TWI506345B - 背光模組 - Google Patents

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TWI506345B
TWI506345B TW102127716A TW102127716A TWI506345B TW I506345 B TWI506345 B TW I506345B TW 102127716 A TW102127716 A TW 102127716A TW 102127716 A TW102127716 A TW 102127716A TW I506345 B TWI506345 B TW I506345B
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Chao Hsiung Chang
Pin Chuan Chen
Lung Hsin Chen
Wen Liang Tseng
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Advanced Optoelectronic Tech
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • H01L33/58—

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

背光模組
本發明涉及一種背光模組，特別涉及一種直下式背光模組。
通常的直下式背光模組通過透鏡來使發光二極體發出的光線均勻分佈。所述透鏡包括入光部及朝遠離入光部的方向凸伸的出光部。所述發光二極體發出的光線自入光部朝向出光部出射的過程中，經透鏡出射的光線的發光角度小，從而影響直下式背光模組整體的發光效果。
本發明目的在於提供一種具有大發光角度的直下式背光模組。
一種背光模組，包括一具有電極的基板，一安裝於所述基板上、並與電極電連接的發光二極體晶片和一罩設所述發光二極體晶片的透鏡。所述透鏡包括一底面，一側面和一頂面；所述頂面為一全反射面；所述側面連接底面和頂面；所述透鏡為一旋轉體，具有一光軸；所述透鏡的側面和頂面沿透鏡光軸的剖面輪廓呈“M”形；所述底面中心包含一用於容置所述發光二極體晶片的、向透鏡內部凹陷的收容部，所述收容部的表面作為透鏡的入光面。
本發明提供的背光模組，利用帶有頂面的透鏡調節所述透鏡的發光角度，使得光線經過頂面後反射至大角度，從而改善背光模組整體的發光效果。
10‧‧‧背光模組
110‧‧‧基板
111‧‧‧電極
112‧‧‧反射面
120‧‧‧發光二極體晶片
130‧‧‧透鏡
131‧‧‧底面
1311‧‧‧收容部
1312‧‧‧入光面
132‧‧‧側面
133‧‧‧頂面
20‧‧‧電路板
210‧‧‧反光部
圖1為本發明一實施例所提供的背光模組示意圖。
圖2為本發明另一實施例所提供的背光模組示意圖。
圖3為本發明所提供的背光模組的發光強度與發光角度關係圖。
圖4為本發明所提供的背光模組安裝於電路板的示意圖。
請參閱圖1和圖2，一種背光模組10，包括一具有電極111的基板110，一安裝於所述基板110上、並與電極111電連接的發光二極體晶片120和一罩設所述發光二極體晶片120的透鏡130。本實施例中採用打線方式發光二極體晶片120與電極111電連接。在其他實施方式中，所述發光二極體晶片120也可以採用覆晶方式與電極111電連接。
所述透鏡130包括一底面131、一側面132和一頂面133。所述側面132連接底面131和頂面133。所述透鏡130為一旋轉體，其具有一光軸O-O。所述透鏡130的側面132和頂面133沿透鏡130光軸O-O的剖面輪廓呈“M”形。所述底面131中心包含一罩設所述發光二極體晶片120的向透鏡130內部凹陷的收容部1311，所述收容部1311的內表面作為透鏡130的入光面1312。所述收容部1311沿透鏡130光軸O-O的剖面輪廓呈抛物線形。
所述頂面133為一全反射面。所述頂面133的沿透鏡130光軸O-O的剖面輪廓呈“V”形，頂面133上的點與底面131之間的距離沿遠離光軸O-O的方向逐漸增大，也即頂面133的最高點A位於頂面133與側面132的銜接處，最低點B位於頂面133與光軸O-O的相交處。 優選的，所述頂面133的最高點A和最低點B的垂直距離h小於0.3mm，在沿透鏡130光軸O-O的剖面上，最低點B和兩最高點A間的連線的夾角θ為160度~180度。所述頂面133的沿透鏡130光軸O-O的剖面的“V”形輪廓可以設計為如圖1所示的側邊超遠離底面131方向凸起的弧形“V”形結構，也可以設計為如圖2所示的側邊為直線的“V”形結構。
在本實施例中，透鏡130罩設所述發光二極體晶片120，發光二極體晶片120的中心軸與透鏡130的光軸O-O重合。所述基板110安裝有發光二極體晶片120的一面為一反射面112。發光二極體晶片120發出的光線自透鏡130的底面131的入光面1312進入透鏡130後發生第一次折射，一部分光線經過第一次折射到達透鏡130的側面132，並再經過第二次折射經由側面132向透鏡130外射出；另一部分光線由於第一次折射到達透鏡130的頂面133，繼而經由頂面133的全反射作用或者經由頂面133和基板110的反射面112之間的多次反射作用最終到達透鏡130的側面132，並再經過第二次折射從側面132向透鏡130外射出。請參閱圖3，本發明所提供的背光模組10，利用透鏡130的頂面133使得射向透鏡正上方的部分光線被頂面133反射至側面132，從而擴大背光模組10的發光角度以改善背光模組10整體的發光效果。本發明所提供的背光模組10可達到發光角度在-160度和160度時的發光強度最大，需要說明的是，光軸O-O位於基板110的兩側的上半部分、下半部分分別為0度和+/-180度的方向。
所述透鏡130的底面131與基板110採用膠黏劑黏和，以保護發光二極體晶片120免受水汽或灰塵的影響。所述基板110和所述透鏡 130所採用的材料相同，所述材料可選用PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、PC(聚碳酸酯)、矽樹脂或環氧樹脂等。
進一步地，該背光模組10還採用填充在透鏡130的收容部1311內的封裝材料(圖未示)包覆所述發光二極體晶片120，所述透鏡130的收容部1311收容所述包覆有封裝材料的發光二極體晶片120，以保護發光二極體晶片120免受水汽或灰塵的影響。此外，所述封裝材料或透鏡130中也可添加螢光物質以調節背光模組10發出的光線的顏色和色溫。
更進一步，請參閱圖4，本發明所提供的背光模組10安裝於電路板20上，該電路板20安裝有所述背光模組10的一面具有反光部210。所述反光部210可以將背光模組10發出的發光角度大於-90度和90度的光線反射至遠離反光部210的方向(圖4所示電路板20的上方)。所述反光部210可為一設置在安裝有所述背光模組10的電路板20的一面上的反光板。優選的，在電路板安裝所述背光模組10的一面塗反光漆，從而減少設置反光板的工序、節省成本。
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。
10‧‧‧背光模組
110‧‧‧基板
111‧‧‧電極
112‧‧‧反射面
120‧‧‧發光二極體晶片
130‧‧‧透鏡
131‧‧‧底面
1311‧‧‧收容部
1312‧‧‧入光面
132‧‧‧側面
133‧‧‧頂面

Claims (9)

  1. 一種背光模組，包括一具有電極的基板，一安裝於所述基板上、並與電極電連接的發光二極體晶片和一罩設所述發光二極體晶片的透鏡，其改良在於：所述透鏡包括一底面，一側面和一頂面；所述頂面為一全反射面；所述側面連接底面和頂面；所述透鏡為一旋轉體，具有一光軸；所述透鏡的側面和頂面沿透鏡光軸的剖面輪廓呈“M”形；所述底面中心包含一用於容置所述發光二極體晶片的、向透鏡內部凹陷的收容部，所述收容部的表面作為透鏡的入光面，所述背光模組的發光強度在發光角度為-160度和160度時最大。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述收容部沿透鏡光軸的剖面輪廓呈抛物線形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述基板安裝有發光二極體晶片的一面為反射面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述頂面的沿光軸的剖面輪廓呈“V”形，頂面上的點與底面之間的距離沿遠離光軸的方向逐漸增大。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其中，所述頂面的最高點位於頂面與側面銜接處，最低點位於頂面與光軸相交處，最高點和最低點的垂直距離小於0.3mm，沿光軸的剖面內最低點和兩最高點的連線間的夾角為160度~180度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述透鏡與基板為同一材質。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述發光二極體晶片外包 覆封裝材料，所述透鏡的收容部罩設所述包覆有封裝材料的發光二極體晶片。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，所述透鏡中含有螢光物質。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項任一項所述之背光模組，其中，所述背光模組安裝於電路板上，該電路板安裝有所述背光模組的一面具有反光部。
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