[发明专利]大发散角度的发光二极管和面光源

说明书

【技术领域】

本发明涉及照明和液晶显示器背光源，特别是一种大发散角度的LED和采用该LED的面光源。

【背景技术】

发光二极管(LED)以其长使用寿命、高流明效率、低驱动电压等显著优点，日渐成为固态照明和液晶显示背光源中最有力的竞争者。然而，周知的LED本身是发散角很小的点光源，在固态照明、信号灯等场合，会因为照射范围小、眩光等原因使应用受到限制；在液晶背光源中，将点光源转化为均匀的面光源也成为背光源技术的难点。通常的“LED+导光板”模式的侧光式背光源，随着显示屏尺寸的加大，要求单只LED的亮度越来越大，导光板的加工工艺越来越复杂，成本也越来越高，在大尺寸显示方面无力与等离子显示竞争；而直下式背光源，由于出光均匀性等问题，在目前的液晶显示器商品中应用很少。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种大发散角度的LED和面光源，在LED的封装结构中引入一种发散透镜，把多个这样的LED点光源再组合成面光源。

本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种具有大发散角度的LED。它包括反光杯，LED芯片和封装树脂，其特征在于所述反光杯中设置的LED芯片上方设有一个发散透镜；所述反光杯与LED芯片和发散透镜用树脂封装。

本发明的大发散角度的LED可用来制作一种面光源，其特征在于所述面光源有一个面光源基板，在面光源基板表面上阵列式设置多个大发散角度LED的光单元，再在LED阵列的顶面设扩散片，并在LED阵列侧面设反射镜。

本发明的大发散角度的LED还可用来制作另一种面光源，其特征在于所述装置有至少一个LED的光单元，且所述LED的光单元固定于一个凹面反射镜的焦点附近。

本发明的有益效果是：在单个LED封装结构中引入发散透镜，可以有效增大LED出射光的发散角，有利于在对面光源辐照角度、出光均匀度等有要求的场合应用，特别是液晶背光源、固态照明等LED当前和将来的重要应用领域。

【附图说明】

图1是具有凸面透镜的大发散角LED的纵剖图；

图2是本发明用大发散角LED与凹面镜组合的面光源的纵剖结构图；

图3是本发明用大发射角LED构造的阵列式面光源的纵剖图。

以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

【具体实施方式】

本发明提供一种具有大发射角度的LED，其结构包括：反光杯，安装在反光杯内的LED芯片，LED芯片上方的发散透镜，然后用用树脂封装。LED芯片安置于反光杯内，反光杯内可以设有一个或多个LED芯片。LED芯片的发射光及由所述反光杯中出射的反射光经过所述发散透镜形成均匀分布的发散光，从而构成一个发散角度很大的LED光源。所述发散透镜的底面为凸面，透镜材料为商用低折射率的硅树脂材料，而透镜底面下方的材料为商用高折射率环氧树脂材料。所述发散透镜层中也可以添加荧光物质。

本发明还提供由上述LED光源组成的面光源装置，其结构包括：面光源基板，若干所述LED光单元安置在所述基板上构成的阵列，或者多个光单元的反光杯和芯片直接连接在面光源基板上，发散透镜整体覆于芯片上方。所述反光杯由导热材料制成或与散热装置相连。从所述LED光源中出射的发散光还可以经一层顶部的扩散片的进一步均光，形成均匀平面光源。所述面光源中的光单元之间可采用并联、串联或者串并混联的方式接入驱动电路。

此外，本发明还提供一种用这种大角度LED构成的具有凹面反射镜的面光源装置，至少一个LED光源置于凹面反射镜内，经过凹面镜反射形成发散角比较大的面光源。所述凹面反射镜可以是抛物面镜，双曲面镜，椭球面镜，内锥形面镜或者类似的反射面镜。

实施例1：