用各發光裝置100進行排布時，整個背光模組200腔體內以X軸和Y軸方向以間距D等於16mm進行排布，需要33乘以18，共計594顆發光裝置100，發光裝置100在同一尺寸的背光模組200中的數量與成本有效降低。當使用一般Mini LED進行排布時，整個背光模組200腔體內以X軸和Y軸方向以間距D等於10mm進行排布，則需要53乘以29，共計1537顆LED。以排布一個24英吋的背光模組200為例（如圖15所示），使用各發光裝置100的成本將比原來降低61.35%的發光效率，當排布的背光模組200尺寸進一步加大時，成本降低的幅度明顯提升。
在一些實施例中，以LED單價相同、顆數差異計算成本，使用發光裝置100的發光二極體2的成本將比一般Mini LED的成本降低61.35%。當背光模組200尺寸進一步加大時，更降低各發光裝置100的數量與成本。
在一些實施例中，多個發光裝置100可同方向排列（例如是各甜甜圈形狀之透鏡部32造型以縱向的同一方向排列），在整個背光模組200腔體內以X軸和Y軸方向以相同方向與間距D排布，非以此為限。在一些實施例中，多個發光裝置100可不同方向排列（例如是橫向排列的甜甜圈形狀之透鏡部32造型與縱向排列的甜甜圈形狀之透鏡部32造型一起使用），在整個背光模組200腔體內以X軸和Y軸方向以不相同方向與間距D排布。
請參閱圖16，圖16為發光裝置100之折射率於配光曲線示意圖，折射率範圍為1.1至1.9。在一些實施例中，發光裝置100在選擇封裝膠水材質時，以折射率範圍從1.1至1.9的封裝膠水材料的測試配光曲線中選擇，在50%功率下，發光裝置100的發光角度隨折射率的增加而變大。當封裝膠水折射率低於1.3（如圖中之標記16A）時，發光裝置100在50%功率下的發光角度無明顯提升。當封裝膠水折射率大於1.6（如圖中之標記16B）時，可以看到發光裝置100的配光曲線在中心部分區域有明顯凸起（標記16C之橢圓圈區域），表示發光二極體2中心部分區域亮度會明顯偏高，光斑不均勻，不適用於日常場景。發光裝置100對封裝膠水材質的折射率的大致要求範圍為1.4至1.6。
請參閱圖17，圖17為發光裝置100之折射率於配光曲線示意圖，折射率範圍為1.45至1.65。在一些實施例中，折射率範圍從1.45至1.65的封裝膠水材料重新做細緻劃分測試，從發光裝置100的配光曲線中看出，當封裝膠水折射率大於1.59（如圖中之標記17A）後，發光裝置100的配光曲線在中心部分區域有明顯凸起（標記17C之橢圓圈區域）。封裝膠水材料的折射率最佳選擇範圍為1.45至1.59。
在一些實施例中，封裝體3可選擇環氧樹脂（Epoxy Resin）、矽膠（Silicone）或矽樹脂（Hybrid）之封裝膠水材質製成，可以與所需的折射率匹配。
請參閱圖18至圖23，圖18為三次貝茲曲線33參數最大值的外形示意圖，圖19為三次貝茲曲線33參數最大值的折射率於配光曲線示意圖，圖20為三次貝茲曲線33參數最大值的光斑示意圖，圖21為三次貝茲曲線33參數最小值的外形示意圖，圖22為三次貝茲曲線33參數最小值的折射率於配光曲線示意圖，圖23為三次貝茲曲線33參數最小值的光斑示意圖。在一些實施例中，發光裝置100的配光曲線形狀和光斑效果為確定三次貝茲曲線33參數的取值範圍。
請參閱圖18至圖20，圖18至圖20為三次貝茲曲線33參數最大值的外形、配光曲線與光斑示意圖。在一些實施例中，三次貝茲曲線33的參數最大值：起點331坐標（-91%乘以基部31（如圖4所示）的長度L/2，Y軸實質等於0），起點角度θ1為tanβ等於8.80，起點權重等於0.50，起點正切長度W1等於0.300毫米（mm），終點332坐標（Z軸實質等於0，33%乘以基部31（如圖4所示）的高度H），終點角度θ2為tanα等於-1.75，終點權重等於0.46，終點正切長度W2等於0.275毫米（mm）。如圖20中之橢圓形光斑F（如圖示中標記20A）內的兩處內部區域標記20B的強度最高，兩處內部區域標記20B對應圖中右側的能量圖表上方標記20B的最高數值部分，光擴散且光的範圍變大。
請參閱圖21至圖23，圖21至圖23為三次貝茲曲線33參數最大值的外形、配光曲線與光斑示意圖。在一些實施例中，三次貝茲曲線33的參數最小值：起點331坐標（-77%乘以基部31的長度L/2，Y軸實質等於0），起點角度θ1為tanβ等於8.80，起點權重等於0.44，起點正切長度W1等於0.300毫米（mm），終點332坐標（Z軸實質等於0，17%乘以基部31的高度H），終點角度θ2為tanα等於-1.75，終點權重等於0.42，終點正切長度W2等於0.275毫米（mm）。如圖23中之橢圓形光斑F（如圖示中標記23A）內的下方內部區域標記23B的強度最高，內部區域標記23B對應圖中右側的能量圖表上方標記23B的最高數值部分，光擴散且光的範圍變大。
請參閱圖1至圖5，在一些實施例中，提出一種發光裝置100，包括基座1、發光二極體2與封裝體3。發光二極體2位於基座1一側。封裝體3位於基座1之一側並覆蓋發光二極體2，封裝體3包含基部31及透鏡部32，透鏡部32對應發光二極體2之上方，透鏡部32具有透鏡部表面321，透鏡部表面321符合三次貝茲曲線33，三次貝茲曲線33具有起點331及終點332，起點331位於基部31之基部表面311，終點332對應發光二極體2之上方（例如是但不限於發光二極體2之中心），透鏡部表面321在終點332位置具有由外部向內部彎弧且逐漸縮小之凹陷部34，凹陷部34可為立體錐或立體弧錐。
在一些實施例中，由透鏡部表面321截面可知，凹陷部34底部具有尖突部341，凹陷部34內側的壁面為具有彎弧曲面造型的彎弧部342。由透鏡部的立體外觀觀之，可看出凹陷部34的彎弧造型，與一般Mini LED的透鏡部中央為平底的凹槽不同（圖未示）。
請參閱圖11，在一些實施例中，提出一種背光模組200，包括電路板5、多個發光裝置100、擴散片61及多個光學模片62（偏光片或／以及具擴散用膜片等）。
請參閱圖1、圖4、圖5及圖11，在一些實施例中，各發光裝置100位於電路板5上，發光裝置100包括基座1、發光二極體2及封裝體3，發光二極體2位於基座1一側，封裝體3位於基座1之一側並覆蓋發光二極體2，封裝體3包含基部31及透鏡部32，透鏡部32對應發光二極體2之上方，透鏡部32具有透鏡部表面321，透鏡部表面321符合三次貝茲曲線33，三次貝茲曲線33具有起點331及終點332，起點331位於基部31之基部表面311，終點332對應發光二極體2之上方（例如是但不限於發光二極體2之中心），透鏡部表面321在終點332位置具有凹陷部34。擴散片61位於電路板5上方且彼此具有間隔距離。各光學模片62位於擴散片61上。
綜上，依據一些實施例，發光裝置具有以三次貝茲曲線建構透鏡部表面的透鏡部，透鏡部供發光二極體照射可擴大發光角度，在相同背光模組中的使用面積且保證畫面效果下，可拉大各發光裝置之間的間距，大幅減少各發光裝置的使用數量，降低整個背光模組的成本。
100:發光裝置 200:背光模組 1:基座 11:鍍銀銅片 2:發光二極體 21:金線 3:封裝體 31:基部 311:基部表面 32:透鏡部 321:透鏡部表面 33:三次貝茲曲線 331:起點 332:終點 333:第一控制點 334:第二控制點 34:凹陷部 341:尖突部 342:彎弧部 5:電路板 61:擴散片 62:光學模片 D:間距 F:光斑 H:高度 L:長度 O:中心軸 M1:向內移動 M2:向外移動 M3:向內移動 M4:向外移動 W:切線長度 W1:起點正切長度 W2:終點正切長度 θ1:起點角度 θ2:終點角度 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸
圖1繪示依據一些實施例，發光裝置之外觀示意圖； 圖2繪示依據一些實施例，發光裝置之俯視示意圖； 圖3繪示依據一些實施例，發光裝置之側視示意圖； 圖4繪示依據一些實施例，基部與透鏡部之側視示意圖； 圖5繪示依據一些實施例，透鏡部局部外形之側視放大示意圖； 圖6繪示依據一些實施例，建構三次貝茲曲線之局部外形示意圖，建立定點參數； 圖7繪示依據一些實施例，建構三次貝茲曲線之局部外形示意圖，建立切線長度參數； 圖8繪示依據一些實施例，建構三次貝茲曲線之局部外形示意圖，建立權重參數； 圖9繪示依據一些實施例，發光裝置之發光特性示意圖，一般Mini LED與發光裝置的發光角度比對圖； 圖10繪示依據一些實施例，發光裝置之光斑示意圖； 圖11繪示依據一些實施例，發光裝置在背光模組中排布之外觀示意圖； 圖12繪示依據一些實施例，發光裝置在背光模組中的光學效果示意圖，為各發光裝置100於X軸的間距D等於13mm、Y軸的間距D等於13mm排列； 圖13繪示依據一些實施例，發光裝置在背光模組中的光學效果示意圖，為各發光裝置100於X軸的間距D等於16mm、Y軸的間距D等於16mm排列； 圖14繪示依據一些實施例，發光裝置在背光模組中的光學效果示意圖，為各發光裝置100於X軸的間距D等於17mm、Y軸的間距D等於17mm排列； 圖15繪示依據一些實施例，發光裝置在背光模組中排布之俯視示意圖； 圖16繪示依據一些實施例，發光裝置之折射率於配光曲線示意圖，折射率範圍為1.1至1.9； 圖17繪示依據一些實施例，發光裝置之折射率於配光曲線示意圖，折射率範圍為1.45至1.65； 圖18繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最大值的外形示意圖； 圖19繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最大值的折射率於配光曲線示意圖； 圖20繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最大值的光斑示意圖； 圖21繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最小值的外形示意圖； 圖22繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最小值的折射率於配光曲線示意圖；以及 圖23繪示依據一些實施例，三次貝茲曲線參數最小值的光斑示意圖。
100:發光裝置
1:基座
11:鍍銀銅片
2:發光二極體
21:金線
3:封裝體
31:基部
311:基部表面
32:透鏡部
321:透鏡部表面
34:凹陷部
341:尖突部
342:彎弧部
O:中心軸
X:X軸
Y:Y軸
Z:Z軸

Claims (18)

  1. 一種發光裝置，包括： 一基座； 一發光二極體，該發光二極體位於該基座之一側；及 一封裝體，該封裝體位於該基座之該側並覆蓋該發光二極體，該封裝體包含一基部及一透鏡部，該透鏡部對應該發光二極體之上方，該透鏡部具有一透鏡部表面，該透鏡部表面符合一三次貝茲曲線，該三次貝茲曲線具有一起點及一終點，該起點位於該基部之一基部表面，該終點對應該發光二極體之上方，該透鏡部表面在該終點位置具有一凹陷部。
  2. 如請求項1所述的發光裝置，其中該透鏡部表面係為該三次貝茲曲線以一中心軸旋轉360度而成之一曲面，該中心軸為經過該終點的一鉛垂線，該鉛垂線與一Z軸位於同一軸線，該基部表面的一鉛垂切面上為與一Y軸位於同一軸線，該Z軸相交且垂直於該Y軸，該起點位於該Y軸實質等於0的坐標位置，該終點位於該Z軸實質等於0的坐標位置。
  3. 如請求項2所述的發光裝置，其中該基部具有一高度與一長度，該三次貝茲曲線參數取值範圍為：該起點坐標範圍為（-77%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0）至（-91%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0），該起點以該Y軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一起點角度，該起點角度為tanβ等於8.80，該起點權重為0.44至0.50，該起點正切長度為0.300毫米（mm），該終點坐標為（17%乘以該高度，該Z軸實質等於0）至（33%乘以該高度，該Z軸實質等於0），該終點以該Z軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一終點角度，該終點角度為tanα等於-1.75，該終點權重為0.42至0.46，該終點正切長度為0.275毫米（mm）。
  4. 如請求項3所述的發光裝置，其中該封裝體為封裝膠水材質製成，該透鏡部的折射率範圍為1.45至1.59。
  5. 如請求項1所述的發光裝置，其中該封裝體為封裝膠水材質製成，該透鏡部的折射率為1.52。
  6. 如請求項1所述的發光裝置，其中該封裝體為環氧樹脂、矽膠或矽樹脂之封裝膠水材質製成。
  7. 如請求項1所述的發光裝置，其中在配光曲線計算50%功率下，該透鏡部的發光角度為166.30度。
  8. 如請求項1所述的發光裝置，其中該發光二極體上方距離5mm處測得為94.20mm 2面積的光斑覆蓋範圍。
  9. 如請求項3所述的發光裝置，其中該基部的高度與該基部的長度比例為1:5。
  10. 如請求項1所述的發光裝置，其中該基部的高度為0.25mm至0.35mm，該基部的長度為0.8mm至1.8mm。
  11. 如請求項3所述的發光裝置，其中該發光二極體的尺寸為75微米（μm）至300微米。
  12. 如請求項1所述的發光裝置，其中該透鏡部表面係為該三次貝茲曲線以一中心軸旋轉360度而成之一曲面，該中心軸為經過該終點的一鉛垂線，該鉛垂線與一Z軸位於同一軸線，該基部表面的一鉛垂切面上為與一Y軸位於同一軸線，該Z軸相交且垂直於該Y軸，該起點位於該Y軸實質等於0的坐標位置，該終點位於該Z軸實質等於0的坐標位置；該基部具有一高度與一長度，該三次貝茲曲線參數取值範圍為：該起點坐標範圍為（-77%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0）至（-91%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0），該起點以該Y軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一起點角度，該起點角度為tanβ等於8.80，該起點權重為0.44至0.50，該起點正切長度為0.300毫米（mm），該終點坐標為（17%乘以該高度，該Z軸實質等於0）至（33%乘以該高度，該Z軸實質等於0），該終點以該Z軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一終點角度，該終點角度為tanα等於-1.75，該終點權重為0.42至0.46，該終點正切長度為0.275毫米（mm）；該封裝體為封裝膠水材質製成，該透鏡部的折射率為1.52；該封裝體為環氧樹脂、矽膠或矽樹脂之封裝膠水材質製成；在配光曲線計算50%功率下，該透鏡部的發光角度為166.30度；該發光二極體上方距離5mm處測試出為94.20mm 2面積的光斑覆蓋範圍；該基部的高度為0.25mm至0.35mm，該基部的長度為0.8mm至1.8mm。
  13. 如請求項1所述的發光裝置，其中該透鏡部表面在該終點位置具有由外部向內部彎弧且逐漸縮小之一凹陷部，該凹陷部底部具有一尖突部，該凹陷部側壁面具有彎弧曲面造型的一彎弧部。
  14. 一種背光模組，包括： 一電路板； 多個發光裝置，各該發光裝置位於該電路板上，該發光裝置包括一基座、一發光二極體及一封裝體，該發光二極體位於該基座一側，該封裝體位於該基座之該側並覆蓋該發光二極體，該封裝體包含一基部及一透鏡部，該透鏡部對應該發光二極體之上方，該透鏡部具有一透鏡部表面，該透鏡部表面符合一三次貝茲曲線，該三次貝茲曲線具有一起點及一終點，該起點位於該基部之一基部表面，該終點對應該發光二極體之上方，該透鏡部表面在該終點位置具有一凹陷部； 一擴散片，該擴散片位於該電路板上方且彼此具有一間隔距離；以及 多個光學模片，各該光學模片位於該擴散片上。
  15. 如請求項14所述的背光模組，其中該電路板上定義相交、垂直且水平之一X軸與一Y軸，各該發光裝置在該電路板上的該X軸和該Y軸方向以排布距離為16mm設置，共計使用594顆該發光裝置。
  16. 如請求項14所述的背光模組，其中該透鏡部表面係為該三次貝茲曲線以一中心軸旋轉360度而成之一曲面，該中心軸為經過該終點的一鉛垂線，該鉛垂線與一Z軸位於同一軸線，該基部表面的一鉛垂切面上為與該Y軸位於同一軸線，該Z軸相交且垂直於該Y軸，該起點位於該Y軸實質等於0的坐標位置，該終點位於該Z軸實質等於0的坐標位置。
  17. 如請求項16所述的背光模組，其中該基部具有一高度與一長度，該三次貝茲曲線參數取值範圍為：該起點坐標範圍為（-77%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0）至（-91%乘以該長度/2，該Y軸實質等於0），該起點以該Y軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一起點角度，該起點角度為tanβ等於8.80，該起點權重為0.44至0.50，該起點正切長度為0.300毫米（mm），該終點坐標為（17%乘以該高度，該Z軸實質等於0）至（33%乘以該高度，該Z軸實質等於0），該終點以該Z軸至該三次貝茲曲線相切之切線之間具有一終點角度，該終點角度為tanα等於-1.75，該終點權重為0.42至0.46，該終點正切長度為0.275毫米（mm）。
  18. 如請求項16所述的背光模組，其中該封裝體為封裝膠水材質製成，該透鏡部的折射率為1.52；在配光曲線計算50%功率下，該透鏡部的發光角度為166.30度；該發光二極體上方距離5mm處測得為94.20mm 2面積的光斑覆蓋範圍；該基部的高度為0.25mm至0.35mm，該基部的長度為0.8mm至1.8mm。
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