發光二極管、背光源及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種發光二極管、背光源及顯示裝置，包括：支架、芯片和光學封膠；所述支架具有凹槽，所述芯片設置于所述凹槽中；所述光學封膠覆蓋所述芯片并填充所述凹槽，所述光學封膠遠離所述芯片的一側為所述發光二極管的出光面，所述出光面具有第一凹凸結構；其中，所述第一凹凸結構平行于所述出光面的截面面積沿第一方向縮小或先相等再縮小。本實用新型提供的發光二極管、背光源及顯示裝置中，通過在發光二極管的出光面設置具有聚光作用的第一凹凸結構，使得所述發光二極管發出的光線集中射向導光板，從而降低發光二極管的光能損耗，提高背光源及顯示裝置的亮度。
【專利說明】發光二極管、背光源及顯示裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液晶顯示【技術領域】，特別涉及一種發光二極管、背光源及顯示裝置。
【背景技術】
[0002]發光二極管(LED)是一種能發光的半導體電子元件，具有高效、節能、亮度高、可靠性好等優點，已經被廣泛的應用于顯示裝置、照明等領域。目前，大部分的液晶顯示器(IXD)的光源已經采用LED背光源。
[0003]請參考圖1，其為現有技術的LED背光源的部分結構示意圖。如圖1所示，LED背光源100包括鐵框110、膠框120、導光板130、一組光學膜片140和若干個發光二極管150,所述膠框120、導光板130和若干個發光二極管150均設置于所述鐵框110的上方,所述光學膜片140位于所述導光板130的上方,所述若干個發光二極管150位于所述膠框120和導光板130之間，所述發光二極管150的發光面正對著所述導光板130的側面，所述發光二極管150發出的光線射入所述導光板130的側面。
[0004]請參考圖2，其為圖1中發光二極管的放大示意圖。如圖2所示，發光二極管150包括支架151、芯片152、引腳(圖中未示出)和光學封膠153，所述支架151與所述引腳固定，所述支架151具有凹槽154，所述芯片152設置于所述凹槽154中并與所述引腳電連接，所述光學封膠153覆蓋所述芯片152并填滿所述凹槽154，所述光學封膠153中遠離所述芯片152的一側為出光面155，所述發光二極管150產生的光線從出光面155射出。請繼續參考圖1，如圖1所示，所述出光面155靠近導光板130，所述發光二極管150發出的光線經由出光面155射入所述導光板130的側面。
[0005]為了盡可能地提高發光二極管150的光能利用率，LED背光源在設計上要求發光二極管150與導光板130的間隙為`零，即出光面155直接與導光板130接觸，但是由于組裝工藝的限制，出光面155與導光板130的零間隙是難以實現的，發光二極管150與導光板130總會存在一定的間距。如圖1所示，發光二極管150發出的光線從出光面155射出后要先經過空氣再進入導光板130，其中，靠近出光面155上下兩側的光線由于對應導光板130的邊緣位置，部分光線會偏離導光板130，導致一部分光能會損失，光線在空氣中經歷的路程越長，光能損失越嚴重。也就是說，出光面155與導光板130的間隙越大，光能損失越嚴重。
[0006]由于發光二極管150與導光板130之間的配合無法實現理想的零間隙，因此發光二極管150發出的光線在在射入導光板130的過程中總會損失一部分光能。這就導致LED背光源100亮度比較低。
[0007]基此，如何解決現有技術中發光二極管的光線在射入導光板的過程中存在光能損失并導致LED背光源亮度低的問題，已經成為本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。
實用新型內容[0008]有鑒于此，本實用新型提供一種發光二極管，所述發光二極管包括:支架、芯片、弓丨腳和光學封膠；
[0009]所述支架具有凹槽，所述芯片設置于所述凹槽中并與所述引腳電連接；
[0010]所述光學封膠覆蓋所述芯片并填充所述凹槽，所述光學封膠遠離所述芯片的一側為所述發光二極管的出光面，所述出光面具有第一凹凸結構；
[0011]其中，所述第一凹凸結構平行于所述出光面的截面面積沿第一方向縮小或先相等再縮小。
[0012]本實用新型還提供了一種背光源，所述背光源包括:導光板及若干個如上所述的發光二極管；
[0013]所述若干個發光二極管的出光面均與所述導光板的入光面相對設置并靠近所述導光板的入光面。[0014]本實用新型還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括如上所述的發光二極管。
[0015]在本實用新型提供的發光二極管、背光源及顯示裝置中，通過在發光二極管的出光面設置具有聚光作用的第一凹凸結構，使得所述發光二極管發出的光線集中射向導光板，從而降低發光二極管的光能損耗，提高所述背光源及顯示裝置的亮度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是現有技術的LED背光源的部分結構示意圖；
[0017]圖2是圖1中發光二極管的放大示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例一的發光二極管結構的側視圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例一的發光二極管形成光學封膠前的正視圖；
[0020]圖5和圖6是本實用新型實施例一的發光二極管形成光學封膠后的正視圖；
[0021]圖7至圖12是本實用新型實施例一的第一 V形鋸齒斷面的結構示意圖；
[0022]圖13是本實用新型實施例二的背光源的結構示意圖；
[0023]圖14和圖15是本實用新型實施例二的導光板的入光面的正視圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出一種發光二極管、背光源及顯示裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0025]【實施例一】
[0026]請參考圖3和圖4，其為本實用新型實施例一的發光二極管的結構示意圖。如圖3和圖4所示，所述發光二極管250包括:支架251、芯片252和光學封膠253 ;所述支架251具有凹槽254，所述芯片252設置于所述凹槽254中；所述光學封膠253覆蓋所述芯片251并填充所述凹槽254，所述光學封膠253遠離所述芯片251的一側為所述發光二極管250的出光面255，所述出光面255具有第一凹凸結構256 ;其中，所述第一凹凸結構256平行于所述出光面255的截面面積沿第一方向縮小或先相等再縮小。
[0027]具體的，所述支架251具有一凹槽254，從而在所述支架251的內部形成一容置空間。所述容置空間用于設置芯片252和光學封膠253。所述光學封膠253覆蓋所述芯片252并填滿所述凹槽254。
[0028]所述發光二極管250還包括引腳(圖中未示出)，所述引腳與所述支架251固定，所述引腳的兩端分別位于所述支架251的左右兩側。所述芯片252設置于所述凹槽254中并與所述引腳電連接。所述芯片252的位置要盡可能地接近所述凹槽254的焦點位置，由此，所述芯片252發出的光線在所述凹槽254的表面進行反射后出射的方向能夠與導光板的入射面垂直。
[0029]其中，所述光學封膠253中遠離所述芯片252的一側為出光面255，所述出光面255設置有多個第一凹凸結構256，所述第一凹凸結構256底部寬，頂部尖，具有聚光作用。光線沿著圖3所示的箭頭方向進行傳播時，所述第一凹凸結構256能夠聚攏光線。
[0030]請參考圖5和圖6，其為本實用新型實施例一的形成光學封膠后的發光二極管的結構示意圖。如圖5和圖6所示，所述多個第一凹凸結構256為若干條間隔均勻且相互平行的第一鋸齒條257，所述若干條第一鋸齒條257可以橫向排列或縱向排列。所述第一鋸齒條257具有第一 V形鋸齒斷面，所述第一 V形鋸齒斷面的具體形狀請參考圖7至圖13，其為各種第一 V形鋸齒斷面的結構不意圖。如圖7至圖13所不,第一鋸齒條257上的第一 V形鋸齒斷面的形狀可以是為三角形、梯形、圓弧形中的任意一種，也可以是矩形與三角形組合、矩形與梯形組合、矩形與圓弧形組合或梯形與圓弧形組合中的任意一種組合。可見，第一 V形鋸齒斷面的形狀都具有底部寬、頂部尖的特征。
[0031 ] 在所述凹槽254中填充光學封膠253的方式有兩種:機器灌膠和模具壓合注射。其中，模具壓合注射方式填充光學封膠253的過程中需要采用模具，所述模具的表面設置有與所述第一凹凸結構256的結構相對應的微結構，模具的表面結構與所述第一凸起陣列的結構相對應，壓合注射之后光學封膠253的出光面255自然形成多個間隔均勻的第一鋸齒條257。而采用機器灌膠的方式形成光學封膠253，無法同時形成多個間隔均勻的第一鋸齒條257，因此在形成光學封膠`253之后還需要再通過V型槽加工(V-⑶T)工藝在出光面255上形成多個間隔均勻的第一鋸齒條257。
[0032]本實施例中，所述光學封膠253是采用模具壓合注射形成的，所述模具的表面具有與所述第一凹凸結構256的結構相對應的微結構，所述微結構的組合形成若干條與第一鋸齒條257相對應的條狀結構。
[0033]本實施例的發光二極管250在出光面255設置了具有聚光作用的第一凹凸結構256，從出光面255射出的光線沿著箭頭所示的傳播方向集中地射入導光板，即使靠近出光面255上下兩側的光線也不會偏離導光板，因此，能夠降低所述發光二極管250的光能損耗。
[0034]【實施例二】
[0035]請參考圖13，其為本實用新型實施例二的背光源的結構示意圖。如圖13所示，所述背光源200包括:導光板230及若干個上述的發光二極管250 ;所述若干個發光二極管250排布于所述導光板230的入光面231 —側并與所述導光板230的入光面231平行,所述若干個發光二極管250的出光面255均與所述導光板230的入光面231相對并靠近所述導光板230的入光面231。
[0036]具體的，所述背光源200包括鐵框210、膠框220、導光板230、光學膜片240和若干個發光二極管250,所述膠框220、導光板230和發光二極管250均設置于所述鐵框50的上方，所述光學膜片240位于所述導光板230的上方，所述若干個發光二極管250位于所述膠框220和導光板230之間,所述若干個發光二極管250的出光面255正對著所述導光板230的入光面231，所述發光二極管250發出的光線經由出光面255射入所述導光板230的入光面231。
[0037]其中，所述若干個發光二極管250可以排布于所述導光板230的一側，也可以排布于所述導光板230相對的兩側，甚至于排布于所述導光板230的三側或四側。考慮到成本問題，一般所述若干個發光二極管250是單側設置的，即排布于所述導光板230的其中一側。
[0038]所述背光源200還包括FPC (圖中未示出)，所述若干個發光二極管250與FPC組成發光條，所述發光條的上方貼有遮光膠帶201和PET膜202。而且，所述背光源200的表面設置有保護膜203，所述保護膜203位于遠離所述鐵框210的一側。
[0039]請繼續參考圖13，如圖13所示，所述發光二極管250的出光面255上設置有多個第一凹凸結構256，所述多個第一凹凸結構256為若干條間隔均勻且相互平行的第一鋸齒條257,所述若干條第一鋸齒條257可以橫向排列或縱向排列。
[0040]所述第一鋸齒條257具有第一 V形鋸齒斷面，所述第一 V形鋸齒斷面的形狀可以是為三角形、梯形、圓弧形中的任意一種，也可以是矩形與三角形組合、矩形與梯形組合、矩形與圓弧形組合或梯形與圓弧形組合中的任意一種組合。
[0041 ] 所述發光二極管250沿著所述導光板的入光面231進行排布，所述第一鋸齒條257與所述發光二極管250的排布方向平行或垂直，即所述第一鋸齒條257與所述導光板230的側邊232平行或垂直。
[0042]在本實施例中，所述導光板230的入光面231具有由多個第二凸起結構(圖中未示出)組成的第二凸起陣列，所述多個第二凸起結構形成若干條間隔均勻的第二鋸齒條233，所述第二鋸齒條233與所述第一鋸齒條257配合設置。
[0043]為進一步提高光線的利用率，所述第二鋸齒條233與所述第一鋸齒條257垂直。所述第一鋸齒條257與所述導光板230的側邊232平行時，所述第二鋸齒條37與所述導光板230的側邊232垂直。所述第一鋸齒條257與所述導光板230的側邊232垂直時，所述第二鋸齒條37與所述導光板230的側邊232平行。
[0044]優選的，所述第二鋸齒條233上具有第二 V形鋸齒斷面，所述第二 V形鋸齒斷面形狀可以與所述第一鋸齒條257上的第一 V形鋸齒斷面形狀相同，也可以不同。
[0045]請參考圖14和圖15，其為本實用新型實施例二的導光板的側面的結構示意圖。如圖14和圖15所示，所述導光板230的入光面231具有第二凸起結構，所述第二凸起結構形成若干條間隔均勻的第二鋸齒條233，所述第二鋸齒條233與所述導光板230的側邊232平行或垂直。
[0046]本實用新型的背光源200中發光二極管250的出光面255設置了具有聚光作用的第一凹凸結構256，所述第一凹凸結構256能夠將光線聚攏，使得經由出光面255射出的光線集中射入導光板230。同時，所述導光板230的側面設置有與所述第一鋸齒條257垂直的第二鋸齒條233，能夠進一步提高光線的利用率。因此，所述背光源200具有非常高的亮度。
[0047]另外，本實用新型還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括如上所述的發光二極管 250。
[0048]需要說明的是，本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0049]綜上，本實用新型的發光二極管、背光源及顯示裝置中，發光二極管的出光面設置有具有聚光作用的第一凹凸結構，所述第一凹凸結構形成若干條間隔均勻的第一鋸齒條，所述第一鋸齒條能夠明顯減少光線偏離導光板，提高發光二極管的光線利用率。進一步的，所述背光源中導光板的側面具有與所述第一鋸齒條相配合的第二鋸齒條，進一步提高了光線利用率，增加背光源的亮度，并最終使得顯示裝置的亮度得以提高。
[0050]上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種發光二極管，其特征在于，包括:支架、芯片和光學封膠； 所述支架具有凹槽，所述芯片設置于所述凹槽中； 所述光學封膠覆蓋所述芯片并填充所述凹槽，所述光學封膠遠離所述芯片的一側為所述發光二極管的出光面，所述出光面具有第一凹凸結構； 其中，所述第一凹凸結構平行于所述出光面的截面面積沿第一方向縮小或先相等再縮小。
2.如權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述第一凹凸結構為若干條第一鋸齒條，所述第一鋸齒條的橫截面形狀為第一V形鋸齒斷面。
3.如權利要求2所述的發光二極管，其特征在于，所述若干條第一鋸齒條間隔均勻且互相平行排列。
4.如權利要求2所述的發光二極管，其特征在于，所述第一V形鋸齒斷面的形狀為三角形、梯形、圓弧形中的任意一種； 或所述第一 V形鋸齒斷面的形狀為矩形與三角形組合、矩形與梯形組合、矩形與圓弧形組合或梯形與圓弧形組合中的任意一種組合。
5.如權利要求1所述的發光二極管，其特征在于，所述光學封膠是由模具壓合注射形成的，所述模具的表面具有與所述第一凹凸結構相對應的微結構。
6.一種背光源，其特征在于，包括:導光板及若干個如權利要求1所述的發光二極管； 所述若干個發光二極管的出光面均與所述導光板的入光面相對設置并靠近所述導光板的入光面。
7.如權利要求6所述的背光源，其特征在于，所述導光板中靠近所述發光二極管的出光面的入光面具有第二凹凸結構，所述第二凹凸結構形成若干條間隔均勻且互相平行排列的第二鋸齒條，所述第二鋸齒條上具有第二 V形鋸齒斷面。
8.如權利要求7所述的背光源，其特征在于，所述第二鋸齒條與第一鋸齒條配合設置。
9.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求1中所述的發光二極管。
【文檔編號】H01L33/58GK203659928SQ201320788055
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】謝祥, 周偉, 戴超 申請人:武漢天馬微電子有限公司