專利名稱：具有散射區(qū)的側(cè)向發(fā)射led封裝和背光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于背光裝置的發(fā)光二極管(LED)封裝。更具體地講，本發(fā)明涉及一種在反射表面上涂覆散射材料的側(cè)向發(fā)射LED封裝以及包含該LED封裝的背光裝置。
背景技術(shù)：
在LCD背光裝置(系統(tǒng))、發(fā)光裝置等中存在利用發(fā)光二極管(LED)作為光源的應(yīng)用。此外，在更廣的應(yīng)用中，可以在LED中采用光學封裝來進一步提高LED的效率和改善LED的功能。
圖1示出了用于LCD背光裝置的LED封裝的示例。
圖1中的LED封裝是側(cè)向發(fā)射LED封裝10，它包括底表面12、側(cè)表面14和漏斗形反射表面16。LED芯片18設(shè)置在該封裝10的內(nèi)部，并且該封裝10的底表面12由底板20如印刷電路板來支撐。
反射表面16圍繞軸A對稱，從而芯片18產(chǎn)生的光被反射向側(cè)表面14。此外，LED芯片18的中心位于軸A上。如圖1中的標號L1表示，使得LED芯片18產(chǎn)生的光的大部分經(jīng)側(cè)表面14向外發(fā)射。
然而，在LED芯片18產(chǎn)生的光的部分L2、L3首先被側(cè)表面14反射，然后經(jīng)反射表面16從封裝10向上出射?？蛇x擇地，光L2、L3沿軸線A穿過反射表面16向上射出。另外，在LED芯片的邊緣上產(chǎn)生的光L4經(jīng)反射表面16的中心部分從該封裝向上射出。
向上射出的光以窄帶和強帶輻射。因此如果不消除這種向上發(fā)射的光，LED封裝10幾乎不能用于LCD背光裝置或間接照明裝置。
因此，為了克服這個問題，如圖2所示，反射體或反射紙30附于LED封裝10上。
反射紙30附于LED封裝10的頂部，以反射向上射出的光。被反射紙30反射的光L1、L2再次進入LED封裝10的內(nèi)部或消失在反射表面16和反射紙30之間，或者消失在該封裝的內(nèi)部。這樣完全阻檔了光從封裝10向上射出，從而易于確保使光側(cè)向發(fā)射。
這時，封裝10和反射紙30之間的結(jié)合部分B形成在反射表面16的頂部，從而該結(jié)合部分B具有窄的結(jié)合區(qū)域，因而結(jié)合力弱。因此，為了克服結(jié)合中的困難并且確保結(jié)合，封裝10需要局部重新構(gòu)造。同時，這種附著的反射紙也可能導致不期望的光反射L3。
附著反射紙是一種幾乎不能自動化操作的精細的手工工作，因此延長了背光裝置的制造時間并提高了背光裝置的制造成本。而且，附著的反射紙容易脫落，破壞了背光裝置的可靠性。
當圖2中的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于背光裝置時出現(xiàn)了這種問題。以下將參照圖3給出解釋。
如圖3所示，直下式背光裝置40包括平坦的反射板42；側(cè)向反射LED封裝10，如圖1和圖2所述，安裝在反射板42上；反射體或反射紙30，設(shè)置在LED封裝10上，如參照圖2所述；透明板44，位于離反射紙30預(yù)定距離G1處；漫射板46，位于離透明板44預(yù)定距離G2處。
LED封裝10通常向側(cè)面發(fā)射光L1、L2。發(fā)射的光L1被反射板42反射，并且穿過上方布置的透明板44。其后，光L1在上方布置的漫射板46中以期望的均勻強度被漫射，從而對布置在漫射板46上方的液晶面板48提供背光。另一束光L2照射在透明板44的底部，一部分光L21進入透明板44并穿過上方布置的漫射板46對液晶面板48提供背光。
同時，另一部分光L22從透明板44被反射向反射板42，然后反射到反射板42上。隨后，光L22以與光L1相同的方式穿過透明板44和漫射板46對液晶面板48提供背光。
這種結(jié)構(gòu)的背光裝置40能夠使LED封裝10的陣列安裝在液晶面板48的下方，這樣有利于確保對大尺寸LCD有效地提供背光。
然而，LED封裝10和透明板44之間需要預(yù)定的距離G1，并且透明板44和漫射板46之間也應(yīng)該保持預(yù)定的距離G2。這樣的劣勢在于增大了這種結(jié)構(gòu)的背光裝置40的厚度。
具體地講，LED封裝10中產(chǎn)生的光L通過反射紙30之間被反射向上，從而在透明板44上形成由反射紙30遮蔽的暗區(qū)DA。為了消除暗區(qū)DA和因此而帶來的亮線，在透明板44和漫射板46之間應(yīng)該保持足夠的預(yù)定距離G2或者更大的距離，從而使光直到穿過透明板44然后進入漫射板46之前才混合在一起。
如上所述，為了確保從反射板42向液晶面板48傳播的光以均勻的強度照射，應(yīng)該保持這種預(yù)定的距離G1、G2或者更大的距離，然而，這必然迫使直下式背光裝置40的厚度增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)解決了現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，因此本發(fā)明的一個目的是提供一種側(cè)向發(fā)射LED封裝以及包含該LED封裝的背光裝置，該側(cè)向發(fā)射LED封裝通過在反射表面上涂覆散射材料而不需要反射紙。
本發(fā)明的另一目的是提供一種側(cè)向發(fā)射LED封裝以及包含該LED封裝的LCD背光裝置，該側(cè)向發(fā)射LED封裝通過在反射表面上涂覆散射材料將入射在反射表面上向上射出的光的一部分散射、透射并反射。
本發(fā)明的又一目的是提供一種側(cè)向發(fā)射LED封裝以及包含該LED封裝的背光裝置，該側(cè)向發(fā)射LED封裝通過在反射表面上涂覆散射材料可以漫射經(jīng)反射表面向上射出的光的一部分。
本發(fā)明的另一目的是提供一種側(cè)向發(fā)射LED封裝以及包含該LED封裝的背光裝置，該側(cè)向發(fā)射LED封裝使入射在反射表面上向上射出的光的一部分在向下的方向上被反射，從而防止由于傳統(tǒng)地使用反射紙而導致的光損失。
根據(jù)本發(fā)明用于實現(xiàn)目的的一方面，提供了一種發(fā)光二極管(LED)封裝，其包括底表面；光出射表面，從底表面圍繞該封裝的中心軸柱形地延伸；反射表面，位于底表面的相對側(cè)并圍繞中心軸對稱，使得從底表面入射的光被反射向光出射表面；散射區(qū)，形成在反射表面上。
根據(jù)本發(fā)明用于實現(xiàn)目的的另一方面，提供了一種背光裝置，該背光裝置包括反射板和位于反射板上的多個LED封裝，其中，LED封裝均包括底表面；光出射表面，從底表面圍繞該封裝的中心軸柱形地延伸；反射表面，位于底表面的相對側(cè)并圍繞中心軸對稱，以使得從底表面入射的光被反射向光出射表面；散射區(qū)，形成在反射表面上。
背光裝置還包括位于發(fā)光二極管封裝上方的漫射板和位于LED封裝和漫射板之間的透明板。
在LED封裝和背光裝置中，散射區(qū)包含大量細散射顆粒和可透光的粘合劑，散射顆粒分散在粘合劑上。
另外，散射顆粒包含從由TiO2、SiO2、CaCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)的粉末。
另外，粘合劑包含從由丙烯酸粘合劑、聚氨酯粘合劑、復(fù)合粘合劑、蛋白質(zhì)粘合劑組成的組中選擇的至少一種。
反射表面具有在該封裝上部中的凹進部分，散射區(qū)填充該凹進部分。
此外，散射區(qū)是涂覆在反射表面上的膜。
光出射表面包括從底表面以光滑的凸曲線延伸的第一光出射表面和相對于封裝的中心軸傾斜從第一光出射表面延伸到反射表面邊緣的第二光出射表面。


通過結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明，本發(fā)明的以上和其他目標、特征以及其他優(yōu)點將會變得更加易于理解，其中圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)向發(fā)射LED封裝的剖視圖；圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的采用反射紙的側(cè)向發(fā)射LED封裝的剖視圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包含側(cè)向發(fā)射LED封裝的背光裝置的剖視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的第一實施例的剖視圖；圖5和圖6是用于解釋圖4中的LED封裝的操作的剖視圖；圖7a和圖7b是用于解釋通過散射顆粒的光的散射的剖視圖；圖8至圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的第二實施例至第四實施例的剖視圖；圖11a至圖11c是用于解釋形成圖4中的側(cè)向發(fā)射LED封裝的散射區(qū)的工藝的剖視圖；圖12a和圖12b是用于解釋形成圖8中的側(cè)向發(fā)射LED封裝的散射區(qū)的工藝的剖視圖；圖13a和圖13b示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)向發(fā)射LED封裝的發(fā)光圖案的照片；
圖14a和圖14b示出了根據(jù)本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的發(fā)光圖案的照片；圖15是示出根據(jù)TiO2的變化散射材料的透射率的變化的曲線圖；圖16是示出根據(jù)SiO2的變化散射材料的透射率的變化的曲線圖；圖17是示出根據(jù)TiO2的變化散射材料的反射率的變化的曲線圖；圖18是示出根據(jù)SiO2的變化散射材料的反射率的變化的曲線圖；圖19是示出包含本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的背光裝置的第一實施例的剖視圖；圖20是示出包含本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的背光裝置的第二實施例的剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
如圖4所示，發(fā)光二極管(LED)封裝100包括底表面102；光出射表面104，從底表面102柱形延伸；反射表面106，形成在底表面102的相對側(cè)上。反射表面106圍繞封裝100的中心軸A對稱，使得從底表面102入射的光被反射向光出射表面104。
此外，本發(fā)明的LED封裝100還包括形成在反射表面106上的散射區(qū)108。反射表面106具有位于封裝100上部中的漏斗形凹進部分，而散射區(qū)108填充該凹進部分。
散射區(qū)108由散射材料制成，這種散射材料可以漫射并散射入射在其上的光。例如，可以通過將用于點圖案的墨水(ink)涂覆在普通側(cè)向發(fā)射背光裝置的反射板上來獲得這種材料。
散射材料由可透光的粘合劑、分散在該粘合劑中的大量細散射顆粒和溶劑制成。散射顆粒是從由TiO2、SiO2、CaCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)的粉末。散射顆粒的尺寸從大約幾納米到大約幾微米，并且這些散射顆粒均勻地分散在粘合劑中。粘合劑的例子包括丙烯酸粘合劑、聚氨酯(urethanic)粘合劑、復(fù)合(mixed)粘合劑、蛋白質(zhì)粘合劑及其混合物。溶劑控制散射材料的粘度。散射材料的粘度為大約2000cps至5000cps，優(yōu)選地為4000cps。
隨著這種散射材料的硬化，溶劑蒸發(fā)，只剩下可透光的粘合劑和散射顆粒，因而形成散射區(qū)108。
參照圖5和圖6，將更詳細地解釋本發(fā)明的LED封裝100。
圖5和圖6示出了在其中模制有LED芯片110的圖4中的LED封裝100。即，LED芯片110和支撐芯片110的副底板112設(shè)置在封裝100的內(nèi)部，并且也由位于下面的基底114支撐。同時，在LED封裝100內(nèi)部，可提供硅樹脂(未示出)來圍繞LED芯片110和任選地圍繞副底板。
首先，參照圖5，當LED芯片110發(fā)光時，光L1直接入射在反射表面106上并被反射表面106反射然后經(jīng)光出射表面104向外射出。即，光L1向側(cè)面射出。同時，光的一部分L2首先照射到光出射表面104，然后進入反射表面106。光L2被散射區(qū)108散射并被向上透射。由此，當光L2從LED封裝100經(jīng)反射表面106向上發(fā)射時，該光L2被散射區(qū)108散射然后以溫和并均勻的強度向上發(fā)射。
另外，參照圖6，在LED芯片中產(chǎn)生的光的一部分L1被如圖5所示地被反射到反射表面106上，并經(jīng)光出射表面104向側(cè)面發(fā)射。同時，光L2首先到達光出射表面104，然后入射在反射表面106上。隨后，光L2被光散射區(qū)108散射并反射，并穿過封裝100向外射出。從而，光L2被散射區(qū)108漫射并且以溫和并均勻的強度照射封裝100的周圍區(qū)域。
在封裝中可以獲得參照圖5和圖6解釋的LED封裝100的透射和反射性能。這樣，可以調(diào)節(jié)包含在散射區(qū)108中的散射顆粒的性能，更具體地講，是散射顆粒的種類、數(shù)量和比率，使得散射區(qū)108在透射和反射上表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。
下面將參照圖7a和圖7b來解釋在散射區(qū)108中的光散射。
參照圖7a，入射在散射區(qū)108上的光L1、L2通過SiO2顆粒被散射。即，光L1被SiO2顆粒散射并從散射區(qū)108被反射。同時，光L2被SiO2顆粒散射同時透過散射區(qū)108。因此，通過在封裝100的反射表面106上涂覆散射區(qū)108，光以均勻的強度射出反射表面106，如參照圖5的上述所示?？蛇x擇地，TiO2顆?？捎脕泶鍿iO2顆粒。
參照圖7b，入射在散射區(qū)108上的光L3、L4被TiO2顆粒和SiO2顆粒散射。盡管未示出，但是光的一部分，例如圖7a中的光L2，可被SiO2顆粒和TiO2顆粒散射同時透過散射區(qū)108。通過調(diào)節(jié)在圖7a和圖7b中的散射區(qū)108中的TiO2顆粒和SiO2顆粒的比率，可以控制散射區(qū)108的反射(散射)率和透射率。
散射顆粒以圖7a和圖7b中的SiO2顆粒和TiO2顆粒為例子，但是并不限于此。例如，散射顆?？梢杂萌缟纤龅腃aCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6或其等價物來代替。
圖8示出了本發(fā)明LED封裝的第二實施例。參照圖8，本發(fā)明的LED封裝100A與圖4中的LED封裝100基本相同，除了前者具有涂覆在反射表面106上的散射膜108A之外。散射膜108A由與圖4中的散射區(qū)108的材料基本相同的材料制成。因此，散射膜108A可以透射/反射光同時散射/漫射光。此外，可以通過調(diào)節(jié)散射顆粒的性能來控制透射率和反射率。
因此，與圖4中的LED封裝100中的散射區(qū)108相比，散射膜108A需要較少量的散射顆粒和粘合劑來形成散射膜108A。此外，圖8中的散射膜108A具有均勻的厚度，通常使得光可以以均勻的強度被透射穿過該膜。
圖9示出了本發(fā)明LED封裝的第三實施例。參照圖9，本發(fā)明的LED封裝200包括底表面202；第一和第二光出射表面204和206，從底表面202柱形延伸；反射表面208，位于底表面202的相對側(cè)。反射表面208圍繞封裝200的中心軸A對稱，使得從底表面202入射的光被反射向光出射表面204。另外，第一光出射表面204從底表面202以光滑的凸曲線延伸，第二光出射表面206相對于封裝的中心軸A傾斜地從第一光出射表面204延伸到反射表面208的邊緣。
另外，本發(fā)明的LED封裝200還包括形成在反射表面208上的散射區(qū)210。反射表面208具有在封裝200上部中的漏斗形凹進部分，并且散射區(qū)210填充該凹進部分。
散射區(qū)210與圖4中的LED封裝100的散射區(qū)108基本相同，因此將不再進一步解釋。
圖10示出了本發(fā)明的LED封裝的第四實施例。參照圖10，本發(fā)明的LED封裝200A與圖9中的LED封裝200基本相同，除了前者具有涂覆在反射表面208上的散射膜210A。
結(jié)果，與圖9中的LED封裝200的散射區(qū)210相比，可以用較少量的散射顆粒和粘合劑來形成散射膜210A。此外，圖10中的散射膜210具有均勻的厚度，通常使得光以均勻的強度被透射穿過該膜。
然后，參照圖11a至圖11c，將給出關(guān)于形成圖4中的側(cè)向發(fā)射LED封裝100中的散射區(qū)108的工藝的解釋。
首先，參照圖11a，制備如圖4所示的LED封裝100，該LED封裝100包括底表面102；光出射表面104，從底表面102柱形延伸；反射表面106，位于底表面102的相對側(cè)。其后，預(yù)定量的散射材料140通過分配器(dispenser)130被注入，以填充由反射表面106限定的凹進部分D。
散射材料140優(yōu)選地使用分配器130的噴嘴132連續(xù)不斷地注入凹進部分D的內(nèi)部。然后，隨著注入的散射材料填充了凹進部分D，在注入散射材料140的同時，分配器130以箭頭A的方向向上移動。
散射材料140從可以通過適當?shù)奶幚矶不囊后w材料中選擇。例如，可以通過將用于點圖案的墨水涂覆在側(cè)向發(fā)射背光裝置的反射板上來獲得散射材料140。
另外，散射材料由可透光的粘合劑、分散在其中的大量的細散射顆粒和溶劑制成。散射顆粒是從由TiO2、SiO2、CaCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)的粉末。優(yōu)選地，散射顆粒的尺寸從幾納米到幾微米，并且散射顆粒均勻地分散在粘合劑中。溶劑控制散射材料的粘度。散射材料的粘度為大約2000cps到5000cps，優(yōu)選地為4000cps。
接著，如圖11b所示，如果散射材料140填滿凹進部分D或者達到了預(yù)定的位置，則分配器130停止工作以中斷散射材料140的注入。
其后，如圖11c所示，用紅外線(IR)照射散射材料140以使其硬化，從而獲得具有本發(fā)明的散射區(qū)108的LED封裝100。在這種情況下，為了使散射材料硬化，封裝100被放入紅外線加熱設(shè)備中，并在室溫下用紅外線照射大約30分鐘。
可選擇地，封裝100被放入熱干燥機，在大約80℃到100℃的條件下用于大約60分鐘使散射材料硬化。另外，在干燥、室溫的環(huán)境下，用大約24個小時可以使散射材料硬化。
隨著散射材料140的硬化，溶劑蒸發(fā)，僅剩下可透光粘合劑和散射顆粒，因而形成本發(fā)明的散射區(qū)108。
參照圖12a和圖12b，將給出關(guān)于形成圖8中示出的側(cè)向發(fā)射LED封裝100A中的散射膜108A的工藝的解釋。
首先，如參照圖12a的上述所示，LED封裝100A包括底表面102；光出射表面104，從底表面120柱形延伸；反射表面106，位于底表面102的相對側(cè)。然后，使用分配器130將預(yù)定量的散射材料140a注入到形成在反射表面106上的凹進部分D中。
然而，在這個過程中，如圖12a所示，注入散射材料140a僅是局部填充凹進部分?？梢愿鶕?jù)需要適當?shù)卣{(diào)節(jié)填充的散射材料140a的量。
這里，散射材料140a與上述的散射材料140基本相同。
如圖12b所示，在使LED封裝圍繞中心軸在箭頭B的方向上旋轉(zhuǎn)的同時用紅外線照射LED封裝，以使散射材料140a硬化，從而獲得具有本發(fā)明的散射區(qū)108A的LED封裝100A。在這種情況下，在室溫下通過紅外線加熱設(shè)備用紅外線照射LED封裝大約10分鐘到20分鐘，使散射材料硬化。
可選擇地，將LED封裝放入熱干燥機，在大約80℃到100℃的溫度下用大約20分鐘至30分鐘使散射材料硬化。此外，在干燥、室溫的環(huán)境中，用大約20小時至24小時可以使散射材料硬化。
在通過這種工藝獲得的本發(fā)明的LED封裝100的發(fā)光圖案(圖14a和圖14b)和現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝10的發(fā)光圖案(圖13a和圖13b)之間進行比較。
首先，在圖13a和圖14a之間的比較中，在傳統(tǒng)LED封裝10的情況下，從反射表面16的邊緣和中心向上發(fā)射強光。相反，在本發(fā)明的LED封裝100的情況下，從上邊緣向上發(fā)射的光相對亮，但比傳統(tǒng)LED封裝的光溫和。此外，從本發(fā)明的LED封裝100的中心并不發(fā)射強光。這是因為穿過反射表面向上發(fā)射的光通過光散射區(qū)108被散射/漫射，從而該光以溫和并均勻的強度被發(fā)射。
在圖13b和圖14b之間的比較中，在本發(fā)明的LED封裝100的情況下，與傳統(tǒng)LED封裝10的情況相比，通過光出射表面104射出的光表現(xiàn)出較強的強度。這是因為被光散射區(qū)108反射的光指向LED封裝100的下方和側(cè)面(參照圖6)，從而提高了LED封裝100的側(cè)向發(fā)射效率。
參照圖15至圖18，以下將解釋本發(fā)明的散射材料的反射率和透射率。
TiO2和SiO2被混合到粘合劑和溶劑中，改變它們的重量百分比(wt％)來制備多種散射材料。將這些所得的混合物中的每一種涂覆到透明板上，涂覆的厚度為20μm。然后，使散射材料硬化，使用美國Varian公司的Cary 500光譜設(shè)備來測量散射材料的透射率和反射率。
對于組成散射材料的TiO2，采用韓國Cosmos化學公司的COTIOXKA-100，對于SiO2，使用日本Sootech化學公司的P707。另外，對于粘合劑，使用日本Nagase公司制造的商品名稱為Nensyutsu的透明粘合劑。對于溶劑，使用日本Nagase公司制造的商品名稱為Special Solvent的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的粘度為4000cps。
圖15是示出當SiO2的重量百分比是0wt％而TiO2的重量百分比變化為0wt％、4wt％、8wt％和40wt％時散射材料的透射率的曲線圖。
圖16是示出當TiO2的重量百分比是40wt％而SiO2的重量百分比變化為2wt％、4wt％、6wt％、12wt％和20wt％時散射材料的透射率的曲線圖。
圖17是示出當SiO2的重量百分比是0wt％而TiO2的重量百分比變化為0wt％、4wt％、12wt％和52wt％時散射材料的反射率的曲線圖。
圖18是示出當TiO2的重量百分比是40wt％而SiO2的重量百分比變化為2wt％、4wt％、8wt％和20wt％時散射材料的反射率的曲線圖。
如圖15至圖18所示，散射顆粒或SiO2和TiO2的量的變化導致散射材料的透射率和反射率的調(diào)整。因此，選擇在本發(fā)明的LED封裝中采用的散射材料，使得可以適當?shù)乜刂芁ED封裝的散射區(qū)的透射率和反射率。
接著，參照圖19和圖20，將解釋包含本發(fā)明的側(cè)向發(fā)射LED封裝的背光裝置。
如圖19所示，本發(fā)明的背光裝置140包括平坦的反射板142、側(cè)向發(fā)射LED封裝100的陣列，安裝在反射板142上；透明板144，設(shè)置在LED封裝100上方的預(yù)定距離G3處。另外，漫射板146設(shè)置在透明板144上方的預(yù)定距離G4處，液晶面板148設(shè)置在漫射板146上方。
LED封裝100被如參照圖4所述地構(gòu)造，但是并不限于此。LED封裝100可被根據(jù)如上所述的本發(fā)明其他實施例的封裝100A、200、200A及其等同物代替。
在這種布置中，如果光L1從LED封裝100向側(cè)面發(fā)射，則光L1從反射板142被向上反射從而進入透明板144。另外，直接照射在透明板144上的光L2從透明板144被反射到反射板142，然后從反射板被向上反射并進入透明板144。
同時，一部分光穿過LED封裝100的頂表面向上發(fā)射，即，穿過反射表面106和散射區(qū)108向上發(fā)射。發(fā)射的光顯示出如標號150所表示的發(fā)光圖案，從而不產(chǎn)生圖3中示出的現(xiàn)有技術(shù)的暗區(qū)DA。這樣就消除了保持LED封裝10和透明板44之間的距離G1來消除根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的暗區(qū)的需要。
即，根據(jù)本發(fā)明，與傳統(tǒng)技術(shù)中的LED封裝10和透明板44之間的距離G1相比，LED封裝100和透明板144之間的距離G3被顯著減小或者甚至可以被去除。這樣有利于使背光裝置140更小更薄。
此外，圖20示出了本發(fā)明的背光裝置的另一實施例。圖20中的背光裝置240包括平坦的反射板242；側(cè)向發(fā)射LED封裝100的陣列，安裝在反射板242上；漫射板246，設(shè)置在LED封裝100上方的預(yù)定距離G3處。這時，LED封裝100被如參照圖4所述地構(gòu)造。另外，漫射板246設(shè)置在透明板244上方的預(yù)定距離G4處，液晶面板248設(shè)置在漫射板246上方。
LED封裝100被如參照圖4所述地構(gòu)造，但是并不限于此。LED封裝100可被根據(jù)本發(fā)明其他實施例的封裝100A、200、200A及其等同物代替。
與圖19中的背光裝置140不同，圖20中的背光裝置240由于下述原因不具有透明板。光穿過LED封裝100的頂表面，即圖4中的反射表面106和散射區(qū)108，向上發(fā)射，從而形成發(fā)光圖案150。然后，圖案150與由光L1或光L2形成的向上的光圖案混合，其中，光L1從反射板242被向上反射，光L2在被反射板242向上反射前照射在漫射板246上。從而，這將使得整個向上的光圖案均勻。因此，即使沒有透明板光也可以以均勻的強度入射在漫射板246上。
這樣減小了傳統(tǒng)透明板的厚度和重量，從而有利于使背光設(shè)備更小更輕。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過在反射表面上涂覆散射材料，不需要將被附著的反射紙。這樣簡化了工藝，從而節(jié)省了制造時間和成本。
另外，由于在反射表面上涂覆了散射材料，入射在反射表面上將向上射出的光的一部分可以以溫和并均勻的強度被散射和漫射。這使得從反射板向上反射的光圖案均勻，從而減小或消除了LED封裝和透明板之間的距離。這樣有利于使背光裝置更小更輕。
另外，通過在反射表面上涂覆散射材料，入射在反射表面上將向上射出的光的一部分被向下反射。這樣可以防止根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用反射紙而導致的光損失，從而提高了整體的發(fā)光效率。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管封裝，包括底表面；光出射表面，從所述底表面圍繞所述封裝的中心軸柱形延伸；反射表面，位于所述底表面的相對側(cè)并圍繞所述中心軸對稱，使得從所述底表面入射的光被反射向所述光出射表面；散射區(qū)，形成在所述反射表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述散射區(qū)包含大量的細散射顆粒和可透光的粘合劑，所述可透光的粘合劑使所述散射顆粒分散在其中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述散射顆粒包含從由TiO2、SiO2、CaCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)的粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述粘合劑包含從由丙烯酸粘合劑、聚氨酯粘合劑、復(fù)合粘合劑、蛋白質(zhì)粘合劑組成的組中選擇的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述反射表面具有在所述封裝的上部中的凹進部分，并且所述散射區(qū)填充所述凹進部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述散射區(qū)是涂覆在所述反射表面上的膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管封裝，其中，所述光出射表面包括從所述底表面以光滑的凸曲線延伸的第一光出射表面和相對于所述封裝的所述中心軸傾斜的第二光出射表面。
8.一種背光裝置，包括反射板；多個發(fā)光二極管封裝，位于所述反射板上，其中，所述發(fā)光二極管封裝均包括底表面；光出射表面，從所述底表面圍繞所述封裝的中心軸柱形延伸；反射表面，位于所述底表面的相對側(cè)并圍繞所述中心軸對稱，使得從所述底表面入射的光被反射向所述光出射表面；散射區(qū)，形成在所述反射表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光裝置，其中，所述散射區(qū)包含大量的細顆粒和可透光的粘合劑，所述可透光的粘合劑使所述散射顆粒分散在其上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光裝置，其中，所述散射顆粒包含從由TiO2、SiO2、CaCO3、SnO2、Nb2O5、ZnO2、MgF2、CeO2、Al2O3、HfO2、Na3LaF6和LaF6組成的組中選擇的至少一種物質(zhì)的粉末。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光裝置，其中，所述粘合劑包含從由丙烯酸粘合劑、聚氨酯粘合劑、復(fù)合粘合劑、蛋白質(zhì)粘合劑組成的組中選擇的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光裝置，所述反射表面具有在所述封裝的上部中的凹進部分，并且所述散射區(qū)填充所述凹進部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光裝置，所述散射區(qū)是涂覆在所述反射表面上的膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光裝置，其中，所述光出射表面包括從所述底表面以光滑的凸曲線延伸的第一光出射表面和相對于所述封裝的所述中心軸傾斜的從第一光出射表面延伸到所述反射表面的邊緣第二光出射表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光裝置，還包括位于所述發(fā)光二極管封裝上方的漫射板和位于所述發(fā)光二極管封裝和所述漫射板之間的透明板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種LED封裝和包含該LED封裝的背光裝置。LED封裝具有底表面和從底表面圍繞該封裝的中心軸柱形延伸的光出射表面。另外，光反射表面位于底表面的相對側(cè)并圍繞所述的中心軸對稱，使得從底表面入射的光被反射向光出射表面。此外，散射區(qū)形成在反射區(qū)上。根據(jù)本發(fā)明，通過在LED封裝的反射表面上涂覆散射材料，不需要附著反射紙，從而簡化了工藝并節(jié)省了制造時間和成本。
文檔編號G02F1/1335GK1841798SQ200610057079
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者金范珍, 金炯錫, 安皓植, 鄭寧俊, 梁誠珉 申請人:三星電機株式會社