[实用新型]面光源模组

说明书

本实用新型涉及一种面光源模组，其特征在于：所述面光源模组包括基板、高折射率透明波导层和大角度出光光源，所述基板上表面设置有若干大角度出光光源，在基板上表面设置覆盖住所有大角度出光光源的高折射率透明波导层，所述高折射率透明波导层的高度等于或高于大角度出光光源的顶面高度。本实用新型优点在于：大角度出光光源发出的白光在高折射率透明波导层内或基板内形成波导，使得点光源向面光源转变，增加了白光的横向传播，再结合扩散膜层结构对白光进行进一步的散射扩散，提高混光效果、避免亮度不均，并降低面光源厚度。

技术领域

本实用新型涉及一种LED光源，特别涉及一种面光源模组。

背景技术

传统带反射镜结构的正装LED，如图1所示，包括自下而上依次设置的反射层11、衬底12、N-GaN层13和P-GaN层14；传统带反射镜结构的倒装LED，如图2所示，包括自下而上依次设置的反射层21、P-GaN层22、发光层23、N-GaN层24和衬底25；传统正装与倒装LED芯片如果应用反射层，其均为5面出光，且反射层均是设置在靠近基板一侧的，即LED芯片的底面上。

目前带反射镜结构的LED芯片封装后形成的光源结构中，其出光角度只有120°左右，在背光显示和照明行业的面光源应用中，使用受到一定的限制。

例如：在传统直下式面出光模组主要有3种方式：

(1)采用常规LED芯片组成的光源阵列，在LED光源阵列的上方一定距离设置扩散板，利用扩散板来将点光源变成面光源；

(2)采用常规LED芯片组成的光源阵列，在各LED芯片上紧贴安装透镜，使LED灯珠发出的光经透镜后，光经过透镜与扩散板之间的空气层传导，进行一定程度上的光强叠加后再照射到扩散板上，进而将点光源变成面光源；

(3)采用常规LED芯片光源阵列，在LED光源阵列的表面直接涂覆硅胶加荧光粉形成导光介质层，使得点光源向面光源转变。

上述方式均存在一定的缺点或局限性：

(1)对于第一种方式：如图3、4所示，常规LED光源的出光角度最大达到120°左右，LED光源91与扩散板92之间必须间隔较大的距离才能达到较为均匀的混光效果，整个面出光模组通常很厚，一般只能应用于照明行业，例如面板灯，应用非常局限。

(2)对于第二种方式：如图5、6所示，常规LED光源91上叠加透镜3后的出光角度能够达到135°，其虽然增加了发光角度，且顶面出光大为减少，能够在相对更短的距离内达到较均匀的混光效果，由于需要使用二次光学透镜，扩散板92与二次光学透镜93之间也必须间隔一定的距离，虽然相较第一种方式厚度有所减小，但面出光模组无法达到超薄的效果。

(3)对于第三种方式，如图8所示，其在若干LED芯片91’构成的光源阵列表面涂覆了荧光粉层94，略微增加了白光的横向传播与混光；但由光学理论，我们可以发现，当蓝光在含有荧光粉的波导中传输时，作为激发光的蓝光强度会因为荧光粉的吸收及不规则散射而快速降低。如图9所示，以点光源为例，其光强在含有荧光粉的波导中传输时，强度在数值上与距离的立方成反比；如图10所示，线光源，其光强在含有荧光粉的波导中传输时，强度在数值上与距离的平方成反比；如图11所示，面光源，其光强在含有荧光粉的波导中传输时，强度在数值上与距离成反比。

采用第一、二种方式的面光源，由于LED芯片出光角度的限制，不仅易形成暗区、混光均匀性差，整个直下式面出光模组还较厚，若要减小整个面出光模组的厚度，只能通过缩小相邻LED芯片间距来实现(参见图7)，但是所需LED芯片数量成平方的增加，成本大幅提高。

采用第三种方式的面光源，虽然解决模组厚度的问题，但

一来，LED芯片的出光角度限制，使得LED芯片发出的光不利于在荧光粉层内的横向传播，横向传播效果有限；