TWI580902B - 發光二極體光源模組 - Google Patents

Description

發光二極體光源模組

本發明涉及一種光源模組，尤其涉及一種發光二極體光源模組。

相比於習知的發光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中。

常見的光源模組包括有陣列式排列的若干發光二極體光源和罩設於每一發光二極體光源的透光光學元件，為使發光二極體光源發出的光線形成面光源，該光學元件上方通常設置一擴散板。為了獲得較大且均勻的擴光分佈面積，該發光二極體光源與擴散板之間具有較大距離以獲得較長的混光距離，而使得使用該光源模組及使用該光源模組的裝置如背光模組、燈具的厚度較大。

鑒於此，本發明旨在提供一種薄型的發光二極體光源模組及使用該發光二極體光源模組的背光模組。

一種發光二極體光源模組，包括一第一光學元件及設置於該第一光學元件內的發光二極體光源和一設於該發光二極體光源的正向出光路徑上的第二光學元件，該第一光學元件設有一通槽，該發光二極體光源設於該通槽內，該第一光學元件具有一圍繞通槽的第一反射面，一朝向該第二光學元件的第二反射面以及連接該第 一反射面和第二反射面的一連接面，該第二光學元件具有一正對該發光二極體光源的反射面，射到該第二光學元件的反射面上的光線被反射到第一光學元件的第一反射面和第二反射面。

一種背光模組，包括上述的發光二極體光源模組。

由於該第一光學元件的第二反射面、第一反射面以及第二光學元件的反射面具有反光特性，發光二極體光源發出的大部分光線在第一光學元件和第二光學元件間反復反射最後出光，如此，使得發光二極體光源模組的中間區域的光強減弱，周圍區域的光強增加，從而平衡發光二極體光源模組中間與周圍區域的光強，使得發光二極體光源模組的出光亮度更為均勻；另，由於大部分光線在第一光學元件和第二光學元件間反復反射最終出光，從而可縮小混光距離，進而使發光二極體光源模組的厚度減小。

1、1a‧‧‧發光二極體光源模組

10‧‧‧第一光學元件

11‧‧‧通槽

111‧‧‧安置端

112‧‧‧出光端

12‧‧‧第二反射面

13‧‧‧第一反射面

14‧‧‧連接面

20‧‧‧發光二極體光源

30、30a‧‧‧第二光學元件

31、31a‧‧‧接觸面

32‧‧‧反射面

33‧‧‧側面

34、34a‧‧‧通光孔

35a‧‧‧膠體

40‧‧‧擴散板

圖1為本發明第一實施例提供的發光二極體光源模組的剖面示意圖。

圖2為本發明第二實施例提供的發光二極體光源模組的剖面示意圖。

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說明。

請參閱圖1，其所示為本發明所提供的第一實施例的發光二極體光源模組1的結構示意圖。發光二極體光源模組1包括一第一光學元件10，設置於第一光學元件10內的發光二極體光源20，設於發光二極體光源20的正向出光路徑上的第二光學元件30以及設於第 二光學元件30上方的一擴散板40。

第一光學元件10大致呈球冠狀，其中部設有一個通槽11。通槽11貫穿第一光學元件10的中部。第一光學元件10包括一第一反射面13、一第二反射面12和連接第二反射面12與第一反射面13的一連接面14。本實施例中，該第一反射面13為一圍繞通槽11的內側面，第二反射面12為一面向第二光學元件30的外側面，該連接面14為一遠離第二光學元件30的底面。於本實施例中，通槽11呈倒立的圓臺狀，第二反射面12呈弧面，連接面14呈圓環面。第二反射面12與第一反射面13上均設置有具有反射性質的材料或第二反射面12與第一反射面13直接為具有較好反射性能的金屬面，從而使入射至其上的光線被反射。通槽11具有安置發光二極體光源20的安置端111及出光端112。出光端112的直徑大於安置端111的直徑。

發光二極體光源20收容於通槽11的底部即安置端111，且發光二極體光源20的尺寸與通槽11的安置端111相當。於本實施例中，發光二極體光源20為一發光二極體封裝結構。該發光二極體光源20的發光面朝向第一通槽11的出光端112。

第二光學元件30設置在發光二極體光源20的正上方，其呈圓臺狀。該第二光學元件30與該第一光學元件10分開設置。第二光學元件30具有相對的一接觸面31和一反射面32，以及連接接觸面31和反射面32的一側面33。接觸面31朝向擴散板40，反射面32面向第一光學元件10的第二反射面12及正對該發光二極體光源20。第二光學元件30上設有一通光孔34，通光孔34貫穿第二光學元件30的接觸面31和反射面32的中部。通光孔34與第一光學元件10的通槽 11的位置相對應，且通光孔34的尺寸遠小於第一光學元件10的通槽11的出光端112的尺寸。於本實施例中，接觸面31和反射面32均為圓環形，且反射面32的尺寸較第一光學元件10的通槽11的出光端的尺寸大，在其他實施例中，反射面32的尺寸也可與通槽11的出光端112的尺寸相當。反射面32上也設置有具有反射性質的材料或直接為具有較好反射性能的金屬面，從而使入射至其上的光線被反射。本實施例中，通光孔34對應發光二極體光源20的出光面，通光孔34的尺寸小於發光二極體光源20出光面的尺寸。

擴散板40呈薄形板狀，其入光面與第二光學元件30的接觸面31緊貼。擴散板40使入射至其上的光線更為均勻地射出。

當發光二極體光源20發光時，一部分光線射向第一光學元件10的第一反射面13，另一部分光線射向第二光學元件30。射向第一光學元件10的第一反射面13的光線被反射，進而與射向第二光學元件30的光線混合一起射向第二光學元件30。此時，小部分光線自第二光學元件30的通光孔34射向擴散板40的入光面進而出光；其餘的大部分光線射向第二光學元件30的反射面32，進而被反射至第一光學元件10的第二反射面12或第一反射面13，如此，該大部分光線在第一光學元件10和第二光學元件30間反復反射，最終射向擴散板40進而出光。如此，使得發光二極體光源模組1的中間區域的光強減弱，周圍區域的光強增加，從而平衡發光二極體光源模組1中間與周圍區域的光強，使得發光二極體光源模組1的出光亮度更為均勻；另，由於大部分光線在第一光學元件10和第二光學元件30間反復反射，最終射向擴散板40進而出光，從而可縮小混光距離，進而使發光二極體光源模組1的厚度減小。本實施 例的發光二極體光源模組1的厚度可小於20毫米。

請參閱圖2，其所示為本發明所提供的第二實施例的發光二極體光源模組1a的結構示意圖。發光二極體光源模組1a與第一實施例中發光二極體光源模組1相似，僅第二光學元件30a的結構與第二光學元件30不同。第二光學元件30a與第二光學元件30的不同之處在於：第二光學元件30a於其通光孔34a內填充有膠體35a，且膠體35a的接觸面與第二光學元件30a的接觸面31a平齊，膠體35a的底面為一向接觸面31a凹陷的曲面，如此，發光二極體光源20發出的光線其中部更為發散。本實施例中，該膠體35a為透明膠體。

當上述發光二極體光源模組1應用於背光模組時，該背光模組的厚度得以薄型化，且獲得更為均勻的出光效果。如此，使得採用該背光模組的電視及顯示面板更為薄型化。

當上述發光二極體光源模組1應用於燈具時，該燈具的厚度更為薄型化，更適合室內照明，且該燈具出光均勻，更少出現眩光現象。

應該指出，上述實施例僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

1‧‧‧發光二極體光源模組

10‧‧‧第一光學元件

11‧‧‧通槽

111‧‧‧安置端

112‧‧‧出光端

12‧‧‧第二反射面

13‧‧‧第一反射面

14‧‧‧連接面

20‧‧‧發光二極體光源

30‧‧‧第二光學元件

31‧‧‧接觸面

32‧‧‧反射面

33‧‧‧側面

34‧‧‧通光孔

40‧‧‧擴散板

Claims (8)

1. 一種發光二極體光源模組，包括一第一光學元件及設置於該第一光學元件內的發光二極體光源，其改良在於：該發光二極體光源模組還包括一設於該發光二極體光源的正向出光路徑上的第二光學元件，該第一光學元件設有一通槽，該發光二極體光源設於該通槽內，該第一光學元件具有一圍繞通槽的第一反射面，一朝向該第二光學元件的第二反射面以及連接該第一反射面和第二反射面的一連接面，該第二光學元件具有一正對該發光二極體光源的反射面，射到該第二光學元件的反射面上的光線被反射到第一光學元件的第一反射面和第二反射面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體光源模組，其中，該第二光學元件還具有與該反射面相對的一接觸面，該第二光學元件上設有與該第一光學元件的通槽相對應的一通光孔，該通光孔貫穿該第二光學元件的接觸面和反射面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體光源模組，其中，該第二光學元件於該通光孔內填充有透明膠體。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體光源模組，其中，該膠體的頂面與該第二光學元件的接觸面平齊，該膠體的底面為一向該膠體的頂面凹陷的曲面。
5. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體光源模組，其中，該通光孔的尺寸小於該第一光學元件的通槽的尺寸。
6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體光源模組，其中，該第二光學元件的反射面的尺寸較該第一光學元件的通槽的尺寸大。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體光源模組，其中，該第一光學元 件呈球冠狀，且該通槽貫穿該第一光學元件。
8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體光源模組，其中，該通槽呈倒立的圓臺狀。