專利名稱：發(fā)光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光模塊(light emitting module)，且特別是有關(guān)于一種側(cè)邊出光(side-edged light-emitting)的發(fā)光模塊。
先前技術(shù)請參照圖1，習(xí)知側(cè)向發(fā)光型的發(fā)光模塊100包括一發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes，LED)芯片(chip)110與一透鏡120，其中透鏡120具有一光入射面122、一全反射面124以及一側(cè)邊出光面126。由圖1可知，透鏡120的全反射面124位于光入射面122上方，而透鏡120的光入射面122鄰近發(fā)光二極管芯片110，且側(cè)邊出光面126連接全反射面124以及光入射面122。
在上述的發(fā)光模塊100中，發(fā)光二極管芯片110適于提供一光線112，且光線112會從光入射面122進(jìn)入透鏡120。由圖1可知，透鏡120的全反射面124具有特殊的曲率設(shè)計(jì)，以反射發(fā)光二極管芯片110所提供的光線112。理想狀態(tài)下，進(jìn)入透鏡120的部分光線112會被全反射面124反射，并從側(cè)邊出光面126出射；進(jìn)入透鏡120的其余光線112則不會被全反射面124反射而直接從側(cè)邊出光面126出射。此外，由于透鏡120的側(cè)邊出光面126具有特殊的曲率設(shè)計(jì)，因此，光線112從透鏡120出射后的光路徑方向大致上垂直于中心軸50，以達(dá)到側(cè)向出光的目的。
然而，由于透鏡120在實(shí)際制作時(shí)容易因?yàn)橹瞥痰氖枋?如射出模具的制作誤差、磨耗、透鏡被刮傷等)，而在透鏡120的全反射面124上形成漏光區(qū)。一般常見的漏光區(qū)是位在透鏡120的脫膜角處(如A處)，或是因?yàn)榉庋b發(fā)光二極管芯片或組裝發(fā)光模塊時(shí)，封裝或組裝底座的機(jī)械軸與透鏡的光軸不容易重合一致，多少有位移(shift)現(xiàn)象，而導(dǎo)致于全反射面124上的部分區(qū)域(如B處)形成的漏光區(qū)。漏光區(qū)會導(dǎo)致部分的光線112無法有效地被反射，進(jìn)而影響發(fā)光模塊100側(cè)向出光的效果。一般而言，側(cè)向出光的發(fā)光模塊約有10％～15％的光線出光損失，也就是有10％～15％的光線不從側(cè)邊出光而直接從光源上方出光，因此，如何提升側(cè)向發(fā)光型的發(fā)光模塊的側(cè)邊出光效率，為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種側(cè)向出光效果更佳的發(fā)光模塊。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種發(fā)光模塊，具有一中心軸，其特征在于該發(fā)光模塊包括一光源，提供一光線；一透鏡，配置于該光源上方，該透鏡具有一位于該光源上方的光入射面、一位于該光入射面上方的全反射面以及一連接該光入射面以及該全反射面的側(cè)邊出光面，其中該光線從該光入射面進(jìn)入該透鏡中，該全反射面反射進(jìn)入該透鏡中的該光線，并使該光線從該側(cè)邊出光面離開該透鏡；以及一遮光層，配置于至少部分的該全反射面上。
本發(fā)明的發(fā)光模塊于至少部分的全反射面上配置遮光層，因此可以避免光線從全反射面射出于透鏡之外，進(jìn)而使發(fā)光模塊具有良好的側(cè)向發(fā)光效果。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

圖1為習(xí)知側(cè)向發(fā)光型的發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意圖。
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意圖。
圖4為本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意圖。
圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例的發(fā)光模塊的示意圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例請參考圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光模塊200具有一中心軸C1，且發(fā)光模塊200包括一光源210、一透鏡220以及一遮光層230。由圖2可知，光源210適于提供光線212，而透鏡220配置于光源210的上方，其中透鏡220具有光入射面222、全反射面224以及側(cè)邊出光面226。光入射面222位于光源210的上方，而全反射面224位于光入射面222的上方，側(cè)邊出光面226連接光入射面222以及全反射面224。光線212適于從光入射面222進(jìn)入透鏡220中，而全反射面224適于反射進(jìn)入透鏡220中的光線212，并使光線212從透鏡220的側(cè)邊出光面226射出。其中，遮光層230配置于至少部分的全反射面224上，配置的區(qū)域?yàn)槿瓷涿?24上的漏光區(qū)。由于透鏡220在實(shí)際制作時(shí)容易因?yàn)橹瞥痰氖枋?如射出模具的制作誤差、磨耗、透鏡被刮傷等)，而在透鏡220的全反射面224上形成漏光區(qū)，一般常見的漏光區(qū)是位在透鏡220的脫膜角處，如圖2中V型全反射面224的底部。
承上述，光源210為一發(fā)光二極管芯片，且此發(fā)光二極管芯片具有一發(fā)光主軸C2。在本實(shí)施例中，發(fā)光主軸C2例如是與發(fā)光模塊200的中心軸C1重合。此外，配置于全反射面224上的遮光層230，其配置位置對應(yīng)于光源210，如圖2所示，遮光層230系位于光源210的正上方，且遮光層230配置于全反射面224上的漏光區(qū)，其所涵蓋的面積可略大于、等于或是略小于光源210的發(fā)光面積。在本實(shí)施例中，遮光層230是會反射光線的光反射層，其可以是利用涂布(蒸鍍或?yàn)R鍍)的方法形成于全反射面224上，具體而言，遮光層230的材質(zhì)包括金屬如銀、鋁、鉻、高分子膜，或是可以反射光線的遮光材料。
當(dāng)光源210發(fā)亮提供光線212時(shí)，光源210所提供的光線212會從光入射面222進(jìn)入透鏡220，進(jìn)入透鏡220的部分光線212會傳遞至全反射面224，并且被全反射面224反射后從側(cè)邊出光面226出射，而進(jìn)入透鏡220的其余光線212則不會被全反射面224反射而直接從側(cè)邊出光面226出射。由于透鏡220的光入射面222、全反射面224以及側(cè)邊出光面226皆具有特殊的曲率設(shè)計(jì)，因此這些從側(cè)邊出光面226出射的光線212的光路徑大致上會垂直于發(fā)光模塊200的中心軸C1。本實(shí)施例在透鏡220的部分全反射面224上制作遮光層230，而此遮光層230除了避免光線212直接從全反射面224射出，還可加強(qiáng)全反射面224反射部分光線212的效果，進(jìn)而增進(jìn)發(fā)光模塊200側(cè)向發(fā)光的效果。
此外，為了保護(hù)遮光層230，可以在遮光層230上配置一保護(hù)層240，而此保護(hù)層240的材質(zhì)例如是硅膠(Silicone)或是環(huán)氧樹脂(Epoxy)。因此，在將發(fā)光模塊200組裝至其它裝置的組裝過程中，保護(hù)層240可以保護(hù)遮光層230，避免遮光層230因與其它組件接觸而受到破壞。或者，本實(shí)施例亦可在遮光層230以及保護(hù)層240之間形成一層高分子膜，以加強(qiáng)全反射面224的反射效果。
綜上所述，由于透鏡220容易因?yàn)橹瞥痰氖枋?如射出模具的制作誤差、磨耗、透鏡被刮傷等)而在全反射面224上形成漏光區(qū)，而漏光區(qū)會使發(fā)光模塊200的側(cè)向出光效果變差。所以，本實(shí)施例在全反射面224上制作遮光層230，以避免光線212從全反射面224射出，進(jìn)而使光線212都是從透鏡220的側(cè)邊出光面226射出。與習(xí)知相較，本發(fā)明的發(fā)光模塊200具有更佳的側(cè)向出光效果。
第二實(shí)施例請參考圖3，本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光模塊與第一實(shí)施例的發(fā)光模塊相似，二者主要不同的處在于本實(shí)施例的發(fā)光模塊200’中的遮光層230’包括一中心遮光層232以及一外部遮光層234。
如圖3所示，本實(shí)施例的遮光層230’的中心遮光層232是位于光源210上方的全反射面224上，而外部遮光層234也是位于全反射面224上，但外部遮光層234環(huán)繞中心遮光層232。其中，中心遮光層232系設(shè)置于透鏡220因制程疏失于全反射面224上形成的漏光區(qū)。外部遮光層234設(shè)置于全反射面224上的區(qū)域系針對封裝發(fā)光二極管或組裝發(fā)光模塊時(shí)所造成的漏光區(qū)，此漏光區(qū)是因?yàn)榉庋b或組裝底座的機(jī)械軸與發(fā)光模塊的光軸不容易重合一致，多少有位移(shift)現(xiàn)象而造成的。
當(dāng)一部分的光線212傳遞至全反射面224時(shí)，遮光層230’的中心遮光層232以及外部遮光層234可以避免光線212從全反射面224的特定區(qū)域(漏光區(qū))射出，同時(shí)加強(qiáng)全反射面224反射光線212的效果。因此，發(fā)光模塊200’可以具有較良好的側(cè)向出光效果。承上述，中心遮光層232與外部遮光層234涵蓋于全反射面224上的面積大小及形狀，以及外部遮光層234的配置數(shù)量，都可以依照實(shí)際制程以及設(shè)計(jì)需求加以調(diào)整。
第三實(shí)施例請參考圖4，本發(fā)明第三實(shí)施例的發(fā)光模塊與第一及第二實(shí)施例的發(fā)光模塊相似，但不同的處在于本實(shí)施例的發(fā)光模塊200”中的遮光層230”，完全覆蓋住全反射面224。
如圖4所示，由于本實(shí)施例的遮光層230”完全覆蓋住全反射面224，因此全反射面224上不會有漏光區(qū)。此外，遮光層230”的材質(zhì)為金屬或是可以反射光線的遮光材料，因此完全覆蓋住全反射面224的遮光層230”可以增加全反射面224反射光線212的效果。當(dāng)部分的光線212傳遞至全反射面224時(shí)，全反射面224會反射所有傳遞至全反射面224的部分光線212，使光線212無法從全反射面224的特定區(qū)域射出。光線212被全反射面224反射后，會從側(cè)邊出光面226射出。相較于習(xí)知，光線212在進(jìn)入透鏡220的后，皆是從側(cè)邊出光面226射出，因此本實(shí)施例的發(fā)光模塊200”具有良好的側(cè)向出光效果。另外，完全覆蓋住全反射面224的遮光層230”，于實(shí)際制作上較為方便。
第四實(shí)施例請參考圖5，本發(fā)明第四實(shí)施例與第二實(shí)施例相似，但不同的處在于本實(shí)施例的發(fā)光模塊300中的遮光層330’為會吸收光線的光吸收層。
如圖5所示，遮光層330’配置于全反射面224上。在本實(shí)施例中，遮光層330’包括中心光吸收層332以及外部光吸收層334，其中中心光吸收層332的位置對應(yīng)于光源210，且中心光吸收層332所涵蓋的面積可略大于、等于或是略小于光源210的發(fā)光面積。外部光吸收層334則是環(huán)繞光吸收層332。由于光吸收層332及334會吸收光線，所以原本從全反射面224的漏光區(qū)出射的光線212會被中心光吸收層332及外部光吸收層334吸收。相較于習(xí)知，在本實(shí)施例的發(fā)光模塊300中，光線212都是從側(cè)邊出光面226出射，不會有光線212從全反射面224射出透鏡的外，因此本實(shí)施例的發(fā)光模塊300具有良好的側(cè)向出光效果。
承上述，雖然本實(shí)施例的發(fā)光模塊300的遮光層330’包括中心光吸收層332及外部光吸收層334，但中心光吸收層332與外部光吸收層334的配置可視透鏡220的需求個(gè)別單獨(dú)設(shè)置或共同設(shè)置。也就是說，本發(fā)明并不限定發(fā)光模塊300內(nèi)的光吸收層的數(shù)量及其配置位置，但光吸收層須配置在全反射面224上的漏光區(qū)，以避免光線212從全反射面224出射。
綜上所述，本發(fā)明的發(fā)光模塊是在全反射面上配置遮光層，以使發(fā)光模塊具有良好的側(cè)向出光效果。當(dāng)遮光層為光反射層時(shí)，遮光層可以幫助全反射面反射所有傳遞至全反射面的光線，使所有傳遞至透鏡內(nèi)的光線皆是由側(cè)邊出光面射出。因此，光線不會從直接從全反射面射出于透鏡的外，故發(fā)光模塊具有良好的側(cè)向出光效果。透過于全反射面上配置遮光層，使本發(fā)明的發(fā)光模塊可容許更高的透鏡制造誤差、封裝發(fā)光二極管或組裝發(fā)光模塊的組裝誤差。
此外，當(dāng)遮光層為光吸收層時(shí)，光吸收層會吸收從全反射面的漏光區(qū)出射的光線，使光線不會從全反射面射出于透鏡之外。因此，光線都是從透鏡的側(cè)邊出光面射出，故發(fā)光模塊具有良好的側(cè)向出光效果。
雖然本發(fā)明已以一實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
主要組件符號說明50中心軸100、200、300發(fā)光模塊110、210光源112、212光線120、220透鏡122、222光入射面124、224全反射面126、226側(cè)邊出光面230、230’、230”、330遮光層232中心遮光層234外部遮光層332中心吸收層334外部吸收層240保護(hù)層C1中心軸C2發(fā)光主軸A、B漏光區(qū)
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光模塊，具有一中心軸，其特征在于該發(fā)光模塊包括一光源，提供一光線；一透鏡，配置于該光源上方，該透鏡具有一位于該光源上方的光入射面、一位于該光入射面上方的全反射面以及一連接該光入射面以及該全反射面的側(cè)邊出光面，其中該光線從該光入射面進(jìn)入該透鏡中，該全反射面反射進(jìn)入該透鏡中的該光線，并使該光線從該側(cè)邊出光面離開該透鏡；以及一遮光層，配置于至少部分的該全反射面上。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該光源為發(fā)光二極管芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該發(fā)光二極管芯片具有一發(fā)光主軸，且該發(fā)光主軸與該發(fā)光模塊的中心軸重合。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層包括一光吸收層。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層包括一光反射層。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層位于該光源正上方的該全反射面上。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層包括一中心遮光層，位于該光源上方的該全反射面上；以及一外部遮光層，位于該全反射面上，且環(huán)繞該中心遮光層。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層完全覆蓋住該全反射面上。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于該遮光層的材質(zhì)包括金屬或高分子膜。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其特征在于更包括一保護(hù)層，配置于該遮光層之上。
全文摘要
一種發(fā)光模塊，具有一中心軸。此發(fā)光模塊包括一光源、一透鏡以及一遮光層。其中，光源適于提供光線，而透鏡配置于光源上方。透鏡具有光入射面、全反射面以及側(cè)邊出光面。光入射面位于光源的上方，而全反射面位于光入射面上方，側(cè)邊出光面連接光入射面以及全反射面。光線從光入射面進(jìn)入透鏡中，而全反射面可反射進(jìn)入透鏡中的光線，并使光線從透鏡側(cè)邊的出光面射出。另外，遮光層配置于至少部分的全反射面上。本發(fā)明的發(fā)光模塊于至少部分的全反射面上配置遮光層，因此可以避免光線從全反射面射出于透鏡之外，進(jìn)而使發(fā)光模塊具有良好的側(cè)向發(fā)光效果。
文檔編號F21V13/00GK101055907SQ200610073580
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者陳東安, 黃永吉, 張忠民, 黃志成 申請人:中強(qiáng)光電股份有限公司