[发明专利]发光二极管及其相关背光模块

说明书

技术领域

本发明提供一种发光二极管及其相关背光模块，尤指一种具有透镜(lens)的发光二极管，使发光二极管具有侧向光场以及相关背光模块。

背景技术

近年来发光二极管(以下简称LED(light emitting diode))的应用领域不断地被开发。LED系属冷发光，具有耗电量低、组件寿命长、无须暖灯时间、反应速度快等优点，再加上其体积小、耐震动、适合量产，容易配合应用需求制成极小或数组式的组件等优点。发光二极管(LED)装置为符合应用的需求，往往需要在光束场型(beam pattern)、视角(view angle)、或出光角度上加以配合；故当LED以矩阵排列，需将间距与欲照射平面距离考虑好才可在欲照射表面有均匀亮度分布。

一般LED的发光场形为(朗伯)Lambertian发散，其发散角约120度左右，且LED表面法线方向之光线(中心光源)最强。也正因为如此，在组成背光模块时，如欲缩短与照射平面距离或拉大LED间距，照射平面上便会呈现亮点型式之分布。

为了解决上述问题，一般背光模块皆以全侧向发光之LED为主，目前已有许多现有技术陆续被公开，包含美国专利4,907,044、2006/0076568以及2007/0195534等，其均在LED封装体上加上一透镜结构并在透镜表面中心附近镀上反射层，利用透镜曲率折光至贴近水平方向之大角度出光，以得到接近水平发散的发光场形，但此种LED在法线方向的光强度极弱，几乎没有任何出射光线。

美国专利2006/0102914进一步揭露了具有翅膀形光场的发光二极管结构，其利用两层曲面中间含有沟槽(gap)的结构，可达到大角度的翅膀形光场，其法线方向的光场强度为与法线夹70-80度的光场强度的5-33％。此外，请参考第1图，第1图为美国专利公告第2007/0187705A1号所揭露习知发光二极管的剖面示意图。为调整发光二极管100的发光场形，使其呈现翅膀场形，利用芯片110上方具有凹槽130的透镜120型式以达成不同形状的发光场形。但上述LED侧向光强度与侧向角度控制却不尽理想，故当LED欲组成背光模块时，其组成的数组间距亦受限于一定距离以内，以避免造成亮度不够与亮度不均等问题，但这样的解决方法却造成LED数量必须增加，成本也随之提高。

发明内容

本发明提供了一种发光二极管及其相关背光模组，该发光二极管具有侧向光场，其不仅使得具有该发光二极管的相关背光模组的亮度增加，且控制了制造成本。

本发明提供的发光二极管是这样实现的：

一种发光二极管，其包含有：

一发光二极管芯片；

一基底结构，该基底结构具有一凹槽，该发光二极管芯片设置于该凹槽内；

一荧光粉层，于该凹槽内覆盖于该发光二极管芯片上；以及

一透镜，设置于该基底结构上，该透镜具有一曲面侧壁，顶部具有一平面，顶部中央具有一倒圆锥结构的凹锥。

本发明更提供了一种背光模组，其是这样实现的：

一种背光模块，其包含有：

一反射板；

一扩散板，设置于该反射板上方；

复数个发光二极管，设置于该反射板与该扩散板之间，任两相邻发光二极管的设置间距介于20毫米至40毫米，其中每一发光二极管包含有：

一发光二极管芯片；

一基底结构，其具有一凹槽，该发光二极管芯片设置于该凹槽内；以及

一透镜，设置于该基底结构上，该透镜具有一曲面侧壁，顶部具有一平面，顶部中央具有一倒圆锥结构的凹锥。

本发明亦提供了另一种背光模组，其是这样实现的：

一种背光模块，其包含有：

一反射板；

一扩散板，设置于该反射板上方；

复数个发光二极管，设置于该反射板与该扩散板之间，任两相邻的该发光二极管设置间距的高度与宽度比介于0.5至1之间，其中每一发光二极管包含有：

一发光二极管芯片；

一基底结构，其具有一凹槽，该发光二极管芯片设置于该凹槽内；以及

一透镜，设置于该基底结构上，该透镜具有一曲面侧壁，顶部具有一平面，顶部中央具有一倒圆锥结构的凹锥。

相较于现有技术，本发明发光二极管及其相关背光模组具有以下优点：