CN103904201A - 发光二极管组合 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管组合，包括发光二极管及扩散透镜，发光二极管包括基座、发光芯片、封装体及荧光粉，发光二极管组合还包括位于发光二极管及透镜之间的混光元件，自发光二极管以大角度出射的光线与自发光二极管以小角度出射的光线经由混光元件的混合之后再进入透镜内。发光二极管组合可消除或减弱出光周缘出现的黄晕现象，从而更适用于背光模组的照明。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管组合，特别是指一种用于背光模组的发光二极管组合。
背景技术
发光二极管作为新兴的光源，已被广泛地应用于各种用途当中，特别是背光照明当中。在背光照明当中，为了减少发光二极管的用量，通常会搭配扩散透镜使用，使发光二极管发出的光线能以较大角度出射，从而达到大面积照明的效果。照明用发光二极管通常包括蓝光芯片及用于转换蓝光的黄色荧光粉。芯片所发出的蓝光激发荧光粉发出黄光，进而与蓝光混合得到白光。
然而，现有荧光粉通常是以一整层的方式覆盖住芯片，导致芯片所发出的蓝光穿过荧光粉的路径不一，其中从芯片以小角度出射的光线所经过的荧光粉较少从而呈现出偏蓝的效果，而从芯片以大角度出射的光线所经过的荧光粉较多而呈现出偏黄的效果。因此，从发光二极管发出的光线将容易在其周缘出现黄晕。并且，经过透镜的扩散之后，偏黄的光线将更加偏离偏蓝的光线，从而导致黄晕的现象将更加明显，不利于背光照明。
发明内容
因此，有必要提供一种不易发生黄晕的发光二极管组合。
一种发光二极管组合，包括发光二极管、扩散透镜及混光元件，发光二极管包括芯片及荧光粉，混光元件位于发光二极管与扩散透镜之间，以大角度从发光二极管出射的光线与以小角度从发光二极管出射的光线经由混光元件混合之后再进入扩散透镜。
由于以大角度从发光二极管出射的光线与以小角度从发光二极管出射的光线在进入扩散透镜之前会先由混光元件进行混合，因此光线在进入扩散透镜时将不会出现黄晕。混合之后的光线再经过透镜的扩散也不会有黄晕产生，从而可适用于背光照明中。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的发光二极管组合。
主要元件符号说明
| 发光二极管组合 | 10 |
| 发光二极管 | 20 |
| 基座 | 22 |
| 发光芯片 | 24 |
| 封装体 | 26 |
| 荧光粉 | 28 |
| 混光元件 | 30 |
| 入光面 | 32 |
| 出光面 | 34 |
| 反光面 | 36 |
| 透镜 | 40 |
| 入光面 | 42 |
| 出光面 | 44 |
| 弧面 | 46 |
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
请参阅图1，示出了本发明一实施例的发光二极管组合10。发光二极管组合10包括一发光二极管20、一混光元件30及一扩散透镜40。
发光二极管20包括基座22、固定于基座22上的发光芯片24及覆盖发光芯片24的封装体26。基座22由环氧树脂、硅胶或陶瓷等绝缘材料制成，其顶面开设一凹槽(图未标)。发光芯片24由氮化镓、氮化铟镓、氮化铝铟镓等半导体材料制成，其可受电流激发产生蓝光。发光芯片24收容于基座22的凹槽中，其顶面低于基座22的顶面。封装体26填满整个凹槽并覆盖发光芯片24。封装体26由透明的材料制成，如硅胶、环氧树脂、玻璃等等。封装体26内均匀掺杂有大量的荧光粉28。荧光粉28由钇铝石榴石、硅酸盐等荧光材料制成，其可受发光芯片24发出的蓝光激发发出黄光，进而与蓝光混合成白光。当然，发光芯片24也不限于为蓝光芯片，荧光粉28也不限于为黄色荧光粉，二者均可根据实际需求更换成其他类型的芯片及荧光粉，比如可增加一个绿光发光芯片，或者将荧光粉28替换成RGB三原色荧光粉。
混光元件30置于发光二极管20与透镜40之间。本实施例中，混光元件30为一反射器，其由透明的材料(如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯)一体形成。混光元件30包括与发光二极管20顶面接触的入光面32，与入光面32相对设置的出光面34及连接入光面32及出光面34的反光面36。混光元件30呈一朝向发光二极管20渐缩的圆台形，其入光面32与出光面34平行，其反光面36相对入光面32倾斜设置。优选地，反光面36与入光面32所夹的内角介于120至140度之间。从发光二极管20发出的光线中，以小角度出射的光线I、II将直接经过混光元件30的入光面32及出光面34出射，以大角度出射的光线III将先经过混光元件30的入光面32入射至混光元件30内，然后经由反光面36的全反射改变方向，再从出光面34出射。因此，经过混光元件30之后，以大角度从发光二极管20出射的偏黄的光线I、II将与以小角度从发光二极管20出射的偏蓝的光线III混合，而不会集中在出光的周缘位置，从而避免或出现黄晕的现象。
透镜40位于混光元件30的正上方并与混光元件30隔开。透镜40由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等透明材料制成。透镜40在其底面形成一入光面42，并在其顶面形成一出光面44。本实施例中，透镜40的入光面42为一上凹的弧面，出光面44由二上凸的弧面46连接而成。入光面42的中轴与出光面44的中轴(即二上凸的弧面交界处)重合，并与发光二极管20的光轴及混光元件30的中轴重合。该二上凸的弧面46的形状相同，且曲率小于上凹的弧面的曲率。自发光二极管20以大角度出射的光线III经过混光元件30的调整之后，以小角度射入透镜40内，并经过透镜40的折射以较大的出射角射出透镜40外。自发光二极管20以小角度出射的光线I、II经过混光元件30的调整之后，一部分光线I以小角度射入透镜40内，并经过透镜40的折射以较大的出射角射出透镜40外，另一部分光线II以大角度射入透镜40内，并经过透镜40的折射以更大的出射角射出透镜40外。由此，即使经过透镜40的扩散，自发光二极管20以大角度出射的偏黄的光线III与自发光二极管20以小角度出射的偏蓝的光线I、II仍然保持混合，从而防止最终出光出现黄晕的现象。并且，由于经由透镜40的扩散之后所有光线I、II、III的出射角都增大，因此可扩大出光的照射范围，使单个的发光二极管20就可照亮较大的区域，从而节省在应用当中(如背光模组)发光二极管20的使用数量。
可以理解地，混光元件30不限于上述透明的反射器，其还可以为中空的反射罩(图未示)或其他反射结构。当混光元件30为中空的反射罩时，其底部及顶部分别开设入光口及出光口，并在其内侧壁面上涂覆一层具有高反射率的反射膜，以对自发光二极管20以大角度出射的光线III起到良好的反射作用。并且，反射膜上还可进一步涂覆少量的红色荧光粉，以提升白光的演色性。
此外，当混光元件30为透明的反射器时，其可通过透明胶体(图未示)直接接合于发光二极管20的封装体26上，也可以通过夹具或其他工具固定于发光二极管20上。
Claims (10)
1.一种发光二极管组合，包括发光二极管及扩散透镜，发光二极管包括基座、发光芯片、封装体及荧光粉，其特征在于：发光二极管组合还包括位于发光二极管及透镜之间的混光元件，自发光二极管以大角度出射的光线与自发光二极管以小角度出射的光线经由混光元件的混合之后再进入透镜内。
2.如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于：混光元件包括反射器，反射器包括朝向发光二极管的入光面、朝向透镜的出光面及位于入光面及出光面之间的反光面。
3.如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于：自发光二极管以大角度出射的光线依次经由反射器的入光面折射、反光面全反射及出光面折射从反射器出射，自发光二极管以小角度出射的光线依次经由反射器的入光面折射及出光面折射从反射器出射。
4.如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于：反射器由透明的材料制成，反射器的反光面相对入光面及出光面倾斜。
5.如权利要求4所述的发光二极管组合，其特征在于：反射器呈朝向发光二极管渐缩的圆台形。
6.如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于：反射器的入光面与发光二极管的封装体接合。
7.如权利要求2所述的发光二极管组合，其特征在于：反射器与透镜隔开。
8.如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于：混光元件包括中空的反射罩，反射罩内侧壁面上形成反光膜。
9.如权利要求8所述的发光二极管组合，其特征在于：反射罩内侧壁面上的反光膜上涂覆另一荧光粉，反射罩上的另一荧光粉颜色不同于发光二极管的荧光粉颜色。
10.如权利要求1至9任一项所述的发光二极管组合，其特征在于：透镜包括朝向混光元件的入光面及远离混光元件的出光面，透镜的入光面包括向内凹陷的弧面，透镜的出光面包括向外凸出并相互连接的二弧面。
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