CN101150158A - 发光二极管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发光二极管，其包括一半导体发光元件及一导光棱镜，该导光棱镜包括一个与该半导体发光元件相对的入光面、一个与该入光面相对的顶面及一个位于该导光棱镜外侧的出光面，该发光二极管还包括一个形成于该顶面的铝浆漆涂层，该铝浆漆涂层包括透明树脂基材及分散于该透明树脂基材的多个铝鳞片。上述发光二极管具有可减少与垂直方向成较小角度范围内的出光量的优点。

Description

发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管及其制备方法，尤其涉及一种侧光式发光二极管及其制备方法。
背景技术
目前背光模组中的发光装置一般为冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)与发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。其中，发光二极管是一种固态的半导体发光装置，其是利用二极管内分离的两种载流子(带负电之电子与带正电之电洞)相互结合而产生光。与冷阴极荧光灯相比，发光二极管具有高色彩饱和度、不含汞、寿命长及可透过驱动电流调整色温等优点。
请参见图1，采用现有发光二极管的背光模组示意图。该背光模组10包括反射罩11，在反射罩11的上方依次包括有光源，含有反射片131的透明塑料板13及用于扩散光线的光学片14。其中，该光源包括多个发光二极管12，每个发光二极管12包括含有发光区1211的半导体发光元件121和设置在半导体发光元件121上的导光棱镜122。导光棱镜122包括使一个与半导体发光元件121配合而封闭发光区1211的横截面为近似“∩”形的入光面1221、一个与该入光面1221相对的漏斗形顶面1222及位于导光棱镜122侧面并与顶面1222相连的出光面1223。其中，半导体发光元件121发射的光线从入光面1221进入导光棱镜122，顶面1222将部分入射光反射至出光面1223而射出。
尽管导光棱镜122的顶面1222能使部分满足全反射条件的入射光线发生全反射，但仍存在较多不满足全反射条件的光线，会在与垂直方向成较小角度的范围内出射至光学片14；为避免该部分入射光学片14的光线在发光二极管12正上方形成亮点而影响背光模组10的发光效果，在光学片14与光源之间需设有含有反射片131的透明塑料板13，以减小该部分可入射至光学片14的光线的强度。然而，透明塑料板13的使用不仅容易使背光模组10成本增加，且在使用过程中该透明塑料板13还可能产生黄化现象而影响背光模组10的质量；另外，在组装时还需考虑反射片131与发光二极管12的对准问题。
因此，有必要提供一种可减少与垂直方向成较小角度范围内的出光量的发光二极管及其制备方法。
发明内容
以下将以实施例说明一种可减少与垂直方向成较小角度范围内的出光量的发光二极管及其制备方法。
一种发光二极管，其包括一半导体发光元件及一导光棱镜，该导光棱镜包括一个与该半导体发光元件相对的入光面、一个与该入光面相对的顶面及一个位于该导光棱镜外侧的出光面，该发光二极管还包括一个形成于该顶面的铝浆漆涂层，该铝浆漆涂层包括透明树脂基材及分散于该透明树脂基材的多个铝鳞片。
一种发光二极管的制备方法，其包括如下步骤：提供一导光棱镜与一半导体发光元件，该导光棱镜包括一个入光面、一个与该入光面相对的顶面及一个位于该导光棱镜外侧的出光面；采用透明树脂与铝鳞片混合配置成铝浆漆；涂布该铝浆漆于该导光棱镜的顶面；固化该铝浆漆，使其于该导光棱镜的顶面形成铝浆漆涂层；及将形成有铝浆漆涂层的导光棱镜与该半导体发光元件组装成发光二极管。
又一种发光二极管的制备方法，其包括如下步骤：提供一导光棱镜与一半导体发光元件，该导光棱镜包括一个入光面、一个与该入光面相对的顶面及一个位于该导光棱镜外侧的出光面；将该导光棱镜与该半导体元件组装在一起；采用透明树脂与铝鳞片混合配置成铝浆漆；涂布该铝浆漆于该导光棱镜的顶面；及固化该铝浆漆，使其于该导光棱镜的顶面形成铝浆漆涂层。
相对于现有技术，所述发光二极管的导光棱镜的顶面形成包括透明树脂基材与铝鳞片的铝浆漆涂层；使用时，由于铝浆漆涂层内包含有铝鳞片，该铝鳞片具有的反射功能，可将部分未被顶面反射的光线再被该铝鳞片反射至出光面而出射；且部分从铝浆漆涂层透射的光线，还可在铝鳞片作用下发生散射，进一步减小与垂直方向成较小角度范围内的光线的出射量。因此上述发光二极管具有可减少与垂直方向成较小角度范围内的出光量的优点。另外，由于铝浆漆涂层是直接形成于导光棱镜的顶面，因此其不存在现有技术中组装反射片与光学片时的对准问题。
附图说明
图1是一种采用现有发光二极管的背光模组示意图。
图2是本发明发光二极管较佳实施例一的剖面示意图。
图3是本发明发光二极管较佳实施例二的剖面示意图。
图4是本发明发光二极管较佳实施例三的剖面示意图。
图5是充满铝浆漆的导光棱镜的剖面示意图。
图6是形成铝浆漆涂层的治具的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对发光二极管及其制备方法做进一步详细说明。
请参见图2，本发明发光二极管较佳实施例一的剖面示意图。该发光二极管100包括有一半导体发光元件101、一导光棱镜102及一铝浆漆涂层103。导光棱镜102包括一个与半导体发光元件101相对的入光面1021、一个与入光面1021相对的顶面1022及一个位于导光棱镜102外侧并与顶面1022相连的的出光面1023。铝浆漆涂层103形成于上述顶面1022，其包括透明树脂基材及分散于该透明树脂基材的多个铝鳞片。
根据不同的出光要求，导光棱镜102可采用不同的形状，且为使导光棱镜102从出光面1023各处出射的光线较为均匀，该导光棱镜102优选为旋转体；具体在本实施例中，该导光棱镜102为中心对称的旋转体，其入光面1021的横截面为近似“∩”形，顶面1022为漏斗形，且该漏斗形的顶面1022的横截面的两侧为弧形。
铝浆漆涂层103覆盖于顶面1022，其可充满该整个顶面1022所形成的凹槽，或仅覆盖于顶面1022并形成与该漏斗形顶面1022相对应的漏斗形凹槽；具体在本实施例中，铝浆漆涂层103的形状为与顶面1022所形成的凹槽形状相配合的锥体。其中，铝浆漆涂层103中的透明树脂基材可为固化透明树脂，例如紫外光固化透明树脂。铝浆漆涂层103中的铝鳞片用于减少光线从铝浆漆涂层103的透射及使少量可透射的光线发生散射。
工作时，半导体发光元件101所发出的光线从入光面1021进入导光棱镜102，由于顶面1022的反射作用，部分光线被反射至出光面1023出射。另外，由于铝浆漆涂层103内包含有铝鳞片，该铝鳞片具有的反射功能，可使未被顶面1022反射的光线再被该铝鳞片反射至出光面1023而出射；且较小部分可以从铝浆漆涂层103透射的光线，还可在该铝鳞片作用下发生散射，进一步减小与垂直方向成较小角度范围内的光线。因此通过该铝浆漆涂层103的作用可易于减少以与垂直方向成较小角度的光线入射至光学片，继而避免现有技术中含有反射片的透明塑料板的使用。并且，由于铝浆漆涂层103是直接形成于导光棱镜102的顶面1022，因此不存在现有技术组装反射片与发光二极管时的对准问题。
请参见图3，本发明发光二极管较佳实施例二的剖面示意图。该发光二极管200与实施例一的发光二极管100相似，亦包括导光棱镜202与铝浆漆涂层203，其不同点在于：该导光棱镜202的顶面2022边缘向上延伸形成一环形凸起2024，该环形凸起2024可用于防止铝浆漆涂层203在制备过程中从顶面2022溢出。
请参见图4，本发明发光二极较佳实施例三的剖面示意图。该发光二极管300与实施例二的发光二极管200相似，亦包括导光棱镜302、铝浆漆涂层303与环形凸起3024，其不同点在于：铝浆漆涂层303各处的厚度基本相等，铝浆漆涂层303均匀覆盖在导光棱镜302的顶面3022上。由于该铝浆漆涂层303各处的厚度基本相等，因此其所使用的铝浆漆材料可较少。
本发明实施例发光二极管的制备方法包括如下步骤：
步骤一，提供导光棱镜与半导体发光元件，请参见图5，该导光棱镜402包括一个入光面4021、一个与该入光面4021相对的顶面4022及一个位于导光棱镜402外侧的出光面4023。
步骤二，采用透明树脂与多个细小铝鳞片配置铝浆漆4031。该步骤中，可先用溶剂溶解透明树脂，尔后再把多个细小铝鳞片加入该溶解的透明树脂中并搅拌均匀。该透明树脂材料可为紫外光固化透明树脂。
步骤三，涂布该铝浆漆4031于导光棱镜402的顶面4022。
步骤四，固化铝浆漆4031，使其于导光棱镜402的顶面4022形成铝浆漆涂层。该固化方法可采用热固化或光固化；当所采用的透明树脂为紫外光固化透明树脂时，该固化方法优选为紫外光固化。
步骤五，将形成有铝浆漆涂层的导光棱镜402与半导体发光元件组装成发光二极管。该步骤中可采用粘胶将导光棱镜402固定在半导体发光元件上。
进一步，请参见图6，为使该铝浆漆涂层各处的厚度基本相等，在固化铝浆漆4031之前，包括使用治具404挤压滴入顶面4022上的铝浆漆4031；治具404包括一个与顶面4022形状相配合的锥形成型部4041，该锥形成型部4041用于与铝浆漆4031相作用。可以理解，如果在导光棱镜402的顶面4022的边缘形成一环形凸起4024，在采用治具404挤压铝浆漆时，会更易于防止铝浆漆4031从顶面4022溢出。
可以理解，如果适当控制制备条件，在步骤五中结合导光棱镜402与半导体发光元件还可以提前到形成铝浆漆涂层之前。

Claims (10)

1.一种发光二极管，其包括一半导体发光元件及一导光棱镜，该导光棱镜包括一个与该半导体发光元件相对的入光面、一个与该入光面相对的顶面及一个位于该导光棱镜外侧的出光面，其特征在于：该发光二极管还包括一个形成于该顶面的铝浆漆涂层，该铝浆漆涂层包括透明树脂基材及分散于该透明树脂基材的多个铝鳞片。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该导光棱镜还包括有一环形凸起，该环形凸起是从该顶面边缘向上延伸而成，其用于防止该铝浆漆在涂布过程中溢出。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：该导光棱镜为中心对称的旋转体，该顶面为漏斗形。
4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于：该铝浆漆涂层覆盖于该顶面并充满该整个漏斗形顶面所形成的凹槽。
5.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于：该铝浆漆涂层覆盖于该顶面并形成与该漏斗形顶面相对应的漏斗形凹槽。
6.一种发光二极管的制备方法，其包括如下步骤：
提供一导光棱镜与一半导体发光元件，该导光棱镜包括一个入光面、一个与该入光面相对的顶面、及一个位于该导光棱镜外侧的出光面；
采用透明树脂与多个细小铝鳞片混合配置成铝浆漆；
涂布该铝浆漆于该导光棱镜的顶面；
固化该铝浆漆，使其于该导光棱镜的顶面形成铝浆漆涂层；及
将形成有铝浆漆涂层的导光棱镜与该半导体发光元件组装成发光二极管。
7.如权利要求6所述的发光二极管的制备方法，其特征在于：该导光棱镜还包括有一环形凸起，该环形凸起是从该顶面边缘向上延伸而成，其用于防止该铝浆漆在涂布过程中溢出。
8.如权利要求6所述的发光二极管的制备方法，其特征在于：在涂布该铝浆漆于该导光棱镜的顶面后，还包括使用治具调整该铝浆漆在该顶面的厚度，其中该治具包括一与该导光棱镜的顶面形状相配合的成型部。
9.如权利要求6所述的发光二极管的制备方法，其特征在于：该固化步骤采用热固化与光固化之一。
10.一种发光二极管的制备方法，其包括如下步骤：
提供一导光棱镜与一半导体发光元件，该导光棱镜包括一个入光面、一个与该入光面相对的顶面、及一个位于该导光棱镜外侧的出光面；
将该导光棱镜与该半导体元件组装在一起；
采用透明树脂与铝鳞片混合配置成铝浆漆；
涂布该铝浆漆于该导光棱镜的顶面；及
固化该铝浆漆，使其于该导光棱镜的顶面形成铝浆漆涂层。
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