CN202259431U

CN202259431U - 光源模块及其光源模块阵列

Info

Publication number: CN202259431U
Application number: CN2011202805384U
Authority: CN
Inventors: 杨钧翔
Original assignee: QUNRUI CO Ltd
Current assignee: QUNRUI CO Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-07-29

Abstract

一种光源模块及其光源模块阵列，该光源模块包含：一基板；一发光元件，其设置于该基板上；一封胶体，其设置于该基板上并包覆于该发光元件；以及一设于该封胶体上的光学膜，包含：一基材；以及至少一个成型于该基材上的聚光件，该聚光件的上表面成型有多个凸透镜，此光学膜可增加发光元件发出光的取出效率；该光源模块还可包括一个置于该光学膜上的另一片光学膜，此另一片光学膜可实现不同光形的输出，如扩散光形、平行光形等。

Description

光源模块及其光源模块阵列

技术领域

本实用新型涉及一种光源模块及其光源模块阵列，可运用于固态照明和显示器面板的背光源，特别指一种具有广角度照射光形或均匀平行照射光形的光源模块及其光源模块阵列。

背景技术

由于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有耗电量低、元件寿命长及反应速度快等优点，加上其体积小，因此发光二极管已逐渐使用于信息、通讯及消费性电子产品的指示灯或显示装置上，如行动电话及各种多媒体产品的屏幕背光源或交通信号灯等应用。

一种传统的发光二极管的灯具主要包含有承载基板、设于承载基板上的发光二极管晶粒及半圆形封装体所构成；然而，上述灯具的照射角度仅集中在头部的中间位置，以致其照射光形呈圆形或较接近圆形的椭圆形，所以不仅光效率不佳，且不能满足大角度光源的规范及需求。而为了改善上述问题，有些业内人士在半圆形封装体外另外装配二次光学元件，如透镜等，利用二次光学元件的使用，来增加光线的照射角度，从而符合应用上所需的照射光形。

但外加二次光学元件不但增加灯具的整体体积、重量，且组装复杂，更使产品的可靠性受到影响；另外，其成本亦相对提高；也提高了光的损失率。

有鉴于上述现有结构装置在实际操作时的缺陷，本实用新型提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的结构。

发明内容

本实用新型的目的之一，在于提供一种光源模块及其光源模块阵列，本实用新型所提出的光源模块可利用一种光学膜以有效率的将光线由封装体取出。光线由封装体取出后，可通过另一片光学膜，达成不同光形的输出，如扩散光型、平行光型等。

本实用新型提供一种光源模块，包含：一基板；一发光元件，其设置于该基板上；一封胶体，其设置于该基板上并包覆于该发光元件；以及一设于该封胶体上的光学膜，包含：一基材；以及至少一个成型于该基材上的聚光件，所述聚光件的上表面成型有多个凸透镜。

另外，光源模块还包括一个置于该光学膜上的另一片光学膜，另一片光学膜的结构可与前述设于该封胶体上的光学膜相似或具有其它型式的结构。

本实用新型还提供一种光源模块阵列，包含：一基板；多个发光元件，其设置于该基板上；一封胶体，其设置于该基板上并包覆于所述发光元件；以及一设于该封胶体上的光学膜，包含：一基材；以及多个成型于该基材上的聚光件，每一聚光件的上表面成型有多个凸透镜。

另外，光源模块阵列还包括一个置于该光学膜上的另一片光学膜，另一片光学膜的结构可与前述设于该封胶体上的光学膜相同或具有其它型式的结构。

优选的，该封胶体与该基材之间还具有一黏胶层，或者该光学膜直接黏附于该封胶体。

优选的，该光学膜上还设有一另一光学膜，该另一光学膜上具有透镜阵列或柱状体阵列。

优选的，所述光源模块还包括设于该封胶体的周围(旁侧)的反光件。

优选的，每一凸透镜均为30度扇形的凸透镜。

优选的，该封胶体中还具有对应该发光元件的扩散粒子。

本实用新型具有以下有益的效果：

上述构造可取代传统一次光学和二次光学的元件；因此，本实用新型的光学膜可将角度较为局限的点光源形成面光源或特定光形的态样，亦可将阵列式的光源的光形调整为均匀散光、大角度发散或特定光形的特性。

为了能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的光源模块的示意图。

图1A为本实用新型第二实施例的光源模块的示意图。

图1B为本实用新型第三实施例的光源模块的示意图。

图1C为本实用新型第四实施例的光源模块的示意图。

图2为本实用新型第一实施例的光源模块阵列的示意图。

图2A为本实用新型第二实施例的光源模块阵列的示意图。

图2B为本实用新型第三实施例的光源模块阵列的示意图。

图2C为本实用新型第四实施例的光源模块阵列的示意图。

其中，附图标记说明如下：

11 基板

12 发光元件

13 封胶体

14 光学膜

141 基材

142 聚光件

142A 本体

142B 凸透镜

15 反光件

16A、16B 另一光学膜

161 板材

162 凸柱

17 扩散粒子

具体实施方式

本实用新型提出一种光源模块及其阵列，所述的光源模块不需使用一次和二次光学的元件，如透镜(Lens)等，即可使光源模块所发出的光线具有预定用途所需的光形，如广角照射光形和平行光输出，并解决传统灯具组装不易及成本增加等缺陷，同时可提升光源使用效率。

请参考图1，本实用新型所提出的光源模块包括基板11、发光元件12、封胶体13及光学膜14。基板11可为陶瓷、环氧树脂、玻璃纤维及氧化物等材质所制成；而发光元件12，例如发光二极管可透过表面黏着(SMT)、打线(wire-bonding)或芯片直接封装(Chip On Board，COB)等方式设置于基板11上。另外，封胶体13可设置于基板11上并覆盖于发光元件12，封胶体13可由硅胶或环氧树脂等绝缘材质所构成，在本具体实施例中，封胶体13是将硅胶以模注(Molding，注模)方式成型为所述的封胶体13，且该封胶体13中可根据实施的应用而添加有荧光粉等。

另一方面，光学膜14设于封胶体13上，光学膜14可利用一塑料所成型，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)，或是玻璃等，但不以此为限；在本实施例中，光学膜14是利用塑料成型方法所制作。具体而言，光学膜14具有一基材141及至少一个成型于基材141上的聚光件142，聚光件142的上表面成型有多个凸透镜142B；而本实用新型并不限定聚光件142的态样，例如聚光件142可为一种半圆球状、长条状或类似金字塔的结构，在本具体实施例中，聚光件142可包含有本体142A及五个凸透镜142B，且凸透镜142B均为约30度扇形的凸透镜。

另一方面，在本具体实施例中，封胶体13是利用硅胶以模注方式所制成，而在制程上可在硅胶预固化的阶段(即尚未完全固化)，将光学膜14黏附于封胶体13上，因此，当硅胶完全固化时，光学膜14即可稳定地黏固于封胶体13上。或是在一变化实施例中，光源模块还包括一成型于封胶体13与光学膜14的基材141之间的黏胶层。而在具体制程中，将黏胶，如底胶(primer)材料涂布于光学膜14上，可在硅胶预固化的阶段(即尚未完全固化)，将光学膜14黏附于封胶体13上，因此，当黏胶完全固化形成黏胶层，光学膜14即可稳定地黏固于封胶体13/黏胶层上。较佳地，黏胶层的折射率小于光学膜14的折射率，例如在本实施例中，黏胶层的折射率小于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的折射率。

另外，如图1所示，本实用新型的光源模块还包括设于该封胶体13的旁侧的反光件15，具体而言，本实用新型设置反光件15于封胶体13/光学膜14的周围，所述的反光件15可用反光效果的高分子涂料所制作，其具有反光的效果。另外，基板11的对应发光元件12的表面上还可具有一反射层(图未示)，以将光线反射而由封胶体13/光学膜14射出。

因此，发光元件12的光线可透过光学膜14，而提高光由封胶体13的射出量(既增加光的取出量)，上述增加光的取出量，是因聚光件142的半圆球表面(即本体142A的表面)和凸透镜142B的曲面减少了光线(由发光元件12发出的光)的反射率，相对地增加光的透射率，换言之，本实用新型不需用一次光学的使用，就可以增加发光元件12的光线取出量，而反光件15还可辅助性地提高光的使用效率。

另外，如图1A所示，其显示了本实用新型所提出的第二实施例的光源模块，其与第一实施例不同之处在于，光学膜14还设有一另一光学膜16A，在本实施例中，另一光学膜16A在结构上雷同于光学膜14，例如另一光学膜16A上具有由凸透镜所排列而成的透镜阵列，而光学膜14与另一光学膜16A是相对设置的，换言之，对于发光元件12所发出的光线而言，光学膜14的凸透镜142B所形成的透镜阵列为光的入射面，而另一光学膜16A的凸透镜所形成的透镜阵列为光的出射面，用以输出具有扩散特性的光形。值得说明的是，本实用新型并不限制反光件15所延伸的高度，换言之，反光件15可调整地延伸至光学膜14或另一光学膜16A的侧边。

因此，发光元件12的光线经聚光件142聚光后，再透过光学膜16A的半圆球表面和凸透镜142B射出，提高了光线射出角度的范围，以达到调整光源模块的照射光形的效果，换言之，本实用新型不需用二次光学的使用，就可以增加照射角度，从而符合所需的照射光形及均光效果。更具体的说，发光元件12所发出的光线可利用凸透镜另一光学膜16A所产生的折射效果而产生大角度的偏移，所以对观察者而言，光源模块的发光元件12的点光源可通过光学膜16A和光学膜14而形成均匀的扩散光源。

如图1B所示，其显示了本实用新型所提出的第三实施例的光源模块，其与第二实施例的不同之处在于，另一光学膜16B上具有由凸柱162所排列而成的柱状体阵列，具体而言，另一光学膜16B是由板材161与凸柱162所组成。而光学膜14与另一光学膜16B是相对设置，换言之，对于发光元件12所发出的光线而言，光学膜14的凸透镜142B所形成的透镜阵列为光的入射面，而另一光学膜16B的凸柱162所形成的柱状体阵列为光的出射面，用以调整输出的光形，如平行光、聚光、锥形光等等。

如图1C所示，其显示了本实用新型所提出的第四实施例的光源模块，其与上述实施例的不同之处在于，封胶体13中还填充有对应发光元件12的扩散粒子(beads)17，例如扩散粒子17(如压克力粒子(Acrylic Beads))可对应地分布于发光元件12的上方，使发光元件12的部分光线散射、部分光线透射，使整体发光更为均匀，或者可使不同颜色的发光元件12所发出的光线可达到均匀混光的效果。

另外，如图2、图2A、图2B、图2C所示，其显示本实用新型的光源模块阵列，其包括基板11、多个设于基板11上的发光元件12、包覆于发光元件12的封胶体13及光学膜14；光学膜14具有一基材141及多个成型于基材141上的聚光件142，聚光件142包含有本体142A及多个凸透镜142B。值得说明的是，本实用新型的图2、图2A、图2B、图2C所示的光源模块阵列的具体实施形态可参考前文中图1、图1A、图1B、图1C的光源模块的内容，在此不予赘述。

综上所述，本实用新型可改善传统使用二次光学元件所造成的问题，所以在制造成本、产品重量/体积上均有其优势，另外，本实用新型的光学膜相当易于整合于现有的SMT/COB的发光灯具的架构上，所以不会额外造成制程的复杂性。另一方面，本实用新型的光学膜可取代一次/二次光学元件，所以可降低一次/二次光学元件所造成的光损失。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非用于局限本实用新型的专利保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的范围内。

Claims

1.一种光源模块，其特征在于，所述光源模块包含：

一基板；

一发光元件，其设置于该基板上；

一封胶体，其设置于该基板上并包覆于该发光元件；以及

一设于该封胶体上的光学膜，包含：

一基材；以及

至少一个成型于该基材上的聚光件，所述聚光件的上表面成型有多个凸透镜。

2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该封胶体与该基材之间还具有一黏胶层，或者该光学膜直接黏附于该封胶体。

3.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该光学膜上还设有一另一光学膜，该另一光学膜上具有透镜阵列或柱状体阵列。

4.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括设于该封胶体的周围的反光件。

5.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，每一凸透镜均为30度扇形的凸透镜。

6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该封胶体中还具有对应该发光元件的扩散粒子。

7.一种光源模块阵列，其特征在于，包含：

一基板；

多个发光元件，其设置于该基板上；

一封胶体，其设置于该基板上并包覆于所述发光元件；以及

一设于该封胶体上的光学膜，包含：

一基材；以及

多个成型于该基材上的聚光件，每一聚光件的上表面成型有多个凸透镜。

8.如权利要求7所述的光源模块阵列，其特征在于，该封胶体与该基材之间还具有一黏胶层，或者该光学膜直接黏附于该封胶体。

9.如权利要求7所述的光源模块阵列，其特征在于，该光学膜上还设有另一光学膜，该另一光学膜上具有透镜阵列或柱状体阵列。

10.如权利要求7所述的光源模块阵列，其特征在于，所述光源模块阵列还包括设于该封胶体的旁侧的反光件。

11.如权利要求7所述的光源模块阵列，其特征在于，每一凸透镜均为30度扇形的凸透镜。

12.如权利要求7所述的光源模块阵列，其特征在于，该封胶体中还具有对应所述发光元件的扩散粒子。