TWI442003B - 發光二極體模組 - Google Patents
發光二極體模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI442003B TWI442003B TW101108619A TW101108619A TWI442003B TW I442003 B TWI442003 B TW I442003B TW 101108619 A TW101108619 A TW 101108619A TW 101108619 A TW101108619 A TW 101108619A TW I442003 B TWI442003 B TW I442003B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- emitting diode
- guiding portion
- light guiding
- top surface
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- WMFYOYKPJLRMJI-UHFFFAOYSA-N Lercanidipine hydrochloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=C(C)NC(C)=C(C(=O)OC(C)(C)CN(C)CCC(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C1C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 WMFYOYKPJLRMJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本發明涉及一種半導體結構，尤其涉及一種發光二極體光源。
發光二極體作為一種高效的發光源，具有環保、省電、壽命長等諸多特點已經被廣泛的運用於各種領域。
大部分的發光二極體的出光角度一般為90度至120度，其出光角中央(出光角約為0度至30度)的光線強度較強，周圍的光線強度較弱，出光角中央強度較強的光線用於照明尚可，但周圍強度較弱的光線因達不到照明的要求從而形成了光線的浪費，降低了發光二極體的光線利用率。為此，業界藉由透鏡來對發光二極體的光線進行調整，使周圍的光線集中於發光二極體的中部上方而出射。然而，由於光線在透鏡的出光面發生反射，部分光線從透鏡的底部或側邊向外出射，從而導致這部分光線不被利用而浪費。
有鑒於此，有必要提供一種能夠提高發光二極體光線利用率的發光二極體模組。
一種發光二極體模組，其包括一發光二極體晶片及與之配合的一透鏡，所述透鏡包括一開設有空穴的導光部及自導光部凸設的粗糙結構，所述導光部具有一頂面，所一種發光二極體模組，其包
括一發光二極體晶片及與之配合的一透鏡，所述透鏡包括一開設有空穴的導光部及自導光部凸設的粗糙結構，所述導光部具有一頂面，所述頂面所在區域為發光二極體的有效照明區域，所述發光二極體晶片收容在所述空穴內，且其發出的光線自頂面反射回透鏡後，經所述粗糙結構反射及折射後自所述導光部的頂面向外出射。
本發明中，因發光二極體晶片發出的光線自頂面反射回透鏡後，又經所述粗糙結構反射及折射後自所述導光部的頂面向外出射，避免了光線自頂面以外的其他區域出射後因達不到照明效果所造成的浪費，提高了發光二極體光源光線利用率。
1‧‧‧發光二極體模組
10‧‧‧發光二極體
11‧‧‧基板
12‧‧‧第一電極
13‧‧‧第二電極
20‧‧‧發光二極體晶片
31‧‧‧封罩
32‧‧‧螢光粉
40‧‧‧透鏡
41‧‧‧導光部
43‧‧‧粗糙結構
45‧‧‧卡榫
50‧‧‧流道
411‧‧‧底面
413‧‧‧側面
415‧‧‧頂面
417‧‧‧空穴
431‧‧‧凸起
4131‧‧‧反射層
4151‧‧‧第二自由曲面
4153‧‧‧連接處
4171‧‧‧第一自由曲面
4173‧‧‧環面
4175‧‧‧凹面
圖1為本發明一較佳實施例的發光二極體模組的分解示意圖。
圖2為圖1所示發光二極體模組的組裝圖。
圖3為圖2所示發光二極體模組中光線藉由透鏡結構的光路示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明的發光二極體模組1包括一發光二極體10及與該發光二極體10配合的一透鏡40。
該發光二極體10包括一平直的基板11、位於該基板11上表面且間隔設置的一第一電極12、一第二電極13及位於該第一電極12上並與該第一電極12及第二電極13電性連接的一發光二極體晶片20。
該透鏡40將該發光二極體晶片20收容於其內，用以改變發光二極體10的出光路徑，從而提高發光二極體10的光利用率。為了避免
發光二極體晶片20受損，一透明的封罩31設置於該基板11上並將該發光二極體晶片20圍設。當然，上述實施例中，該封罩31內還可進一步設置所需的螢光粉32，從而得到不同顏色的光線。
該透鏡40由光學性能優越的透明材料一體成型，如PMMA或PC塑膠。該透鏡40沿中心軸OO’(如圖2中所示)對稱設置。
該透鏡40包括一導光部41、自導光部41一側表面向外凸設的一粗糙結構43及二卡榫45。
所述導光部41包括一彎曲頂面415、一水平的底面411及連接該底面411與頂面415的一環形側面413。該頂面415連接該側面413頂端並位於該底面411上方，該側面413自該底面411邊緣傾斜向上、向外延伸形成。該頂面415為透鏡40的出光面，該發光二極體10發出的大部分光線集中自該頂面415向外發射，少部分光線自該側面413向外發射。該頂面415較底面411寬，且包括二第二自由曲面4151。每一第二自由曲面4151向外凸設形成，該二第二自由曲面4151相互連接而共同構成一翼型結構，該二第二自由曲面4151的連接處4153位於一第一自由曲面4171中心的正上方。該頂面415距離底面411的高度自該二第二自由曲面4151的連接處4153向相對兩側遞增至對應底面411的邊緣後朝向側面413逐漸遞減。本申請中，該頂面415所在的區域為發光二極體的有效照明範圍。該導光部41自底面411中部朝向頂面415豎直凹陷形成一空穴417，用以將發光二極體晶片20及封罩31收容於其內。該空穴417由朝向頂面415並位於導光部41中部的一第一自由曲面4171及連接該第一自由曲面4171的一豎直環面4173圍設形成。該第一自由曲面4171為該透鏡40的入光面，其距離該底面411的高度自其中
部向相對兩側逐漸降低。該空穴417的寬度與封罩31的寬度大致相等，而其高度較封罩31高。
為了避免發光二極體10自導光部41的側面413向外發射光線，該側面413上塗設有一反射層4131，使經該側面413向外出射的光線經反射層4131反射後自頂面415出射，從而增強發光二極體晶片20發出的光的利用率。優選的，該反射層4131與該水平底面411夾設的角度為30o至45o之間，如此可使經該反射層4131反射後的光線朝向該頂面415出射，而避免因光線不被利用而浪費。
所述粗糙結構43及二卡榫45均自導光部41的底面411向外凸設形成。該粗糙結構43為均勻分佈於底面411上、空穴417周緣的複數連續的凸起431，每一個凸起431形狀、大小及其高度相同。每一凸起431均呈梯形，其寬度自與底面411相連的頂端向遠離底面411的底端逐漸減小，且在凸起431遠離底面411的底端的內表面上塗設一反射層(圖未示)，從而使得入射至該凸起431的光線能夠集中反射回透鏡40。相鄰凸起431的頂面邊緣相互連接，其他部分間隔設置，且位於底面411相對兩外端的二凸起431的頂面外邊緣分別與二卡榫45的頂面內邊緣連接。
該二卡榫45分別位於導光部41的底面411的邊緣兩側，用於將透鏡40固定在發光二極體10的第一電極12及第二電極13上。該卡榫45為自導光部底面411向下凸設的梯形，且其寬度自導光部向下逐漸減小。該卡榫45自導光部的底面411向下延伸的高度較粗糙結構43向下延伸的高度大。
請同時參閱圖2，當該透鏡40與該發光二極體10固定連接後，該二卡榫45分別貼設於該第一電極12及第二電極13上，該粗糙結構
43位於第一電極12、第二電極13的上方並與之間隔設置，從而使該粗糙結構43與第一電極12、第二電極13的上表面之間形成一流道50，以使該發光二極體晶片20散發的熱量自該流道50向外散發，增強了其散熱效果。該發光二極體10的封罩31收容在空穴417內，該封罩31的側邊貼設空穴417的環面4173，其頂端與第一自由曲面4171間隔設置，並形成一穹狀凹面4175。此時，該發光二極體晶片20位於該第一自由曲面4171的正下方且距離該第一自由曲面4171一倍焦距以上的距離，從而使發光二極體晶片20發出的光線經透鏡40向有效照明區域內均勻發散。
請同時參閱圖3，發光二極體模組工作時，該發光二極體晶片20發出的一部分光線自圍設空穴417的第一自由曲面4171或環面4173直接朝向第二自由曲面4151發射；另一部分光線自圍設空穴417的第一自由曲面4171或環面4173直接朝向側面413發射。朝向第二自由曲面4151發射的光線中的一部分直接折射出去，而另一部分由第二自由曲面4151反射間接朝向側面413、卡榫45或粗糙結構43。直接或間接朝向側面413的光線經側面413上的反射層4131反射後，大部分自第二自由曲面4151向外出射，另一部分射向卡榫45或粗糙結構43。朝向卡榫45或粗糙結構43的光線經卡榫45或粗糙結構43反射或折射後自第二自由曲面4151向外出射。由於反射層4131、卡榫45或粗糙結構43的反射或折射作用，使原本自導光部側面413或底面411溢出的光線朝向第二自由曲面4151出射，增強了發光二極體晶片發出的光線的利用率。
可以理解地，在其他實施例中，粗糙結構及卡榫可以具有其他所需的形狀、結構，也可以按照需求排佈在導光部上，只要其能夠
將自導光部底面向外出射的光線向有效照射範圍內反射或折射即可。
43‧‧‧粗糙結構
45‧‧‧卡榫
413‧‧‧側面
431‧‧‧凸起
4131‧‧‧反射層
4151‧‧‧第二自由曲面
4171‧‧‧第一自由曲面
4173‧‧‧環面
Claims (8)
- 一種發光二極體模組，包括基板、設置在基板上的發光二極體晶片及與該發光二極體晶片配合的透鏡，其改良在於：所述透鏡包括開設有空穴的導光部、自導光部凸設的粗糙結構以及二卡榫，所述導光部具有頂面以及與該頂面相對的底面，所述頂面所在區域為發光二極體的有效照明區域，所述粗糙結構及二卡榫自所述導光部的底面向下延伸，所述粗糙結構位於所述二卡榫之間，所述粗糙結構自導光部的底面向外凸設形成複數連續的凸起，所述二卡榫的高度大於所述粗糙結構的高度，所述二卡榫將所述導光部固定在所述基板上且在所述粗糙結構與基板之間形成空氣流道，所述發光二極體晶片收容在所述空穴內，且發出光線的一部分自頂面反射回透鏡後，經所述粗糙結構反射及折射後自所述導光部的頂面向外出射。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中：所述凸起的底端的內表面塗設有一反射層。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中：所述每一凸起均呈梯形，且寬度自與導光部底面相連的頂端向遠離所述底面的底端逐漸減小。
- 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體模組，其中：所述相鄰凸起的頂面邊緣相互連接，其他部分間隔設置。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中：還包括間隔設置在基板上的第一電極及第二電極，二間隔的電極與所述發光二極體晶片電性連接，所述二卡榫分別固定在所述二電極上。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中：所述導光部還包括 連接底面與頂面的側面，所述側面上設有反射層。
- 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體模組，其中：所述反射層沿所述側面傾斜向上且向外延伸並與所述底面的夾角為30至45度之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中：所述空穴包括朝向導光部頂面凸設的第一自由曲面，所述發光二極體晶片位於第一自由曲面的正下方且距離第一自由曲面一倍焦距以上的距離。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210056405.8A CN103311418B (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | 发光二极管模组 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201337169A TW201337169A (zh) | 2013-09-16 |
| TWI442003B true TWI442003B (zh) | 2014-06-21 |
Family
ID=49113290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101108619A TWI442003B (zh) | 2012-03-06 | 2012-03-14 | 發光二極體模組 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130234183A1 (zh) |
| CN (1) | CN103311418B (zh) |
| TW (1) | TWI442003B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103378252B (zh) * | 2012-04-16 | 2016-01-06 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管模组 |
| US20150338057A1 (en) * | 2013-01-04 | 2015-11-26 | Anycasting Co., Ltd. | Side-emitting led lens, and backlight unit and display device comprising same |
| KR20150066847A (ko) * | 2013-12-09 | 2015-06-17 | 엘지이노텍 주식회사 | 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치 |
| KR102277125B1 (ko) * | 2014-06-09 | 2021-07-15 | 삼성전자주식회사 | 광원 모듈, 조명 장치 및 조명 시스템 |
| CN105020677A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-04 | 华侨大学 | 一种用于近场均匀照明的广角透镜 |
| CN108508525A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 导光结构、壳体及电子装置 |
| CN109103322B (zh) * | 2018-09-05 | 2023-11-14 | 佛山市国星光电股份有限公司 | 一种新型封装装置 |
| CN111812885A (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 光学透镜、背光模组和显示装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1416219B1 (en) * | 2001-08-09 | 2016-06-22 | Everlight Electronics Co., Ltd | Led illuminator and card type led illuminating light source |
| TWI227063B (en) * | 2004-03-19 | 2005-01-21 | Ind Tech Res Inst | Light emitting diode and fabrication method thereof |
| JP2006049657A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Citizen Electronics Co Ltd | Ｌｅｄランプ |
| US7385227B2 (en) * | 2005-04-12 | 2008-06-10 | Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd | Compact light emitting device package with enhanced heat dissipation and method for making the package |
| JP4725176B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2011-07-13 | パナソニック電工株式会社 | 光学部品及び光学部品を用いた照明器具 |
| KR101255000B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2013-04-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 일체형 광학판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및액정표시장치 |
| CN101097973A (zh) * | 2006-06-26 | 2008-01-02 | 南京汉德森科技股份有限公司 | 大功率led二维光源 |
| JP2008010693A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| KR20080028071A (ko) * | 2006-09-26 | 2008-03-31 | 서울옵토디바이스주식회사 | 후방에 광 반사패턴을 갖는 ｌｅｄ 장치 |
| TW200913310A (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-16 | Contrel Technology Co Ltd | LED light emitting device |
| WO2009047891A1 (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Kuraray Co., Ltd. | 面光源素子アレイおよび画像表示装置 |
| JP5014967B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2012-08-29 | シャープ株式会社 | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| TWM352000U (en) * | 2008-09-19 | 2009-03-01 | Genius Electronic Optical Co Ltd | Optic lens emitting light from both lateral sides |
| JP2011023204A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sharp Corp | 発光装置、光束制御部材および当該発光装置を備える照明装置 |
| KR100986380B1 (ko) * | 2009-11-20 | 2010-10-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 장치 |
| TW201128808A (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-16 | Advanced Optoelectronic Tech | Package of semiconductor light emitting device |
| US8408737B2 (en) * | 2010-03-10 | 2013-04-02 | Cooper Technologies Company | Light emitting diode sign lighter |
| CN202008997U (zh) * | 2011-03-21 | 2011-10-12 | 点量科技股份有限公司 | 发光装置 |
-
2012
- 2012-03-06 CN CN201210056405.8A patent/CN103311418B/zh active Active
- 2012-03-14 TW TW101108619A patent/TWI442003B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-09-14 US US13/615,657 patent/US20130234183A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103311418A (zh) | 2013-09-18 |
| US20130234183A1 (en) | 2013-09-12 |
| TW201337169A (zh) | 2013-09-16 |
| CN103311418B (zh) | 2017-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI442003B (zh) | 發光二極體模組 | |
| TWI573955B (zh) | 發光裝置 | |
| TWI412689B (zh) | 燈具 | |
| TWI537523B (zh) | 光學透鏡以及應用該光學透鏡的發光元件 | |
| TWI479107B (zh) | 發光二極體光分配透鏡及其光源裝置 | |
| TWI542814B (zh) | 發光二極體燈泡 | |
| US20130043493A1 (en) | Light-emitting diode structure | |
| EP3078903B1 (en) | Lighting module | |
| TW201704683A (zh) | 透鏡及具有所述透鏡的發光元件 | |
| TWI478399B (zh) | 發光二極體模組 | |
| TWI477717B (zh) | 發光二極體燈具 | |
| TWI545376B (zh) | 發光二極體組合及其透鏡 | |
| US9255666B2 (en) | Illumination apparatus | |
| TW201500776A (zh) | 透鏡及具有該透鏡的光源模組 | |
| KR101802997B1 (ko) | 발광 모듈 및 렌즈 | |
| TWI565102B (zh) | 發光二極體模組及使用該發光二極體模組的燈具 | |
| TWI476967B (zh) | 發光二極體模組 | |
| TWM451497U (zh) | 具有大發光角度之ｌｅｄ燈具 | |
| TWI521749B (zh) | 發光二極體模組 | |
| JP2015111523A (ja) | 照明装置および光学レンズ | |
| TWI481006B (zh) | 發光二極體燈源裝置 | |
| TWI518287B (zh) | Light emitting device | |
| TW201326682A (zh) | 發光二極體裝置 | |
| TW201200799A (en) | LED Lens | |
| US20140055992A1 (en) | Illumination module and apparatus and element thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |