專利名稱：基于發(fā)光二極管的面光源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于發(fā)光二極管的面光源模塊，屬于發(fā)光二極管封裝和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明適用于例如個人計算機(jī)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、手持電話等設(shè)備上安裝的液晶顯示裝置的背光源，也適用于普通的室內(nèi)照明用燈具。
背景技術(shù)：
到目前為止，液晶顯示裝置所使用的背光源主要是以棒狀熒光燈(冷陰極管)作為一次光源的，其光路圖如圖1所示，散射機(jī)制層11分布于與出射主面相對的主面上，其作用是改變原有光路而使光經(jīng)反射從出射主面12出射。而由于冷陰極熒光燈管的顯色指數(shù)(CRI)較低，所以以其作為一次光源的背光源就不可避免的具有顯色性較差的原理性缺陷；進(jìn)而以這種光源作為背光源的液晶顯示裝置在色彩表現(xiàn)力上就存在明顯的不足。
發(fā)光二極管的出現(xiàn)使這個問題的解決成為可能。由于使用三基色(RGB)發(fā)光二極管生成的白光具有優(yōu)良的顯色指數(shù)(CRI)，因此克服了液晶現(xiàn)實裝置在色彩表現(xiàn)力上的不足。同時，發(fā)光二極管還具有低壓操作、無污染(不含汞)的優(yōu)點。
然而，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的基于發(fā)光二極管的面光源器件的能量利用率仍然比較低。一方面是由于發(fā)光二極管制造技術(shù)本身還在不斷發(fā)展，其功率效率(Wall-Plug Efficiency)尚有很大的提升空間；另一方面將發(fā)光二極管封裝成實用的面光源器件的二次封裝效率(簡稱二次效率)還比較低，而導(dǎo)光板的導(dǎo)光效率低是一個重要原因。導(dǎo)光板的導(dǎo)光效率定義為從導(dǎo)光板出光主面出射的總有效光通量占耦合進(jìn)入導(dǎo)光板的總光通量的百分比。根據(jù)美國的Lumileds Lighting公司技術(shù)發(fā)布文檔TP29中披露的數(shù)據(jù)，該公司的一種基于大功率發(fā)光二極管的面光源設(shè)計的二次效率最好為50％，其中導(dǎo)光板的導(dǎo)光效率約為60％。
導(dǎo)光效率主要決定于導(dǎo)光板的總體結(jié)構(gòu)和散射機(jī)制層的散射原理和構(gòu)造。美國專利U.S.Pat.No.5396350中提到傳統(tǒng)的導(dǎo)光板的導(dǎo)光效率只有10％～20％。在這份專利和其他幾份專利U.S.Pat.No.5461547，U.S.Pat.No.5359691，U.S.Pat.No.5854872中，分別提出了不同的導(dǎo)光板以及其散射機(jī)制層結(jié)構(gòu)，并對導(dǎo)光板出射光的方向性和導(dǎo)光效率作出了不同程度上的改進(jìn)。然而，根據(jù)學(xué)術(shù)期刊APPLIED PHYSICS LETTERS上第83期的文獻(xiàn)《Highly-efficientbacklight for liquid crystal display having no optical films》，現(xiàn)有的導(dǎo)光板的導(dǎo)光效率的最高水平只能夠達(dá)到60％，其散射機(jī)制層為反射微棱鏡陣列。這種導(dǎo)光板的無效出光更少，而且對有效出光的出光角度實現(xiàn)了更好的控制；但是它仍存在導(dǎo)光效率不高且制作困難、成本高等問題。
綜上所述，現(xiàn)有的針對冷陰極熒光燈管一次光源設(shè)計的導(dǎo)光板，都是在導(dǎo)光板與出射主面相對的主面上排布某種散射機(jī)制層，利用光線入射到散射單元改變原有的反射路徑而從出射主面出射。盡管通過優(yōu)化設(shè)計散射機(jī)制層和散射單元可以最大化導(dǎo)光效率，但由于光線不可避免的會從與出射主面相對的主面透射出射而成為無效出射光，因此其導(dǎo)光效率存在一個原理性的上限而不能達(dá)到更高。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的基于發(fā)光二極管的面光源裝置，比如中國發(fā)明專利申請03101472.0和中國實用新型專利01267387.0中披露的面光源結(jié)構(gòu)，其原理也和上述原理相似，因此難以突破上述的原理性導(dǎo)光效率上限。
基于此，本發(fā)明提出一種新的導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)以及在此基礎(chǔ)上的一種基于發(fā)光二極管的面光源模塊。它突破了上述的導(dǎo)光板導(dǎo)光效率的原理性上限，使實現(xiàn)更高效率的面光源成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于發(fā)光二極管的面光源模塊，它能夠?qū)l(fā)光二極管芯片近似點光源發(fā)出的光高效率的轉(zhuǎn)化為一個均勻的面光源的出射光。
本發(fā)明的特征在于所述的導(dǎo)光板的出射主面上水平分布有若干個凸出于所述的出射主面的且以近似圓弧狀延伸的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)；所述的近似圓弧指的是任意一種直線或曲線，它是以所述的發(fā)光二極管光源在所述出射主面上的投影點為近似中心的；所述的出射主面指的是有效光所出射的平面。
所述的發(fā)光二極管光源是包含著一枚或若干枚發(fā)光二極管芯片的。
所述的出射主面，對于液晶顯示裝置的背光源來說，指的是面對液晶層的主面。
所述的出射主面，對于照明裝置來說，出射主面指的是用于照明的平面。
所述的近似圓弧具有下述特征從發(fā)光二極管光源到所述的直線或曲線上的任意一點的連線，與所述的直線或曲線在所述任意一點的切線的夾角為不小于60度的銳角。
在所述導(dǎo)光板中傳播的光是在入射到所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的某一個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)后，在所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的界面發(fā)生透射或一系列的反射和透射，最終由所述的出射主面出射的。
所述的出射主面內(nèi)的任意一個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的任意一個縱剖面的形狀在幾何上是全等的。
M個所述的面積各為S的出射主面構(gòu)成了M個面光源模塊，把它們在水平方向二維拼接后，形成一個面積為M×S的大面積面光源。
把所述的一個或若干個面光源模塊在水平方向二維拼接后構(gòu)成一個面光源裝置。
通過軟件模擬上述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，分析得到二次封裝效率達(dá)到80％，比現(xiàn)有產(chǎn)品的效率的最高水平高30％以上；面光源最亮點光強(qiáng)與面光源最暗點光強(qiáng)的比為1.2，實現(xiàn)了均勻出光。
從以上分析可以看出，本發(fā)明不僅適用于基于發(fā)光二極管的一次光源，它同樣適用于基于小功率發(fā)光二極管(工作電流約為20mA)和其它線度遠(yuǎn)小于導(dǎo)光板線度的光源。因此本發(fā)明的另一個目的是提供一種基于近似點光源的一次光源的導(dǎo)光板，它能夠?qū)⒁淮喂庠窗l(fā)出的光高效率的轉(zhuǎn)化為一個均勻的面光源的出射光。
這里的線度指的是能夠衡量目標(biāo)物體大小的有效長度，對于正方形為其邊長，對于圓形則為其直徑等等。而上述的光源線度遠(yuǎn)小于導(dǎo)光板線度指的是光源線度小于導(dǎo)光板線度的十分之一。若光源和導(dǎo)光板線度滿足這樣的條件，則完全類似于基于發(fā)光二極管的面光源模塊的分析，得到的新的面光源模塊同樣可以實現(xiàn)高效率的均勻出光。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種液晶顯示裝置，其背光源核心發(fā)光部分使用一個或多個上述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊構(gòu)成。
如前所述，由于導(dǎo)光效率的大幅提升，這種新型液晶顯示裝置的耗電量與傳統(tǒng)的液晶顯示裝置相近，但同時由于使用一次光源的不同，新型液晶顯示裝置在色彩表現(xiàn)力上比傳統(tǒng)的液晶顯示裝置有較大的提高。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種室內(nèi)照明燈具，其核心發(fā)光部分使用一個或多個上述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊構(gòu)成。
在室內(nèi)普通照明領(lǐng)域，熒光燈能量利用率高(＞70lm/W)，但其色溫(CCT)較低(即冷色調(diào))，顯色指數(shù)較差；白熾燈具有暖色調(diào)和理想的顯色指數(shù)(CRI)，但能量利用率低(＜15lm/W)，能量浪費嚴(yán)重，而且壽命較短。本發(fā)明提供的這種新型的室內(nèi)照明燈具在能量利用率上高于白熾燈，同時可以得到暖色調(diào)和高于熒光燈的顯色指數(shù)(CRI)的出射光。而且，這種新型面光源還具有無污染(不含汞)、長壽命、更好的家居裝飾效果等特點，這是無需再解釋的。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是傳統(tǒng)的基于棒狀熒光燈(冷陰極管)的背光源的光路示意圖。
圖2a是基于發(fā)光二極管的面光源模塊的正視圖。
圖2b是基于發(fā)光二極管的面光源模塊的俯視圖。
圖2c是基于發(fā)光二極管的面光源模塊的三維視圖。
圖3a是一種光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的三維視圖。
圖3b是一種光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的縱剖面圖以及光線入射到其上的光路示意圖。
圖4是基于發(fā)光二極管的面光源模塊的光路示意圖。
圖5是半圓形縱剖面的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的光路示意圖。
圖6是帶有直線段狀的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的面光源模塊的俯視圖。
圖7是使用兩個一次點光源的面光源模塊的俯視圖。
圖8是多個基于發(fā)光二極管的面光源模塊水平二維拼接得到大面積面光源的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的該模塊包含一個或多個發(fā)光二極管光源31和一塊將從該發(fā)光二極管光源31發(fā)出的光擴(kuò)散至一個出射主面34并出射的導(dǎo)光板35；導(dǎo)光板35的出射主面34分布有若干以所述發(fā)光二極管光源31在出射主面34上的投影點為近似中心點的凸出的水平方向以近似圓弧狀延伸的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33。圖2a和圖2b分別是這種基于發(fā)光二極管31的面光源模塊的正視圖和俯視圖，圖2c是其三維視圖，其中圖2a所示的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)34由于其線度比導(dǎo)光板35線度低3個數(shù)量級，因此在圖2a中沒有顯示其具體結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)見圖2c。
圖2a、3b和3c中只使用一個發(fā)光二極管光源31作為一次點光源，只是為了方便說明和舉例，并不限制使用多個一次點光源的可能性。所述的發(fā)光二極管光源31包含一枚或若干枚發(fā)光二極管芯片。從它發(fā)出的光線經(jīng)過全反射耦合進(jìn)入導(dǎo)光板35內(nèi)傳播。
所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33分布于導(dǎo)光板35的出射主面34。這里的出射主面34指的是有效光所出射的平面。對于液晶顯示裝置的背光源來說，出射主面34指的是面對液晶層的主面；對于照明裝置來說，出射主面34指的是用于照明的平面。
所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在出射主面34上以近似圓弧狀延伸，該圓弧以發(fā)光二極管光源31在出射主面34上的投影點為近似中心。這里的近似圓弧狀指的是任意一種直線或曲線，它具有如下的特征從發(fā)光二極管光源31到該直線或曲線上的任意一點A的連線，與該直線或曲線在該點A的切線的夾角(銳角)不小于60度(角度制)。
由于發(fā)光二極管光源31的線度遠(yuǎn)小于導(dǎo)光板線度，因此可以近似看作是點光源。如圖2b，由幾何光學(xué)可知，由于光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在導(dǎo)光板出射主面34上以近似圓弧狀延伸，如前所述，由光源出射的光線的方向與光線入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的入射點在出射主面34內(nèi)的切線方向的夾角不小于60度(角度制)，也就是說，每條光線都可以按照近似垂直入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33來分析；其光路亦可簡化為在光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的縱剖面上的二維光路，如圖3b所示。
圖3a為一種光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的三維視圖。任意一個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的任意一個縱剖面的形狀在幾何上全等且關(guān)于對稱軸48對稱。光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33凸出于出射主面34，具有兩個垂直于出射主面的曲面42和43和兩個分別與42和43相交并成一定夾角的曲面44和45；在光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的任意一個縱剖面上，所述的曲面42和43所對應(yīng)的直線互相平行，所述的兩個曲面44和45對應(yīng)的直線構(gòu)成該縱剖面頂部的峰46。
由圖3b可以看到，沒有入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的光47繼續(xù)在導(dǎo)光板35中傳播；而入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的光全部透射而從出射主面34出射而成為有效出射光，而沒有無效輸出光，這樣就在原理上突破了現(xiàn)有的導(dǎo)光板模塊的導(dǎo)光效率上限，實現(xiàn)了高效率的面光源。
通過設(shè)計光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在出光主面34內(nèi)的面分布函數(shù)和設(shè)計導(dǎo)光板35下表面邊界39形狀，可以得到均勻的面光源。為了防止一次光源上方的反射坑36出射光強(qiáng)過強(qiáng)，可以考慮在反射坑36表面鍍半透膜。
該模塊在俯視方向上的投影具有易于水平拼接的形狀。如圖2b的正六邊形只是可以采用的形狀之一，這里只是為了方便說明和舉例，并不限制采用其它形狀的可能性。
以下具體說明本發(fā)明的幾個具體實施例。在以下的說明中，導(dǎo)光板35的材料認(rèn)為是光學(xué)級PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)，其折射率n為1.49。這一點是任意的和因為說明方便起見，而決不限制可能的設(shè)計材料選擇的一般性。
實施例1是如圖4所示的基于發(fā)光二極管31的面光源模塊。實施例1中使用一個一次光源，它的核心部分為單枚發(fā)光二極管芯片，光源至于面光源模塊的幾何中心。實施例1中的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在出射主面34上的投影為以一次光源在出射主面34上的投影點為中心的圓弧。
光線在PMMA-空氣界面發(fā)生全反射的臨界條件是 當(dāng)光線的入射角θi滿足θi≥θic時，光現(xiàn)在PMMA-空氣界面發(fā)生全反射，以下稱這個條件為全反射條件。
如圖4所示，一次光源發(fā)出的光根據(jù)與光源發(fā)光平面法向夾角α分為四個部分通過設(shè)計反射坑36的坑壁曲面形狀可以使0≤α＜α1的部分光入射到反射坑36表面后滿足全反射條件而發(fā)生全反射進(jìn)入導(dǎo)光板35且在導(dǎo)光板35表面滿足全反射條件而傳播；α1≤α＜α2的部分光直接入射到導(dǎo)光板35且滿足全反射條件而傳播；α2≤α＜α3的部分光入射到曲面37并滿足全反射條件發(fā)生全反射進(jìn)入導(dǎo)光板35傳播；α3≤α≤90°的部分光則在曲面38不滿足全反射條件而出射，可以看作是損耗光，但由于一次光源在這個角度以內(nèi)的光強(qiáng)很小，因此這種損耗很小。總而言之，一次光源發(fā)出的光可以高效率的耦合進(jìn)入導(dǎo)光板35并在其中滿足全反射條件而傳播；同時，在導(dǎo)光板35中傳播的光都必須滿足全發(fā)射條件，即有θi≥θic。
導(dǎo)光板出射主面34按照一定的面分布率函數(shù)分布有多個凸出于出射主面34的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33，這些光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33以圓弧狀延伸，該圓弧以一次光源在出射主面34上的投影點為近似中心；出射主面34和分布于其上的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的俯視圖如圖2b所示。在本實施例中，光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在圓弧徑向方向上的寬度為50μm，相鄰兩個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在圓弧徑向方向上的最小間距為100μm。光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33凸出于出射主面34，具有兩個垂直于出射主面34的曲面42和43和兩個分別與42和43相交并成一定夾角的曲面44和45；光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的任意一個縱剖面為關(guān)于對稱軸48對稱，所述的曲面42和43所對應(yīng)的直線互相平行，所述的兩個曲面44和45對應(yīng)的直線構(gòu)成該縱剖面頂部的峰46。圖3為其任意一個縱剖面圖及局部的光路示意圖。對應(yīng)直線相平行的兩曲面42和43高25μm，其上的曲面所對應(yīng)的直線構(gòu)成該剖面圖頂部峰46，夾角為110度(角度制)?？梢钥吹剑瑳]有入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的光線47并不受其影響而繼續(xù)在導(dǎo)光板內(nèi)傳播；入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的光在界面處由于滿足θi≥θic，因此不滿足光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的邊界的全反射條件而透射或經(jīng)過一系列的反射和透射而從出射主面34出射。因為幾乎沒有從導(dǎo)光板下表面32出射的無效出射光，因此導(dǎo)光板35總的導(dǎo)光效率能夠達(dá)到80％。那么，局部的出射光強(qiáng)與該局部的導(dǎo)光板35內(nèi)光場強(qiáng)度成正比，也和該局部的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的分布密度成正比，即Pr∝ρr·Ir其中，Pr為某一局部r的光出射強(qiáng)度，ρr為該局部的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的分布密度，Ir為該局部的導(dǎo)光板35內(nèi)部光場強(qiáng)度?？紤]到由于光的出射而引起的導(dǎo)光板35內(nèi)部光場強(qiáng)度Ir的衰減，ρr應(yīng)隨著光的傳播方向有所增大。那么，通過合理設(shè)計各個局部的ρr，也就是設(shè)計光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的面分布率函數(shù)，就可以得到均勻的出射光分布。
在本實施例中，導(dǎo)光板下表面32為出射主面34相對的表面，下表面32的邊界翹起與下表面成一定角度β，形成的平面為39。它的作用是使增強(qiáng)靠近邊界處的出光光強(qiáng)，從圖4的光路中可以明顯看出，不需再作解釋。在本實施例中，β為30度(角度制)，平面39外側(cè)表面貼有反射膜。在邊界附近之外的其余部分，出射主面34和下表面32是互相平行的，這保證了光在導(dǎo)光板35內(nèi)傳播只要不入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33就始終滿足全反射條件繼續(xù)傳播，不會有泄漏損耗。
實施例2的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，它與實施例1的不同之處在于其光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的縱剖面形狀不同，這里重點說明不同的部分，對相同的部分省略重復(fù)說明。
實施例2的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33的縱剖面形狀和局部的光路如圖5所示?？梢钥吹?，局部入射到光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)61的光在界面處不滿足全反射條件而從出射主面34出射。同樣，因為幾乎沒有從導(dǎo)光板下表面32出射的無效出射光，導(dǎo)光板35總的導(dǎo)光效率能夠達(dá)到與實施例1相近的水平，但是在光出射角度分布上于實施例1略有不同。
實施例3的基于發(fā)光二極管31的面光源模塊，與實施例1的不同之處在于其光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33在出射主面上的具體投影形狀不同。這里重點說明不同的部分，對相同的部分省略重復(fù)說明。
實施例3的面光源模塊的俯視圖如圖6所示。其光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)71在出射主面34上的投影為直線段，但仍滿足以一次點光源在出射主面34上的投影點為近似圓心的近似圓弧的條件，即從一次點光源31到該光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33上的任意一點A的連線72，與該直線或曲線在該點A的切線73的夾角(銳角)不小于60度(角度制)。
由于光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33為近似以一次點光源在出射主面34上的投影點為近似的圓弧，其光路仍可近似為二維光路，因此其光路分析與實施例1相近，不再作重復(fù)說明；其效率與實施例4為使用兩個一次點光源31的面光源模塊，其俯視圖如圖7所示。其光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)33分別以兩個一次點光源31為中心分布，其縱剖面形狀與實施例1相同。實施例3可以看作是實施例1的擴(kuò)展，其光路分析與實施例1相近，不再作重復(fù)說明。
實施例5為M個如實施例1的基于發(fā)光二極管31的面光源模塊91水平二維拼接而成的大面積面光源，若實施例1中的面光源模塊的發(fā)光面積為S，則該拼接而成的面光源的發(fā)光面積為M×S。圖8為實施例3的三維視圖。
可以以其它形式實現(xiàn)本發(fā)明而不離開本發(fā)明的精神和范圍或基本特征，當(dāng)前公開的例子僅是其優(yōu)選的實施例。
權(quán)利要求
1.基于發(fā)光二極管的面光源模塊，該模塊包含一個或多個發(fā)光二極管光源和一塊將從該發(fā)光二極管光源發(fā)出的光擴(kuò)散至一個出射主面并出射的導(dǎo)光板，其特征在于所述的導(dǎo)光板的出射主面上水平分布有若干個凸出于所述的出射主面的且以近似圓弧狀延伸的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)；所述的近似圓弧指的是任意一種直線或曲線，它是以所述的發(fā)光二極管光源在所述出射主面上的投影點為近似中心的；所述的出射主面指的是有效光所出射的平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，所述的發(fā)光二極管光源是包含著一枚或若干枚發(fā)光二極管芯片的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，所述的出射主面，對于液晶顯示裝置的背光源來說，指的是面對液晶層的主面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，所述的出射主面，對于照明裝置來說，出射主面指的是用于照明的平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，所述的近似圓弧具有下述特征從發(fā)光二極管光源到所述的直線或曲線上的任意一點的連線，與所述的直線或曲線在所述任意一點的切線的夾角為不小于60度的銳角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，在所述導(dǎo)光板中傳播的光是在入射到所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的某一個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)后，在所述的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的界面發(fā)生透射或一系列的反射和透射，最終由所述的出射主面出射的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，所述的出射主面內(nèi)的任意一個光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的任意一個縱剖面的形狀在幾何上是全等的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于M個所述的面積各為S的出射主面構(gòu)成了M個面光源模塊，把它們在水平方向二維拼接后，形成一個面積為M×S的大面積面光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的基于發(fā)光二極管的面光源模塊，其特征在于，把所述的一個或若干個面光源模塊在水平方向二維拼接后構(gòu)成一個面光源裝置。
全文摘要
基于發(fā)光二極管的面光源模塊屬于發(fā)光二極管封裝和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，它包含發(fā)光二極管和一塊把從發(fā)光二極管發(fā)出的光擴(kuò)散至一個出射主面出射的導(dǎo)光板，在該出射主面上水平分布有若干個凸出于出射主面且以近似圓弧狀延伸的光出射引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述的圓弧是任意一種直線或曲線，它是以發(fā)光二極管光源在出射主面上的投影點為近似中心的。液晶顯示器中面對液晶層的主面，或照明裝置中用于照明的平面都是所述的出射主面。本發(fā)明的二次封裝效率達(dá)到80％，比現(xiàn)在產(chǎn)品的最高水平還高30％以上；面光源最亮點光強(qiáng)與最弱點光強(qiáng)之比為1.2，實現(xiàn)了均勻出光。它用于制造出光均勻且出光面積大、顯色指數(shù)高的面光源裝置。
文檔編號H01L33/00GK1688028SQ20051001144
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者羅毅, 錢可元, 楊毅, 韓彥軍 申請人:清華大學(xué)