專利名稱：光源組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光源組件。
背景技術(shù)：
目前發(fā)光二極管已被廣泛用于各種領(lǐng)域中，實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常會(huì)采用專門的光處理元件處 理發(fā)光二極管中發(fā)射出來的光，以適于各種實(shí)際需要，例如，經(jīng)常在發(fā)光二極管的出光部設(shè) 置透鏡用于匯聚光線。
此種設(shè)計(jì)中，光線首先從發(fā)光二極管內(nèi)出射到發(fā)光二極管外，經(jīng)過透鏡與發(fā)光二極管之 間的間隙后入射透鏡。由于發(fā)光二極管的封裝外殼以及透鏡通常都是由折射率遠(yuǎn)大于空氣折 射率的的固體材料構(gòu)成，因此發(fā)光二極管與透鏡之間的空隙會(huì)導(dǎo)致以下問題第一、光線在 出射發(fā)光二極管時(shí)容易發(fā)生全反射現(xiàn)像，使發(fā)光二極管的光出射率降低；第二、光線在發(fā)光 二極管表面及透鏡表面兩個(gè)界面處具有強(qiáng)烈的反射及折射作用，光的反射會(huì)造成光的浪費(fèi)， 透光率降低，而折射會(huì)影響光場的分布。以上各種效應(yīng)的綜合使得具有此種設(shè)計(jì)的發(fā)光二極 管光源組件整體發(fā)光效率低下。以上僅以透鏡為例進(jìn)行說明，當(dāng)采用其他的光處理元件例如 濾鏡時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生上述問題。
若將光源與光處理元件制作成直接接觸式，理論上即可解決上述問題，然而由于發(fā)光二 極體的外殼與光處理元件均為固體材料，其接觸面間之的微小縫隙將造成不可預(yù)期的光干涉 現(xiàn)像，使得對(duì)于光場的控制更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可減少光源與光處理元件之間光線折射與改善反射的光源組件。
所述光源組件包括至少一個(gè)光源，至少一個(gè)光處理元件，所述光源包括出光部，所述光 源組件還進(jìn)一步包括一透光填充層，所述透光填充層填滿所述出光部與所述光處理元件之間 的空隙。
所述的光源組件中，透光填充層填滿在出光部與光處理元件之間的空隙，可以降低出光 部出射的光線入射光處理元件時(shí)的反射及改善折射，可減少光線反射折射損失，且光線進(jìn)入 光處理元件時(shí)的發(fā)散角增高，使光處理元件的混光更加容易，可有效改善光處理元件內(nèi)的光 場分布。


圖l是第一實(shí)施例的光源組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是第一實(shí)施例的光源組件的光路示意圖。
圖3是第二實(shí)施例的光源組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是第三實(shí)施例的光源組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是第三實(shí)施例的光源組件分解示意圖。
具體實(shí)施例方式
參閱圖l，第一實(shí)施例的光源組件10包括光源12、透光填充層14及光處理元件16。光源 12包括發(fā)光部121及出光部122。透光填充層14填充在出光部122與光處理元件16之間的空隙 內(nèi)，透光填充層14使出光部122與光處理元件16之間接合。
發(fā)光部121可為發(fā)光二極管或者二極管激光器，當(dāng)然其他的固體光源責(zé)同樣可以適用。 出光部122為發(fā)光部121的封裝外殼，通常選用具有較高透明度的材料均，如玻璃，硅膠，透 明硅橡膠或者透明樹脂如環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸樹脂等。
透光填充層14可選用透明柔軟的材料，例如硅膠，透明硅橡膠、聚氨脂樹脂、聚氯乙烯 等。透光填充層14的厚度使得其可以填滿出光部122與光處理元件16之間的空隙即可。優(yōu)選 的，透光填充層14內(nèi)還可以混進(jìn)熒光粉，從而當(dāng)出光部122發(fā)出的光線透過透光填充層14時(shí) 可進(jìn)一步激發(fā)熒光粉發(fā)光，可以提高光的均勻性。
光處理元件16用于處理出光部122發(fā)射出來的光，以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的需要。例如光處理 元件16可為透鏡，用于對(duì)光線進(jìn)行匯聚或者發(fā)散。光處理元件16還可為濾鏡，用于僅讓具有 特定波長或者顏色的光通過。此外光處理元件16還可為表面形成有特定非透明圖案的透明板 ，以使出光部122出射的光呈現(xiàn)特定的形狀或圖案。當(dāng)然還可將上述各種設(shè)計(jì)結(jié)合使用。
參閱圖2，其為光源組件10中出光部122、透光填充層14及光處理元件16之間的光路示意 圖，出光部122的折射率為iiL，透光填充層14的折射率為iiF，光處理元件16的折射率為iiG，光 線從出光部122入射透光填充層14的透光率為TLF，反射率為RtF，光線從透光填充層14入射光 處理元件16的透光率為TFG，反射率為RFG，則光線從出光部122入射到光處理元件16的總透光
此函數(shù)為各界面處相對(duì)折射率的單調(diào)漸升函數(shù)，亦即nL/nF及nF/iiG越接近于l，透光率T 越大。因此最優(yōu)選的nfni^nG，此時(shí)出光部122中所有的光會(huì)入射到光處理元件16中；當(dāng)近#
IIG時(shí)，優(yōu)選為"7=^^，此時(shí)可使透光率T最大；再次之，須使!!L〈nF〈nG，相比于出光部
122與光處理元件16之間為空氣的情形仍然可以很大程度的提高光線的透光率。在制作本實(shí)施例的光源組件10時(shí)，可將透光填充層14先形成在出光部122上，也可以將 透光填充層14先形成在光處理元件16上，或者分別在出光部122與光處理元件16上形成第一 部分與第二部分，當(dāng)光源12與光處理元件16裝配好之后，第一部分與第二部分就共同構(gòu)成透 光填充層14。當(dāng)透光填充層14的材質(zhì)與出光部122的材質(zhì)相同時(shí)，還可將透光填充層14與出 光部122—體成型。當(dāng)將光源12與光處理元件16裝配好后，透光填充層14就填滿在出光部 122與光處理元件16之間的空隙內(nèi)。
本實(shí)施例的光源組件l0中，透光填充層14填滿在出光部122與光處理元件16之間的空隙 ，可以降低出光部122出射的光線入射光處理元件16時(shí)的反射及改善折射，可減少光線反射 折射損失，且光線進(jìn)入光處理元件16時(shí)的發(fā)散角增高，使光處理元件16的混光更加容易，可 有效改善光處理元件16內(nèi)的光場分布。當(dāng)透光填充層與光處理元件16及出光部122折射率相 近或相同時(shí)，此種效果更加明顯。
參閱圖3，第二實(shí)施例的光源組件20與第一實(shí)施例的光源組件10相似，不同之處在于， 透光填充層24為液體，相應(yīng)的，光源22與光處理元件26之間設(shè)置有密封件28。密封件28具有 一定厚度，其上具有一通孔，通孔正對(duì)出光部222設(shè)置。從而出光部222、密封件28及光處理 元件26共同定義出一密封腔體，透光填充層24填充在該密封腔體內(nèi)。透光填充層24可為高粘 滯系數(shù)的透明液體如有機(jī)硅油、高級(jí)醇及其酯類化合物等。高級(jí)醇指碳原子數(shù)大于5的醇類 。當(dāng)然其他的液體，只要其折射率滿足上述條件同樣可以采用。密封件28可選用柔軟材質(zhì)的 密封圈，例如橡膠密封圈。當(dāng)透光填充層24采用液體時(shí)，透光填充層24與光處理元件26及出 光部222之間很容易實(shí)現(xiàn)無縫接觸。
參閱圖4及圖5，第三實(shí)施例的光源組件30與第一實(shí)施例的光源組件10相似，不同之處主 要在于，出光部322包括基體320及形成在基體320上的凸起321。相應(yīng)的，光處理元件36上具 有弧形凹面362，凹面362定義出一凹陷366。出光部322的凸起321可設(shè)置在凹陷366內(nèi)，此時(shí) 凹面362的邊緣364與出光部322緊密接觸，從而在出光部322與光處理元件36之間定義出一密 封腔體，透光填充層34就填充在此腔體內(nèi)。此種具有弧形凸起的出光部322具有更大的發(fā)光 角度，有利于光場的分布。而且出光部322的凸起321設(shè)置在光處理元件36內(nèi)，因而出光部 322發(fā)射出的光線基本都進(jìn)入光處理元件36，光源組件30具有更高的光線利用率。當(dāng)然該凸 起并不限于弧形，還可呈圓柱形、菱柱形、錐形及錐臺(tái)形等。本實(shí)施例中，透光填充層34既 可為固體柔性透明材料，也可為高折射率的液體。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種光源組件，其包括至少一個(gè)光源，至少一個(gè)光處理元件，所述光源包括出光部，其特征在于，所述光源組件還進(jìn)一步包括一透光填充層，所述透光填充層填充于所述光處理元件與所述出光部之間。
2.如權(quán)利要求l所述的光源組件，其特征在于，所述出光部的折射 率為nL，所述透光填充層的折射率為nF，所述光處理元件的折射率為nG，且<formula>formula see original document page 2</formula>
3.如權(quán)利要求2所述的光源組件，其特征在于<formula>formula see original document page 2</formula>
4.如權(quán)利要求l所述的光源組件，其特征在于，所述光處理元件為 透鏡、濾鏡或表面形成有非透明圖案的透明板。
5.如權(quán)利要求l所述的光源組件 ，其特征在于，所述透光填充層中混有熒光粉。
6.如權(quán)利要求l所述的光源組件 ，其特征在于，所述透光填充層為柔性透明材料。
7.如權(quán)利要求6所述的光源組件，其特征在于，所述透光填充層為 硅膠、透明硅橡膠、聚氨脂樹脂或聚氯乙烯。
8.如權(quán)利要求l所述的光源組件，其特征在于，所述光源與所述光 處理元件之間設(shè)置有一密封件，所述密封件上具有一通孔，所述通孔正對(duì)所述出光部設(shè)置， 所述光處理元件、通孔及光源共同定義出一密封腔體，所述透光填充層為液體且填充在所述 密封腔體內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的光源組件，其特征在于，所述液體為有機(jī)硅 油、碳原子數(shù)大于5的醇或其酯。
10.如權(quán)利要求l所述的光源組件，其特征在于，所述出光部包括基 體及形成在所述基體上的凸起，所述光處理元件上具有凹面，所述凹面定義出一凹陷，所述 凸起設(shè)置于所述凹陷內(nèi)，所述透光填充層填充在所述凸起與所述凹陷之間。
11.如權(quán)利要求10所述的光源組件，其特征在于，所述凹面的邊緣與所述出光部緊密接觸。
12.如權(quán)利要求l所述的光源組件，其特征在于，所述光源為發(fā)光二 極管或二極管激光器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光源組件。所述光源組件包括至少一個(gè)光源，至少一個(gè)光處理元件，所述光源包括出光部，所述光源組件還進(jìn)一步包括一透光填充層，所述透光填充層填滿所述出光部與所述光處理元件之間的空隙。所述光源組件可減少光線進(jìn)入光處理元件時(shí)的反射與改善折射，從而提高光線利用率。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101418927SQ200710202230
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者徐智鵬, 李澤安 申請(qǐng)人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司