一種直下式大尺寸背光燈珠的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了直下式大尺寸背光燈珠，包括LED芯片、透鏡及電路板，LED芯片設置在電路板上，透鏡置于電路板之上并覆蓋LED芯片，所述透鏡上設置若干凹面。這些凹面可為凹曲面，特別是球面。本實用新型通過一定規(guī)律設置在透鏡的內、外表面中的任一一面或兩面的凹面，將LED燈和透鏡的整體的發(fā)光角度根據(jù)需要有效擴大，光場分布可根據(jù)透鏡形狀及若干凹面分布設計，在同等燈珠與擴展面板間的距離的情況下，有效擴大了光線照射的面積，保證整個面板亮度均一化，有利于大幅減少燈珠的數(shù)量或者降低模組的厚度，從而節(jié)約成本，實現(xiàn)超薄化。
【專利說明】一種直下式大尺寸背光燈珠

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燈珠，具體地，涉及一種直下式大尺寸背光燈珠。

【背景技術】
[0002]LED背光已經成為液晶電視的主流，目前大尺寸LED液晶背光采用的側入式系統(tǒng)相對于直下式背光系統(tǒng)來說存在著整體亮度低、均勻性不高、對比度低。直下式背光結構LED面板燈中LED光源位于背光結構的底部，由反射膜的反作用后向上出光，經過一定的空間混光距離，再由擴散板等光學薄膜調制后出光，因此各光學組件的厚度及LED所需的空間混光距離決定了背光模組的整體厚度。特別是光源及其所需的混光距離，增加了背光結構的厚度，使得采用直下式背光的IXD外形結構較之側背光的IXD要厚重一些。
[0003]較之側背光結構需使用成本較高的導光板，采用直下式結構只需考慮透鏡和擴散板成本，且同等亮度下所用LED數(shù)量較少，甚至可以實現(xiàn)超高亮度的性能要求。因此采用直下式背光結構，在成本和能耗上具有明顯優(yōu)勢，特別是對于大尺寸的LED面板燈，結構厚重的劣勢更加不明顯，而低成本和低能耗的優(yōu)勢更為突出。但對于LED直下式背光系統(tǒng)，在短空間距離上將需要實現(xiàn)的目標照明面均勻散光，特別是大尺寸直下式LED背光技術中，如何解決直下式LED背光系統(tǒng)的超薄化設計問題十分關鍵，是一個難以解決的技術問題。
[0004]現(xiàn)有技術中，一般通過設計背光模組、反光膜等方式來提高LED陣列的散光均勻度。極個別使用直下式用的利于光線發(fā)散的透鏡來改善LED陣列的混光效果，雖然一定程度上減小背光模組的厚度，但在散光效果上還不盡如人意。
實用新型內容
[0005]針對現(xiàn)有技術的缺陷和問題，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種利于光線發(fā)散的直下式大尺寸背光燈珠，減小背光模組的厚度，使直下式背光LCD結構薄型化，減少同等亮度下所用LED數(shù)量，實現(xiàn)高亮度性能要求。
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供了一種直下式大尺寸背光燈珠，包括LED芯片、透鏡及電路板，LED芯片設置在電路板上，透鏡置于電路板之上并覆蓋LED芯片，所述透鏡上設置若干凹面。
[0007]進一步的，所述凹面為凹曲面，如球面。
[0008]進一步的，所述透鏡為空心殼體。既節(jié)約了材料，又便于光線充分混光散光。
[0009]進一步的，所述凹面設置在所述空心殼體的上表面、下表面之一或兩面。可根據(jù)不同散光需求和實際情況靈活選擇，兩面同時設置，形成類似雙面凹透鏡的結構，較單面設置具有更佳的散光混光效果。
[0010]進一步的，所述透鏡的內、外表面均為球面，且透鏡內、外表面的球心位于同一點。
[0011]進一步的，所述凹面均勻設置在透鏡表面。這樣設計，便于工藝上的生產制作。
[0012]同樣，所述凹面可根據(jù)光強分布非均勻地設置在透鏡的表面，以更好地實現(xiàn)光強的均勻分散。
[0013]進一步的，所述透鏡內表面設置的各內球面、外表面設置的各外球面的球心，一一對應設置于過透鏡表面球心的射線與其表面的交點處。此設計可在空心殼體的透鏡處形成若干個類似雙面凹透鏡的結構，具有良好的折射散光效果。
[0014]進一步的，所述透鏡內表面設置的各內球面、外表面設置的各外球面的球心，分別設置于過透鏡球心的不同射線與內、外表面的交點處，二者錯開交叉設置。
[0015]進一步的，所述透鏡投影面的中心位于電路板上LED芯片中心，所述透鏡下沿與電路板一體封裝。在透鏡底部和電路板相應位置上，設置定位結構。一般為相互配置的多對定位孔、定位銷。如透鏡下沿均勻設置定位銷、電路板相應位置設置定位孔。二者一般還通過娃膠進一步粘合。
[0016]進一步的，所述電路板底部設置有焊接層，可焊接在散熱片上。
[0017]進一步的，所述電路板四角設置有焊腳和安裝位，便于限定燈珠位置及接線。
[0018]本實用新型通過在燈珠透鏡上設置若干凹面，使從LED芯片發(fā)出的光線進行擴散，并使照度均勻化，將LED燈和透鏡的整體的發(fā)光角度根據(jù)需要有效擴大，光場分布可根據(jù)透鏡形狀及若干凹面分布設計，達成圓形、多邊形等規(guī)則形狀，在同等燈珠與擴展面板間的距離的情況下，有效擴大了光線照射的面積；通過透鏡上的若干凹面對光線的折射，使得光線從光強大的地方向光強小的地方折射，從而保證整個面板亮度均一化，同時大幅減少了燈珠的數(shù)量或者降低模組的厚度，從而節(jié)約成本，便于實現(xiàn)超薄化；通過定位結構使透鏡準確與LED芯片定位，確保配光精確；采用焊接層有效減小熱阻，使芯片產生的熱量迅速散發(fā)出去，使LED芯片在較低溫度范圍工作，利于延長整個系統(tǒng)的工作壽命；電路板焊腳設置便于限定燈珠位置及接線。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的一種實施例的剖面結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型的一種實施例的剖面A部結構光路原理圖；
[0021]圖3是本實用新型的另一種實施例的剖面結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型的第三種實施例的剖面結構示意圖；
[0023]其中:LED芯片1，球面2，透鏡3，電路板4，內球面201，外球面202，透鏡內表面301，透鏡外表面302。

【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]實施例1:
[0026]參照圖1所示，一種直下式大尺寸背光燈珠，一種直下式大尺寸背光燈珠，包括LED芯片1、透鏡3及電路板4，LED芯片1設置在電路板4上，透鏡3置于電路板4之上并覆蓋LED芯片1，所述透鏡3上設置若干凹面。所述凹面可為長方體、曲面體等任一立體凹面的一種或多種。
[0027]出于均勻散光及工藝制造上的便利，所述凹面采用凹曲面能達到較好較均勻的散光效果，本實施例中以球面2為例進行說明。
[0028]所述透鏡3也可為現(xiàn)有技術中的任一形狀，既可以通過在電路板4上直接用透明膠體注塑成型，也可采取透鏡3、電板板分離式設計生產，后期封裝固定的方式；既可為實心，也可為空心。出于更好地散射LED芯片1的光線，發(fā)揮凹面的作用考慮，本實施例采用空心殼體。這既節(jié)約了材料，又便于光線充分混光散光。
[0029]為保證配光效果，所述透鏡3投影面的中心位于電路板4上LED芯片1中心，所述透鏡3下沿與電路板4 一體封裝。在透鏡3底部和電路板4相應位置上，設置定位結構。一般為相互配置的多對定位孔、定位銷。如透鏡3下沿均勻設置定位銷、電路板4相應位置設置定位孔。另外，二者一般還通過硅膠進一步粘合。
[0030]所述凹面設置在所述空心殼體的上表面、下表面之一或兩面?？筛鶕?jù)不同散光需求和實際情況靈活選擇，兩面同時設置，形成類似雙面凹透鏡的結構，較單面設置具有更佳的散光混光效果。
[0031]所述凹面均勻設置在透鏡3表面。也可根據(jù)光強在未設置凹面時的分布情況，在光強較強的透鏡3對應部位設置曲率較大、分布較密的凹面，以將更多的光線向光強弱的地方折射。
[0032]所述透鏡內表面301、透鏡外表面302均為球面2。這樣設計，便于工藝上的生產制作。
[0033]另外，所述電路板4底部設置有焊接層，可焊接在散熱片上。所述電路板4四角設置有焊腳，便于限定燈珠位置及接線。這些散熱、限位、接線的結構在燈珠設置中均較為多見，在此不作贅述。
[0034]參照圖2所示，LED芯片1發(fā)出的光線，在通過透鏡內表面301時，一部分未通過內球面201，這些光線的原理與普通透鏡一樣。另有一部分通過設置在透鏡內球面201的光線，因透鏡3的折射率與殼體空心部分不同，光線與透鏡內球面201接觸后，發(fā)生折射，與LED芯片1光線的入射角方向偏離。爾后，光線通過透鏡外表面302，再次發(fā)生折射，進一步偏離原角度。這樣，就實現(xiàn)了 LED芯片1光強的均勻分布和配光面積擴大。
[0035]實施例2:
[0036]參照圖3所示，與實施例1不同之處在于，本實施例中，在透鏡內外表面均設置了凹面，即設置在透鏡內表面301的內球面201、透鏡外表面302的外球面202。內球面201、外球面202的球心對應設置在過透鏡內、外表面球心的同一軸線上。通過在透鏡內、外表面均設置凹面，能進一步擴大光線的散射面積。
[0037]實施例3:
[0038]參照圖4所示，與實施例2不同之處在于，本實施例中，設置在透鏡內表面301的內球面201、透鏡外表面302的外球面202的球心沒有對應設置在過透鏡內、外表面球心的同一軸線上，而是交錯叉開。這種設置，能使更多光線在通過透鏡時經過凹面發(fā)生偏離，增加光線散熱的均勻度。
[0039]最后應說明的是:以上所述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種直下式大尺寸背光燈珠，包括LED芯片、透鏡及電路板，LED芯片設置在電路板上，透鏡置于電路板之上并覆蓋LED芯片，其特征在于，所述透鏡上設置若干凹面。
2.如權利要求1所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述凹面為凹曲面。
3.如權利要求2所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述凹曲面為球面。
4.如權利要求3所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述透鏡為空心殼體。
5.如權利要求4所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述球面設置在所述空心殼體的上表面、下表面之一或兩面。
6.如權利要求5所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述球面均勻設置在透鏡表面。
7.如權利要求5所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述球面根據(jù)光強分布非均勻地設置在透鏡的表面。
8.如權利要求6或7所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述透鏡的內、外表面均為球面，透鏡內、外表面的球心位于同一點。
9.如權利要求8所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述透鏡內表面設置的各內球面、外表面設置的各外球面的球心，一一對應設置于過透鏡表面球心的射線與其表面的交點處。
10.如權利要求8所述的直下式大尺寸背光燈珠，其特征在于，所述透鏡內表面設置的各內球面、外表面設置的各外球面的球心，分別設置于過透鏡球心的不同射線與內、外表面的交點處，二者錯開交叉設置。
【文檔編號】F21V5/04GK204042581SQ201420494217
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】鄭漢武 申請人:深圳市穗晶光電科技有限公司