專利名稱：發(fā)光二極管模組與背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)模 組與采用該發(fā)光二極管模組的背光模組。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管具有工作壽命長、可靠性高、反應(yīng)速度快與色 彩飽和度高等諸多優(yōu)點，其發(fā)展十分迅速。業(yè)界為進一步提高 發(fā)光二極管的部分光學(xué)特性，如發(fā)光范圍、發(fā)光強度等，通常 對發(fā)光二極管增加光學(xué)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成發(fā)光二極管模組，并將其應(yīng) 用在照明與平面顯示等領(lǐng)域。請參閱圖1 ，是 一 種現(xiàn)有技術(shù)背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。該背 光模組1是一直下式背光模組，其包括一框架11、多個發(fā)光二 極管模組12與 一光學(xué)膜片組13。該框架11是一具有開口的矩 形框體，其包括 一 底板11 0與多個側(cè)壁111。該多個發(fā)光二極管 模組12設(shè)置在該框架11的底板110上，其可分別發(fā)出紅(R)色 光、綠(G)色光與藍(lán)(B)色光。該光學(xué)膜片組13設(shè)置在該框架11 的側(cè)壁111上，且覆蓋該框架11的開口 ，其通常包括增亮片與 擴散片。請參閱圖2,是圖l所示發(fā)光二極管模組12的截面示意圖。 該發(fā)光二極管模組12包括一發(fā)光二極管120與 一對該發(fā)光二極 管120所發(fā)出的光進行準(zhǔn)直作用的準(zhǔn)直透鏡121。該準(zhǔn)直透鏡 121為 一呈中心對稱的透明碗狀結(jié)構(gòu)，其包括一 圓臺122與 一形 成在該圓臺122內(nèi)的凹陷空間123。該圓臺122包括一第 一底面、 一第二底面與 一 側(cè)面。其中，該第 一 底面面積較大，其作為光 出射面128，該第二底面面積較小，其向該圓臺122內(nèi)部凹陷形 成該凹陷空間123,該側(cè)面是 一 拋物面的部分曲面，其為光反射 面127。該圓臺122內(nèi)部包容該凹陷空間123的曲面包括 一 第一凸面124與一第二凸面125。該第一凸面124呈環(huán)形，該第二凸 面125與該第 一 凸面124 —側(cè)邊相連。該發(fā)光二極管120設(shè)置 在該準(zhǔn)直透鏡121的凹陷空間123內(nèi)，且位于該光反射面127 所在拋物面的焦點位置。該發(fā)光二極管120發(fā)出的光線部分射向該第一凸面124，部 分射向該第二凸面125。射向該第一凸面124的光線a經(jīng)該第一 凸面124折射后在該圓臺122內(nèi)傳播，且射向該圓臺122的光 反射面127，該光線a在該光反射面127發(fā)生全反射，以接近垂 直該光出射面128的方向由該光出射面128出射。射向該第二 凸面125的光線b經(jīng)該第二凸面125折射的匯聚作用后，在該 圓臺122內(nèi)傳播，最終以接近垂直該光出射面128的方向由該 光出射面128出射。最終，該發(fā)光二極管模組12發(fā)出的光線都 以接近垂直該光出射面 128的方向出射。因而，該發(fā)光二極管 模組12的發(fā)光范圍較小，方向性較佳。該多個發(fā)光二極管模組12發(fā)出的紅、綠、藍(lán)三色光在該光 學(xué)膜片組13與該發(fā)光二極管模組12之間的空間內(nèi)相互交疊且 進行混合，以便于向外界提供均勻的白光。若該光學(xué)膜片組13 與該發(fā)光二極管模組12之間的距離較短，導(dǎo)致紅、綠、藍(lán)三色 光不能完全混合，該背光模組1發(fā)出的光呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)色光 斑。該發(fā)光二極管模組12的發(fā)光范圍較小，方向性較佳，因此， 該發(fā)光二極管模組12發(fā)出的光不易與其它發(fā)光二極管模組12 發(fā)出的光線相重疊。若充分混合三色光，達(dá)到較好的混光效果， 需大幅增加該光學(xué)膜片組13與該發(fā)光二極管模組13間的距離， 此舉導(dǎo)致該框架11的高度增加，背光模組1的厚度也隨之變大， 不能滿足業(yè)界對背光模組薄型化的需求。業(yè)界針對此種弊端，除去該發(fā)光二極管模組12的準(zhǔn)直透鏡 121,直接利用發(fā)光二極管120代替該背光模組1的發(fā)光二極管 模組12。然而，該發(fā)光二極管12的發(fā)光范圍仍較小，通常其發(fā) 光范圍為30度~120度，利用發(fā)光二極管120的背光模組厚度仍 較大，不能很好滿足業(yè)界對背光模組薄型化的需求。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)發(fā)光二極管模組發(fā)光范圍較小的問題， 有必要提供 一 種發(fā)光范圍較大的發(fā)光二極管模組。另外，為了解決現(xiàn)有技術(shù)背光模組厚度較大的問題，有必 要提供一種混光效果較佳且厚度較薄的背光模組。一種發(fā)光二極管模組，其包括一平凸透鏡與一發(fā)光二極管。 該平凸透鏡為球缺結(jié)構(gòu)，球缺結(jié)構(gòu)的高度小于球缺結(jié)構(gòu)的半徑。 該發(fā)光二極管設(shè)置在該平凸透鏡內(nèi)部。一種背光模組，其包括 一 光學(xué)膜片組與多個發(fā)光二極管模 組。該多個發(fā)光二極管模組與該光學(xué)膜片組具有 一 定間隔。每 一發(fā)光二極管包括一平凸透鏡與一發(fā)光二極管。該平凸透鏡為 球缺結(jié)構(gòu)，球缺結(jié)構(gòu)的高度小于球缺結(jié)構(gòu)的半徑。該發(fā)光二極 管設(shè)置在該平凸透鏡內(nèi)部。該發(fā)光二極管位于該平凸透鏡的球缺結(jié)構(gòu)內(nèi)部，其發(fā)出的 光經(jīng)該平凸透鏡折射后發(fā)光范圍擴大，使該發(fā)光二極管模組的 發(fā)光范圍較大。采用該發(fā)光二極管模組的背光模組，因該發(fā)光 二極管模組的發(fā)光范圍較大，其發(fā)出的不同色彩光，僅需要該 發(fā)光二極管模組與該光學(xué)膜片組之間較短的距離，即可充分交 疊混合，達(dá)到較佳的混光效果。因此，該背光模組的厚度較薄。


圖1是 一 種現(xiàn)有技術(shù)背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖l所示發(fā)光二極管模組的截面示意圖。 圖3是本發(fā)明發(fā)光二極管模組第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是采用圖3所示發(fā)光二極管模組的背光模組的結(jié)構(gòu)示 意圖。圖5是圖4所示背光模組中發(fā)光二極管模組的排列示意圖。 圖6是本發(fā)明發(fā)光二極管模組第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖3，是本發(fā)明發(fā)光二極管模組第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該發(fā)光二極管模組22包括 一 發(fā)光二極管220與 一 平凸透鏡221 。該平凸透鏡22 1為 一 透明球缺結(jié)構(gòu)，球缺結(jié)構(gòu)的高度小于球缺結(jié)構(gòu)的半徑。該發(fā)光二極管220設(shè)置在該平凸透鏡22 1的球缺結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且位于其底面圓心處。該發(fā)光二極管220與該平凸透鏡221相結(jié)合成為一無間隙的整體，其結(jié)合方式可為一體成型，也可為粘合方式。該發(fā)光二極管模組22中，該平凸透鏡221的材料可為玻璃、塑料、樹脂、壓克力等透明物質(zhì)， 通常其材料的折射率越大越好。從該發(fā)光二極管220發(fā)出的光在該平凸透鏡221內(nèi)傳播， 且射向該平凸透鏡221的^求面，作為入射光c。該入射光c經(jīng)該 平凸透鏡221的球面，向該發(fā)光二極管模組22外部空間的空氣 出射時發(fā)生折射，并產(chǎn)生折射光d。其中，該入射光c與該折射 光d的法線n經(jīng)過該平凸透鏡221球缺結(jié)構(gòu)的球心。根據(jù)折射 理論，因為該平凸透鏡221的折射率大于空氣的折射率，所以 該入射光c與該法線n的夾角6\小于該折射光d與該法線n的 夾角6>2。因此，該入射光c經(jīng)該平凸透鏡221的折射作用后產(chǎn)生 的折射光d的范圍變大，即該發(fā)光二極管模組22發(fā)光范圍較大， 其發(fā)光也較發(fā)散。另外，該發(fā)光二極管模組22還可根據(jù)實際需求，以多個發(fā) 光二極管220代替單個發(fā)光二極管220。該多個發(fā)光二極管220 相對于該平凸透鏡221的底面圓心呈中心對稱分布。該發(fā)光二 極管模組22的平凸透鏡221內(nèi)部還可以摻入散射顆粒以進一 步 擴大該發(fā)光二極管模組22的發(fā)光范圍。該平凸透鏡221的球面 部分也可設(shè)置一增透膜，以提高該平凸透鏡221的光透過率。請參閱圖4,是采用圖3所示發(fā)光二極管模組22的背光模 組的結(jié)構(gòu)示意圖。該背光模組2為一直下式背光模組，其包括 一框架21、多個發(fā)光二極管模組22與一光學(xué)膜片組23。該框 架21為一具開口的框體，其包括一底板210與多個與該底板相 連的側(cè)壁211 。該底板210為 一 平面，其與該側(cè)壁2 11均由高反第5射率材料制成或內(nèi)表面貼附有反射膜片。該光學(xué)膜片組23架設(shè) 在該框架21的側(cè)壁211上，覆蓋該框架21的開口 ，且與該底 板2 10具有 一 定間距。該多個發(fā)光二極管模組22可分別發(fā)出紅 色光、綠色光與藍(lán)色光，其位于該框架21底板上。請參閱圖5 ，是圖4所示背光模組2中發(fā)光二極管模組22 的排列示意圖。該多個發(fā)光二極管模組22在該底板2 10上呈馬 賽克排列，即每 一 發(fā)光二極管模組22與其垂直和水平方向相鄰 的發(fā)光二極管模組22所發(fā)光的色彩不同。發(fā)光二極管模組22 的此種排列方式可便于其發(fā)出的不同色彩光相互混合，使該背 光模組2發(fā)出效果較佳的白光。該背光模組2中發(fā)光二極管模組22的發(fā)光范圍較大，其發(fā) 出的不同色彩光在該發(fā)光二極管模組22與該光學(xué)膜片組23距 離較小時即可充分交疊混合，達(dá)到較佳的混光效果。因此，該 背光模組2的混光效果較佳且厚度較薄。請參閱圖6，是本發(fā)明發(fā)光二極管模組第二實施方式的結(jié)構(gòu) 示意圖。該發(fā)光二極管模組32與第一實施方式的發(fā)光二極管模 組22基本相同，其主要區(qū)別在于該平凸透鏡321的球缺結(jié)構(gòu) 包括 一 球面，該球面上包括多個突起322 ,該突起322也為球缺 結(jié)構(gòu)，該突起322球缺結(jié)構(gòu)的高度遠(yuǎn)小于其半徑，其曲率遠(yuǎn)大 于該平凸透鏡321的球缺結(jié)構(gòu)的曲率。該發(fā)光二極管模組32的平凸透鏡321包括該多個呈球缺結(jié) 構(gòu)的突起322,且該突起322的曲率遠(yuǎn)大于該平凸透鏡321的曲 率，使該發(fā)光二極管模組32的發(fā)光范圍更大，采用該發(fā)光二極 管模組32的背光模組發(fā)光效果較佳且厚度更薄。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管模組，其包括平凸透鏡與一發(fā)光二極管，該平凸透鏡為球缺結(jié)構(gòu)，該球缺結(jié)構(gòu)的高度小于該球缺結(jié)構(gòu)的半徑；該發(fā)光二極管設(shè)置在該平凸透鏡內(nèi)部。
2. 如權(quán)利要求1 .所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā) 光二極管位于該平凸透鏡的底面圓心處。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā) 光二極管模組包括多個發(fā)光二極管，該多個發(fā)光二極管位于該平 凸透鏡的底面，且相對于該底面圓心呈中心對稱分布。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā) 光二極管與該平凸透鏡是一無間隙的整體。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā) 光二極管與該平凸透鏡是一體成型。
6. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該發(fā) 光二極管與該平凸透鏡是粘合在一起。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該平 凸透鏡內(nèi)摻有散射顆粒，其表面設(shè)置增透膜。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該平 凸透鏡的球缺結(jié)構(gòu)包括一球面，該球面上具有多個呈球缺結(jié)構(gòu)的 突起。
9. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管模組，其特征在于該突 起球缺結(jié)構(gòu)的高度小于其半徑，該突起球缺結(jié)構(gòu)的曲率大于該平 凸透鏡球缺結(jié)構(gòu)的曲率。
10. —種背光模組，其包括一光學(xué)膜片組與多個發(fā)光二極管模 組，該發(fā)光二極管模組與該光學(xué)膜片組具一定間隔，其特征在于 該發(fā)光二極管模組是權(quán)利要求1至9中任意一項所述的發(fā)光二極 管模組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管模組。該發(fā)光二極管模組包括一發(fā)光二極管與一球缺結(jié)構(gòu)的平凸透鏡。該平凸透鏡球缺結(jié)構(gòu)的高度小于球缺結(jié)構(gòu)的半徑。該發(fā)光二極管設(shè)置在該平凸透鏡內(nèi)部。該發(fā)光二極管模組發(fā)光范圍較大。本發(fā)明還涉及采用該發(fā)光二極管模組的背光模組。
文檔編號G09F9/33GK101324316SQ20071007505
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者蕭志仲, 謝祥暉, 黃國智 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司