專利名稱：光線行進方向改變單元及含有其的模塊和發(fā)光二極管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)，特別是一種內(nèi)含光線行進方向改變單元的發(fā)光二極管組件及相關(guān)光線行進方向改變單元及模塊。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，圖1為傳統(tǒng)的發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)組件10的示意圖。LED組件10包括一電路板12、一設(shè)置于電路板12上的LED芯片14、及一覆蓋于LED芯片14上的膠體(gel material)16。
LED芯片14用來發(fā)射光線LLED，而其所發(fā)射的光線LLED主要朝垂直于電路板12的方向行進。
正因為其所發(fā)射的光線LLED主要朝垂直于電路板12的方向行進，所以，LED組件10可廣泛地應(yīng)用于移動電話、液晶顯示器、及照明等各種上視(top-viewing)電子裝置中。
但也正因為其所發(fā)射的光線LLED主要朝垂直于電路板12的方向行進，LED組件10無法應(yīng)用于任何側(cè)視(side-viewing)電子裝置中，例如像是移動電話的鍵盤上的背光(backlight)，其不僅要求LED組件10能發(fā)射朝垂直于電路板12的方向行進的光線LLED，尚要求LED組件10能發(fā)射朝平行于電路板12的方向行進的光線LLED。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種內(nèi)含光線行進方向改變單元的發(fā)光二極管組件及相關(guān)光線行進方向改變單元及模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點。該光線行進方向改變單元可將該發(fā)光二極管組件中一發(fā)光二極管所發(fā)射的光線，由主要朝垂直于一電路板的方向行進改成主要朝平行于該電路板的方向行進。
本發(fā)明的內(nèi)含光線行進方向改變單元的發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)組件包括一電路板、一設(shè)置于該電路板上用來發(fā)射光線的發(fā)光二極管芯片、以及一光線行進方向改變單元。該LED芯片上包括多個發(fā)光點；該光線行進方向改變單元包括一覆蓋于該發(fā)光二極管芯片的覆蓋面、以及一反射面，其包括多個反射點，該等反射點中至少一反射點的法線，與通過該反射點及該等發(fā)光點所形成的多條連接直線間的多個夾角中的最小夾角大于 其中，n為該光線行進方向改變單元的折射系數(shù)。


圖1為傳統(tǒng)LED組件的示意圖。
圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實施例中LED組件的示意圖。
圖3為圖2所顯示的LED組件的光線亮度分布圖。
圖4為本發(fā)明的第二實施例中LED組件的示意圖。
圖5為本發(fā)明的第三實施例中LED組件的示意圖。
圖6為本發(fā)明的第四實施例中LED組件的示意圖。
圖7為本發(fā)明的第五實施例中LED組件的示意圖。
圖8及圖9為本發(fā)明的第六實施例中LED組件矩陣的示意圖。
符號說明10、20LED組件 12 電路板14LED芯片 16 膠體22光線行進方向改變單元 24 覆蓋面26反射面 28 第一反射點30第二反射點 32 直立面34反射層 36 光線行進方向改變模塊82上反射面 84 側(cè)反射面88、90、92直線 72、74、94、96 發(fā)光點98法線 70 LED組件矩陣具體實施方式
請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實施例中一LED組件20的示意圖。LED組件20包括電路板12、LED芯片14、及一覆蓋于LED芯片14上的光線行進方向改變單元22，用來將LED芯片14所發(fā)射的光線LLED改成主要朝平行于電路板12的方向行進。LED芯片14上包括多個發(fā)光點72、74、94、及96等。
光線行進方向改變單元22包括一覆蓋于LED芯片14的覆蓋面24、以及一反射面26，反射面26可將LED芯片14所發(fā)射的主要朝垂直于電路板12的方向行進的光線LLED反射成朝平行于電路板12的方向行進。反射面26包括一上反射面82及一側(cè)反射面84。
反射面26上包括多個反射點(例如上反射面82上的第一反射點28、及側(cè)反射面84上的第二反射點30)，上反射面82上至少有一反射點(例如第一反射點28)，其所接收的光線LLED的入射角系大于 (依據(jù)Snell定律，其為一臨界角(critical angle)θC)，其中n為光線行進方向改變單元22的折射系數(shù)。舉例來說，由于上反射面82上的第一反射點28所接收的第一光線LLED1(由LED芯片14上的發(fā)光點94所發(fā)出)的入射角θ1已大于 所以，第一光線LLED1不會折射成第一折射光線L折射1、反而會全反射成全反射(total reflection)光線LT-反射；另一方面，由于側(cè)反射面84上的第二反射點30所接收的第二光線LLED2(由LED芯片14上的發(fā)光點96所發(fā)出)的入射角θ2仍小于 所以，第二光線LLED2會折射成第二折射光線L折射2?？偨Y(jié)言之，在本發(fā)明的LED組件20中，反射面26上所包括的該等反射點中(例如第一反射點28及第二反射點30)，至少一反射點(例如第一反射點28)的法線98，與連接該反射點及該等發(fā)光點的多條直線(例如連接第一反射點28及發(fā)光點94的直線88、連接第一反射點28及發(fā)光點72的直線90、以及連接第一反射點28及發(fā)光點74的直線92等)間所形成的多個夾角(例如夾角θ1、θ3及θ4)中的最小夾角(也就是θ4)大于 其中，n為該光線行進方向改變單元的折射系數(shù)。
請參閱圖3，圖3為LED組件20的光線亮度分布圖，其中一第一曲線C1代表平行于電路板12的方向行進的光線LLED于360度的亮度分布狀況、而一第二曲線C2代表垂直于電路板12的方向行進的光線LLED于360度的亮度分布狀況。由圖3中可看出，在LED組件20中，平行于電路板12的方向行進的光線LLED于360度的亮度大于垂直于電路板12的方向行進的光線LLED于360度的亮度，所以，LED組件20確可應(yīng)用于側(cè)視電子裝置中。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，光線行進方向改變單元22由如環(huán)氧樹脂(epoxy resin)的膠體材質(zhì)所制成。
為了便于制作起見，也就是說，不需精確地遵守其所接收的光線LLED的入射角均需大于 的標(biāo)準(zhǔn)來逐點地制作上反射面82上的所有反射點，LED組件20中光線行進方向改變單元22的上反射面82可以一簡單幾何圖形表示的。舉例來說，上反射面82可為一V型平面反射面，如圖4所示、或為一V型曲面反射面，如圖5所示。
在圖4及圖5中所顯示的光線行進方向改變單元22中，上反射面82的兩側(cè)設(shè)置有一對直立面32。比較上，V型平面(或曲面)上反射面82單獨形成一V型平面(或曲面)凹槽、而另與該對直立面32共同形成一V型平面(或曲面)凹坑。
除了V型平面及V型曲面外，光線行進方向改變單元22的上反射面82亦可呈現(xiàn)一圓錐型凹坑。圓錐型凹坑上反射面82可為一直角三角形繞其直角邊旋轉(zhuǎn)所得的曲面，如圖6所示、或為一條圓弧線繞其切線旋轉(zhuǎn)所得的曲面，如圖7所示。如此一來，圖6及圖7中所顯示的光線行進方向改變單元22便無需包括該對直立面32。
在圖4至圖7所顯示的LED組件20中，由于光線行進方向改變單元22的上反射面82上并非所有的反射點均遵守其所接收的光線LLED的入射角均大于 的標(biāo)準(zhǔn)，因此，為了更有效地增加平行于電路板12的方向行進的光線LLED于360度的亮度，LED組件20另包括一設(shè)置于上反射面82上的反射層34，如圖4所示，用來將LED芯片14所發(fā)射的主要朝垂直于電路板12的方向行進的光線LLED中未被上反射面82所反射的光線LLED改為朝平行于電路板12的方向行進。
在本發(fā)明的第二實施例中，反射層34貼裝于上反射面82上、或為一形成于上反射面82上的鍍膜。
在上述的實施例中，LED組件20內(nèi)僅包括單一LED芯片14、以及單一對應(yīng)于LED芯片14的光線行進方向改變單元22。然而，本發(fā)明的LED組件矩陣中亦可包括多個LED芯片、以及多個分別對應(yīng)于該等LED芯片的光線行進方向改變單元，如圖8及圖9所示。在圖8及圖9所顯示的LED組件矩陣70中，該等光線行進方向改變單元22是相連的、并且共同形成一光線行進方向改變模塊36。此外，雖然在上述的實施例中，LED組件20所發(fā)射的光線LLED主要朝垂直于電路板12的方向行進，而光線行進方向改變單元22及反射層34均是將光線LLED反射成朝平行于電路板12的方向行進，然而，在本發(fā)明的LED組件(LED組件矩陣亦同)中，一LED組件所發(fā)射的光線不見得一定要朝垂直于電路板12的方向行進，而一光線行進方向改變單元及一反射層也不一定要將該光線反射成朝平行于電路板12的方向行進，只要該光線行進方向改變單元及該反射層能將該LED組件所發(fā)射的光線，反射成朝側(cè)反射面84射出的光線即可。
相較于傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明的LED組件包括一電路板、一設(shè)置于該電路板上的發(fā)光二極管芯片、及一覆蓋于該LED芯片上的光線行進方向改變單元。該發(fā)光二極管芯片用來發(fā)射光線；該光線行進方向改變單元用來將該LED芯片所發(fā)射的光線改為主要朝平行于該電路板的方向行進。如此一來，該LED組件便可應(yīng)用于任何側(cè)視電子裝置中。多個分別對應(yīng)于多個LED芯片的光線行進方向改變單元也可共同形成一光線行進方向改變模塊，該等光線行進方向改變單元可彼此相連。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)含一光線行進方向改變單元的發(fā)光二極管組件，該LED組件包括一電路板；一LED芯片，設(shè)置于該電路板上，用來發(fā)射光線，該LED芯片上包括多個發(fā)光點；以及該光線行進方向改變單元，用來改變該光線的行進方向，該光線行進方向改變單元包括一覆蓋面，覆蓋于該LED芯片；以及一反射面，包括多個反射點，該多個反射點中至少一反射點的法線，與連接該至少一反射點及該多個發(fā)光點的多條直線間所形成的多個夾角中的最小夾角系大于 其中，n為該光線行進方向改變單元的折射系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元由膠體材質(zhì)所制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元由環(huán)氧樹脂所制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的反射面包括一V型平面反射面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的反射面另包括一對直立面，設(shè)置于該V型平面反射面的兩側(cè)，與該V型平面反射面共同形成一凹坑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的反射面包括一V型曲面反射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的反射面另包括一對直立面，設(shè)置于該V型曲面反射面的兩側(cè)，與該V型曲面反射面共同形成一凹坑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的反射面包括一圓錐坑型反射面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的圓錐坑型反射面為一直角三角形繞其直角邊旋轉(zhuǎn)所得的曲面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元的圓錐坑型反射面為一條圓弧線繞其切線旋轉(zhuǎn)所得的曲面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管組件，其中該光線行進方向改變單元另包括一反射層，設(shè)置于該反射面上，用來反射該LED芯片所發(fā)射的光線中未被該反射面所反射的光線。
12.一種用來覆蓋于一設(shè)置于一電路板上的LED組件矩陣上的光線行進方向改變模塊，該LED組件矩陣包括多個LED芯片，用來發(fā)射光線，該多個LED芯片的每個LED芯片上包括多個發(fā)光點，該光線行進方向改變模塊包括多個分別對應(yīng)于該等LED芯片的光線行進方向改變單元，每一光線行進方向改變單元均包括一覆蓋面，覆蓋于該LED芯片；以及一反射面，包括多個反射點，該多個反射點中至少一反射點的法線，與連接該反射點及該多個發(fā)光點的多條直線間所形成的多個夾角中的最小夾角大于 其中，n為該光線行進方向改變單元的折射系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光線行進方向改變模塊，其中每一光線行進方向改變單元均另包括一反射層，設(shè)置于該光線行進方向改變單元的反射面上，用來反射其所對應(yīng)的LED芯片所發(fā)射的光線中未被該光線行進方向改變單元的反射面所反射的光線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光線行進方向改變模塊，其中該等光線行進方向改變單元是相連的。
全文摘要
一種發(fā)光二極管組件，包括一電路板、一設(shè)置于該電路板上用來發(fā)射光線的發(fā)光二極管芯片、以及一光線行進方向改變單元。該發(fā)光二極管芯片上包括多個發(fā)光點；該光線行進方向改變單元包括一覆蓋于該發(fā)光二極管芯片的覆蓋面、以及一反射面，該反射面包括多個反射點，該多個反射點中至少一反射點的法線，與連接該反射點及該多個發(fā)光點的多條直線間所形成的多個夾角中的最小夾角大于
文檔編號H01L27/15GK1866552SQ200510072958
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者李志鋒, 吳永富, 李柏賢 申請人:光寶科技股份有限公司