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CN103137823A - 发光二极管及应用该发光二极管的直下式背光源 - Google Patents

发光二极管及应用该发光二极管的直下式背光源 Download PDF

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Abstract

一种发光二极管，包括基板、发光二极管芯片、第一电极、第二电极、封装层及反射层，该基板开设一个凹槽，反射层贴附在该凹槽的底面上，该发光二极管芯片置于该凹槽内且位于该反射层的上方，该发光二极管芯片具有一个朝向该反射层的出光面，该封装层填充在该基板的凹槽内以覆盖该反射层且包覆该发光二极管芯片，该反射层包括一个第一反射层及一个第二反射层，该第一反射层位于该凹槽底面中央，该第二反射层环绕在该第一反射层的外围并与第一反射层相连，第一反射层的曲率小于第二反射层的曲率。第二反射层将发光二极管芯片发出的光线较多的反射到发光二极管芯片两侧，使芯片具有较强的侧向光。本发明还提供一种具有该发光二极管的直下式背光源。

Description

发光二极管及应用该发光二极管的直下式背光源
技术领域
本发明涉及一种发光二极管及一种应用该发光二极管的直下式背光源。
背景技术
发光二极管是一种节能、环保、长寿命的固体光源，因此近十几年来对发光二极管技术的研究一直非常活跃，发光二极管也有渐渐取代日光灯、白炽灯等传统光源的趋势。现有技术的发光二极管通常包括一个基板、一个反射层、一个发光二极管芯片及一个封装层，反射层贴附在基板表面，该发光二极管芯片位于该反射层的上方，该发光二极管芯片具有一个朝向该反射层的出光面，该封装层覆盖该反射层且包覆该发光二极管芯片。发光二极管芯片发出的光线朝向反射层，反射层将光线反射到外界。然而，单个发光二极管侧向出射光的光强较小，应用该发光二极管制造背光源时，需要将多个发光二极管密集地排列设置在一个面板上。由于使用的发光二极管的数量较多，各发光二极管之间彼此间的距离较小，各发光二极管在工作时产生较多的热量，背光源内由于热量聚集会出现数个热点（hot spot），如果热量不及时地散发出去，将会使发光二极管的温度过高无法正常工作，甚至被烧坏。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有较强侧向出光的发光二极管及应用该发光二极管的直下式背光源。
一种发光二极管，包括一个基板、一个发光二极管芯片、第一电极、第二电极、一个封装层及一个反射层，该基板开设一个凹槽，所述反射层贴附在该凹槽的底面上，该发光二极管芯片置于该凹槽内且位于该反射层的上方，该封装层填充在该基板的凹槽内以覆盖该反射层且包覆该发光二极管芯片，该反射层包括一个第一反射层及一个第二反射层，该第一反射层位于该凹槽底面中央，该第二反射层环绕在该第一反射层的外围并与第一反射层相连，第一反射层的曲率小于第二反射层的曲率，该发光二极管芯片与该第一电极及第二电极电连接，该发光二极管芯片具有一个朝向该反射层的出光面。
一种应用上述发光二极管的直下式背光源，包括一个背板、多个上述发光二极管、置于该背板上方的一个光学模组以及围设在该背板周围的一个框架，该多个发光二极管间隔地设置于该背板上，从发光二极管发出的光线穿过该光学模组向外射出。
由于第二反射层的曲率大于第一反射层的曲率，第二反射层将发光二极管芯片发出的较多的光线反射到发光二极管芯片两侧，使发光二极管芯片两侧的光强为最大，发光二极管具有较强的侧向光。上述直下式背光源中，由于单个发光二极管具有较强的侧向光，各发光二极管之间的距离可以设置较大，既减少了使用的发光二极管的数量，又能防止热量在直下式背光源内累积利于及时散热。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的发光二极管的剖视图。
图2为与图1中的发光二极管相对应的俯视图。
图3为图1中的发光二极管工作时的光路图。
图4所示为反映图1中的发光二极管出射光的出射角与光强之间关系的坐标图。
图5为一个应用图1中的发光二极管的直下式背光源的剖视示意图。
主要元件符号说明
基板 10
凹槽 101
发光二极管 100
发光二极管芯片 11
第一连接件 12
第二连接件 12a
封装层 14
反射层 15
第一反射层 151
第二反射层 152
第一电极 13
第二电极 13a
第一段 132
第二段 133
荧光粉 170
直下式背光源 200
背板 20
光学模组 22
扩散板 222
第一增亮膜 224
第二增亮膜 226
框架 24
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1及图2所示为本发明一较佳实施例的发光二极管，该发光二极管100包括一个基板10、一个发光二极管芯片11、第一、第二连接件12、12a、第一、第二电极13、13a、一个封装层14及一个反射层15。
该基板10开设一个凹槽101。该凹槽101的底面上设有一层反射材料，形成所述反射层15。该反射层15包括位于该凹槽101底面中央的一个第一反射层151及环绕在第一反射层151的外围、并与第一反射层151相连的一个第二反射层152。第一反射层151及第二反射层152的表面均为弧面，第一反射层151的曲率小于第二反射层152的曲率。第一反射层151在该凹槽101内的深度D1不小于第二反射层152在该凹槽101内的深度D2。第一反射层151在该凹槽101内的深度D1自中央向外围逐渐减小，第二反射层152在该凹槽101内的深度D2自远离第一反射层151的方向逐渐减小。在第一反射层151与第二反射层152的连接处，第一反射层151在该凹槽101内的深度D1具有最小值，第二反射层152在该凹槽101内的深度D2具有最大值。
所述第一、第二电极13、13a设置于该基板10的上表面上。第一、第二电极13、13a中的每一个包括一个宽度较宽的第一段132及一个较窄的第二段133。第一、第二电极13、13a的第一段132设置在凹槽101外并位于该基板10的相对两端。第一、第二电极13、13a的第二段133从第一段132延伸到该凹槽101的开口的中央位置，彼此间隔。上述第一、第二连接件12、12a导电连接在第一、第二电极13、13a的第二段133的末端的下表面。第二段133的宽度小于第一段132的宽度，以尽量降低第一、第二电极13、13a干扰发光二极管芯片11发出的光线。
该发光二极管芯片11容置于该凹槽101中，并位于该凹槽101的开口的中央。该发光二极管芯片11与该反射层15相间隔。该发光二极管芯片11具有一个出光面，该发光二极管芯片11的出光面朝向该反射层15。该发光二极管芯片11不设置在第一反射层151的表面的焦点位置处，以避免该发光二极管芯片11遮蔽出射的光线。该发光二极管芯片11的两个电极分别与上述第一、第二连接件12、12a导电连接。
该封装层14为透光材质填充在该基板10的凹槽101内，该封装层14包覆该发光二极管芯片11及第一、第二连接件12、12a，该封装层14的出光面与基板10的上表面齐平。可选地，可在该封装层14内例如可以是在封装层14的出光面附近掺入荧光粉170，以改变出射光的波长。
如图3所示，发光二极管芯片11发出的一部分光线由第一反射层151反射到外界，另一部分光线由第二反射层152反射到外界。
图4所示为反映该发光二极管100出射光的出射角与光强之间关系的坐标图。由于第二反射层152的曲率大于第一反射层151的曲率，第二反射层152将发光二极管芯片11发出的较多的光线以60度左右的出射角反射，使发光二极管100出射光的光强在出射角为60度附近为最大，也即发光二极管芯片11两侧的光强为最大，发光二极管100具有较强的侧向光。
图5所示为一个采用上述发光二极管100的直下式背光源200的示意图。该直下式背光源200包括一个背板20、相互间隔设置于该背板20上的多个发光二极管100、置于该发光二极管100上方的一个光学模组22、以及围设在该背板20周围的一个框架24。
该光学模组22包括一个扩散板222、一个第一增亮膜224、及一个第二增亮膜226。该扩散板222可将多个发光二极管100发出的光线均匀化，该第一增亮膜224及第二增亮膜226会将均匀化光线集中为特定的角度射出。
在上述直下式背光源200中，由于单个发光二极管100具有较强的侧向光，各发光二极管100之间的距离d可以设置较大，既减少了使用的发光二极管100的数量，又能防止热量在直下式背光源200内累积，利于及时散热。

Claims (8)

1.一种发光二极管，包括一个基板、一个发光二极管芯片、第一电极、第二电极、一个封装层及一个反射层，其特征在于：该基板开设一个凹槽，所述反射层贴附在该凹槽的底面上，该发光二极管芯片置于该凹槽内且位于该反射层的上方，该封装层填充在该基板的凹槽内以覆盖该反射层且包覆该发光二极管芯片，该反射层包括一个第一反射层及一个第二反射层，该第一反射层位于该凹槽底面中央，该第二反射层环绕在该第一反射层的外围并与第一反射层相连，第一反射层的曲率小于第二反射层的曲率，该发光二极管芯片与该第一电极及第二电极电连接，该发光二极管芯片具有一个与该反射层相对的出光面。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：第一反射层及第二反射层的表面均为弧面。
3.如权利要求2所述的发光二极管，其特征在于：该发光二极管芯片偏离第一反射层的表面的焦点位置。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：第一反射层在该凹槽内的深度不小于第二反射层在该凹槽内的深度。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于：第一反射层在该凹槽内的深度自中央向外围逐渐减小，第二反射层在该凹槽内的深度自远离第一反射层的方向逐渐减小。
6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于：在第一反射层与第二反射层的连接处，第一反射层在该凹槽内的深度具有最小值，第二反射层在该凹槽内的深度具有最大值。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该发光二极管芯片与该反射层相间隔。
8.一种直下式背光源，包括一个背板以及置于该背板上方的一个光学模组，其特征在于：该直下式背光源还包括多个如权利要求1-7任一项所述的发光二极管，该多个发光二极管间隔地设置于该背板上，从发光二极管发出的光线穿过该光学模组向外射出。
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