專利名稱：具曲面光導元件的發(fā)光二極管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管裝置，特別是有關(guān)一種具有曲面光導元件以模擬實際曲面光源的發(fā)光二極管裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)具有低耗電、高使用壽命的特性。隨著發(fā)光二極管技術(shù)的成熟，應用在照明(illumination)以及指示(indicating)光源的發(fā)光二極管裝置也越來越常見。為達特定面積的照明或指示，發(fā)光二極管在電路板上常以矩陣的方式分布，也由于使用硬板的電路板的緣故，目前發(fā)光二極管矩陣皆局限在平面的應用上。然而當平面分布的發(fā)光二極管矩陣光源應用在曲面外形的場合，例如機器人外表的指示顯示區(qū)域、交通號志、曲面電子廣告牌…等應用時，若觀看的角度不是正面對著發(fā)光二極管矩陣，則會很明顯地發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管矩陣是位在一個平面上，這樣就失去了曲面設(shè)計的用思ο目前針對某些較大型的曲面顯示廣告牌，也有使用多塊電路板(在每一個電路板上面分別具有多個發(fā)光二極管排列的矩陣)拼接結(jié)合來模擬曲面的效果。但多塊電路板的結(jié)合設(shè)計也說明了產(chǎn)品生產(chǎn)的成本會跟著增加、電路板之間需要另外用軟板或排線連接來進行信號以及電源的傳遞，而這樣的設(shè)計的可靠度也比單一電路板來得差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種具曲面光導元件的發(fā)光二極管裝置，其包含有基板、光導元件以及曲面殼體。所述基板具有多個發(fā)光二極管，分別沿一個光軸發(fā)射出光線。所述光導元件具有多個光導通道、一個第一表面以及一個第二表面，所述多個光導通道分別貫穿所述第一表面以及所述第二表面且與所述光軸具有相同走向，所述多個發(fā)光二極管發(fā)射的光線自所述第一表面進入所述多個光導通道內(nèi)反射后自所述第二表面射出。所述光導元件設(shè)置在所述基板以及所述曲面殼體之間。其中所述第一表面位于所述光導元件面對所述基板的一側(cè)，所述第二表面位于所述光導元件面對所述曲面殼體的一側(cè)，且所述第一表面與所述基板是平面，所述第二表面與所述曲面殼體是曲面。本發(fā)明在發(fā)光二極管裝置中的電路基板與曲面殼體之間設(shè)置一個配合曲面殼體的光導元件，使曲面的發(fā)光二極管產(chǎn)品能呈現(xiàn)發(fā)光二極管矩陣的效果，且從不同的角度觀看時，仍可模擬光線自曲面發(fā)出的效果，使產(chǎn)品的使用更為生動，提供更佳的發(fā)光體驗。


圖1是本發(fā)明具有曲面光導元件的發(fā)光二極管裝置的分解示意圖。圖2是光導元件的正面示意圖。圖3是光導元件的側(cè)面示意圖。圖4是發(fā)光二極管裝置的部份側(cè)面剖視圖。
其中，附圖標記說明如下1 發(fā)光二極管裝置10基板11 發(fā)光二極管20光導元件21 第一表面22第二表面23 光導通道30曲面殼體
具體實施例方式請參考圖1，圖1是本發(fā)明所公開的具有曲面光導元件的發(fā)光二極管裝置1的ー個 實施例的分解示意圖。發(fā)光二極管裝置1包含有ー個平面基板10、一個光導元件20以及ー 個曲面殼體30。平面基板10是硬板電路板，在平面基板10上具有多個發(fā)光二極管11，在 本實施例中，發(fā)光二極管11在基板10上以矩陣方式排列，以提供大面積的平面光源。曲面 殼體30是為了配合發(fā)光二極管11矩陣光源所應用的曲面外型的裝置而具有彎曲延伸的表 面，可以是透光的壓克力、塑料或玻璃等材質(zhì)。而光導元件20則設(shè)置在基板10以及曲面殼 體30之間，以將平面的發(fā)光二極管11矩陣光源模擬為配合曲面殼體30的曲面光源。請參考圖2以及圖3，圖2是本發(fā)明實施例中的光導元件20的正面示意圖，圖3則 是光導元件20的側(cè)面示意圖。如圖所示，光導元件20具有多個光導通道23，每ー個光導通 道ぬ分別貫穿光導元件20的第一表面21以及第二表面22。在發(fā)光二極管裝置1中，光導 通道23的數(shù)目可與基板10上的發(fā)光二極管11數(shù)目相同，且ー對ー對應排列，使每ー個發(fā) 光二極管11發(fā)出的光線自第一表面21進入發(fā)光二極管11所對應的光導通道23而由第二 表面22發(fā)出。光導通道23也可以ー對多個發(fā)光二極管11的方式排列設(shè)置，亦即多個發(fā)光 ニ極管11所發(fā)出的光線自第一表面21進入多個發(fā)光二極管11所共同對應的光導通道23 而由第二表面22發(fā)出。請參考圖4，圖4是發(fā)光二極管裝置1的部份側(cè)面剖視圖。由于基板10以及基板 10上所排列的發(fā)光二極管11矩陣在剖視圖上是ー個平面，因此為了有效接收發(fā)光二極管 11沿著各自的光軸(如圖4的L1L2軸線)所發(fā)出的光線，光導元件20面對基板10 —側(cè)的 第一表面21也是ー個平面(在第一表面21上具有多個光導通道23的貫穿ロ)，而第一表 面21與基板10具有相等的距離Cl1，且考慮對發(fā)光二極管11發(fā)出的光線的接收效率，距離 Cl1優(yōu)選地不大于各發(fā)光二極管11沿著各自光軸的長度(或高度)Ii1的七倍，因此在光導元 件20的第一表面21以相當靠近基板10的距離設(shè)置吋，可有效接收自發(fā)光二極管11矩陣 所發(fā)出的光線。在光導元件20中，各個光導通道23是與其所對應的一或多個發(fā)光二極管11的光 軸具有相同的走向，而各光導通道23的表面是可反射光線的鏡面，這些鏡面可以金屬電鍍 或噴漆的方式對ー個具有多個通道的塑件進行處理，使經(jīng)過處理后的塑件成為具有多個具 有鏡面反射面的光導通道23的光導元件20。當發(fā)光二極管11以L1L2軸線作為光軸發(fā)出 的光線自第一表面21的各光導通道23貫穿ロ進入后，光線在各光導通道23的鏡面表面發(fā) 生反射，直到光線自光導通道23在第二表面22的貫穿ロ射出，使得在基板10上的發(fā)光二 極管11矩陣所具有的光源特性(尤其是在利用發(fā)光二極管矩陣作為指示光源的應用場合) 經(jīng)過光導元件20各對應的光導通道23后，依然可以在射出的第二表面22保留相同或類似 的光源特性。而經(jīng)過前述金屬電鍍或噴漆處理的光導元件20也可以確保光線僅能通過各光導通道23，不致于讓各發(fā)光二極管11發(fā)出的光線發(fā)生混光的結(jié)果。由于發(fā)光二極管裝置1最后呈現(xiàn)的表面是曲面殼體30所表示的曲面，因此為了配合曲面的殼體30，光導元件20面對曲面殼體30 —側(cè)的第二表面22也是與曲面殼體30具有相同走向的曲面(在第二表面22上具有多個光導通道23的貫穿口)，而第二表面22與曲面殼體30具有相等的距離d2，且為了維持各光導通道23出來的光線在曲面殼體30上所呈現(xiàn)的效果，距離d2優(yōu)選地不大于光導元件20中最長的光導通道23的長度Ii2(即圖3中光導元件20的最大厚度)的三分之一，使曲面殼體30以盡可能接近第二表面22的方式設(shè)置。以有效模擬曲面矩陣光源的效果。在上述的附圖中，光導元件20的第二表面22的曲面形狀為配合附圖中的曲面殼體30外型而作說明的目的，本發(fā)明所公開的發(fā)光二極管裝置1的光導元件20以及曲面殼體30的外型當不受附圖的實施例所限制，凡在平面的發(fā)光二極管矩陣光源以及曲面的外殼之間設(shè)置一個具有對應的光反射通道的光導元件，且光導元件的第一表面與第二表面分別與發(fā)光二極管矩陣的平面以及曲面外殼的曲面互相配合的發(fā)光二極管裝置，皆應屬本發(fā)明所公開的技術(shù)的范圍。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種具曲面光導元件的發(fā)光二極管裝置，其包含有基板，具有多個發(fā)光二極管，分別沿一光軸發(fā)射出光線；曲面殼體；以及其特征在于光導元件，具有多個光導通道、一個第一表面以及一個第二表面，所述光導元件設(shè)置在所述基板以及所述曲面殼體之間，所述多個光導通道分別貫穿所述第一表面以及所述第二表面且與所述光軸具有相同走向，所述多個發(fā)光二極管發(fā)射的光線自所述第一表面進入所述多個光導通道內(nèi)反射后自所述第二表面射出；其中所述第一表面位于所述光導元件面對所述基板的一側(cè)，所述第二表面位于所述光導元件面對所述曲面殼體的一側(cè)，且所述第一表面與所述基板是平面，所述第二表面與所述曲面殼體是曲面。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述多個光導通道在所述第一表面上是以一對一對應的方式對應所述多個發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述多個光導通道在所述第一表面上是以一對多對應的方式對應所述多個發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述多個光導通道表面是可反射的鏡面。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述光導元件是塑料件，且所述多個光導通道表面是金屬電鍍或噴漆的鏡面。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述第一表面與所述基板是具有等距離的兩個平面，所述第二表面與所述殼體是具有等距離的兩個曲面。
7.如權(quán)利要求1或6所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述第一表面與所述基板間具有第一距離，所述基板上的所述多個發(fā)光二極管沿所述光軸具有第一長度，且所述第一距離不大于所述第一長度的七倍。
8.如權(quán)利要求1或6所述的發(fā)光二極管裝置，其特征在于所述第二表面與所述曲面殼體間具有第二距離，所述光導元件中最長的光導通道具有第二長度，且所述第二距離不大于所述第二長度的三分之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管裝置。在平面的發(fā)光二極管矩陣光源以及曲面的外殼之間設(shè)置一個光導元件。光導元件的第一表面與發(fā)光二極管矩陣光源具有等距離的平面，光導元件的第二表面與曲面外殼的曲面具有等距離的曲面。在光導元件上設(shè)置有多個以一對一或一對多方式對應發(fā)光二極管的光導通道，且每一光導通道與對應的發(fā)光二極管的光軸同走向，利用光導通道鏡面反射的表面，使平面的發(fā)光二極管矩陣光源經(jīng)光導通道的反射自第二表面射出時，可模擬與曲面外殼相同的曲面光源。
文檔編號F21S2/00GK102269346SQ20101019091
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者王亮舒 申請人:華寶通訊股份有限公司