[发明专利]光子晶体LED及光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，特别是涉及一种光子晶体发光二级管（Light Emitting Diode，简称“LED”）。

背景技术

在LED电视的背光模组不断朝着尺寸大形化、重量轻量化、厚度薄形化、窄边框设计、高性能、高品味、低成本以及环保等方向不断进展中，如何尽可能提升这些众多的设计多要素，成为近年来LED电视背光模组的发展趋势。然而，在液晶显示市场愈趋成熟的情况下，能兼顾效能的提升与降低成本成为了在这液晶显示产业中最具竞争力的技术所在。LED电视背光模组当中主要分为直下式与侧光式背光，目前大尺寸薄形化机种大多以侧光式背光来设计，但越大面积所使用到的导光板越不易量产、价格也越高，导致越大尺寸的薄形化机种的成本无法降低。

因此，回归至直下式背光，如何使其满足大尺寸薄形化机种的需求，并能够以较低的成本技术来解决大尺寸薄形化的技术问题，为目前业界的研发重点之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足大尺寸薄形化LED电视的直下式背光模组所需的光子晶体LED及光学元件。

本发明光子晶体LED，适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，该大尺寸薄形化LED电视包括一片扩散片，该光子晶体LED对应一个光学元件设置，该光子晶体LED包含一个主体层、两层电极层，及一层光子晶体层，该主体层包括一个上端面及一个相背设置的下端面，该主体层由该上端面出光，该主体层还包括一层邻近上端面的光子晶体层，该光子晶体层为纳米结构，所述电极层分别位于该主体层的上下两端面，其中一层电极层位于该光子晶体层上，其中，该光子晶体LED与该扩散片的距离定义为OD(optical distance)，满足下列条件式：OD≦25mm。

本发明适用于供如前所述的光子晶体LED安装设置的光学元件，包含一个入光面及一个出光曲面，该出光曲面中央与外周缘部分凹陷，而中央与外周缘间的区域凸起。

本发明的有益效果在于：通过该光子晶体层，能够有效改善该主体层的发光光形，能使得发光范围更向外扩散且亮度分布更均匀，进而可以缩短该光子晶体LED与扩散片的距离OD，使其小于等于25mm，能够满足大尺寸薄形化LED电视的需求。

附图说明

图1是说明本发明光子晶体LED的第一较佳实施例的侧视图；

图2是说明本第一较佳实施例的俯视图的照片；

图3是说明本第一较佳实施例的一层光子晶体层的不同形态照片；

图4是说明本第一较佳实施例作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源的侧视图；

图5是说明本第一较佳实施例彼此排列的示意图；

图6是说明本第一较佳实施例改善发光光形的示意图；

图7是说明本第一较佳实施例的光子能带图的图表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图1、图2、图4与图5，本发明光子晶体LED(photonic Crystal LED100)100的第一较佳实施例，适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，该大尺寸薄形化LED电视包括一片扩散片200，该光子晶体LED100对应一个光学元件300设置。

该光子晶体LED100包含一个主体层1及两层电极层2。

该主体层1包括一个上端面11及一个相背设置的下端面12，该主体层1由该上端面11出光，该主体层1还包括一层邻近上端面11的光子晶体层3，更进一步说明的是，该主体层1自该光子晶体层3由上至下依序为一层n层半导体层13、复数量子井层14、一层p层半导体层15、一层接合金属层16及一层基板层17。

所述电极层2分别位于该主体层1的上、下端面11、12，其中一层电极层2位于该光子晶体层3上，在本第一较佳实施例中，邻近该主体层1上端面11的电极层2对应该主体层1的n层半导体层为一个n极电极21，而位于该主体层1下端面12的电极层2对应该主体层1的p层半导体层为一个p极电极22，值得说明的是n、p的上下位置可以互相置换。

该光子晶体层3为纳米结构，该光子晶体层3使用纳米压印技术形成于该主体层1中，在本第一较佳实施例中，该光子晶体层3位于该n极电极21与该n层半导体层间。

其中，该光子晶体LED100与该扩散片200的距离定义为OD，满足下列条件式：

OD≦25mm。