CN104124239A - 发光二极管模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光二极管模组，其包括电路板、发光二极管和透镜，所述发光二极管电连接于电路板，透镜覆盖发光二极管并固定于电路板上，发光二极管模组还包括反射层，所述反射层设置于电路板之上，所述透镜包括半透光面，所述半透光面与发光二极管相对设置并自透镜的顶端朝向电路板倾斜，发光二极管发出的一部分光线经由所述半透光面透射出透镜，另一部分光线经由所述半透光面朝向反射层反射，从而得到较大出光角度的发光二极管模组，减少发光二极管的使用数量。

Description

发光二极管模组

技术领域

本发明涉及一种半导体结构，尤其涉及一种发光二极管模组。

背景技术

相比于传统的发光源，发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有重量轻、体积小、污染低、寿命长等优点，其作为一种新型的发光源，已经被越来越多地应用到各领域当中，如路灯、交通灯、信号灯、射灯及装饰灯等。

现有的发光二极管模组如发光二极管灯条一般包括电路板及装设于电路板上的若干发光二极管。现有的发光二极管的出光角度一般为120°，因此为了使灯条的出射光线均匀，需在灯条中装设一定数量的发光二极管，每相邻两发光二极管之间的间隔不得大于预定的数值以保证相邻两发光二极管发出的光线在边界处叠加后与正向出射的光线共同达到一个均匀的亮度。然而，该种设计仍然需要装设较多数量的发光二极管，如何增大每一发光二极管的出光角度从而减少发光二极管的使用数量一直是业界努力探求的方向。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种使用较少发光二极管数量的发光二极管模组。

一种发光二极管模组，其包括电路板、发光二极管和透镜，所述发光二极管电连接于电路板，透镜覆盖发光二极管并固定于电路板上，发光二极管模组还包括反射层，所述反射层设置于电路板之上，所述透镜包括半透光面，所述半透光面与发光二极管相对设置并自透镜的顶端朝向电路板倾斜，发光二极管发出的一部分光线经由所述半透光面透射出透镜，另一部分光线经由所述半透光面朝向反射层反射。

一种发光二极管模组，其包括电路板、若干发光二极管和若干透镜，所述若干发光二极管电连接于电路板中，每一透镜覆盖一发光二极管并固定于电路板上，发光二极管模组还包括一反射层，所述反射层设置于电路板之上，所述透镜包括一面向发光二极管的半透光面，所述发光二极管发出的光线射向半透光面后，一部分从半透光面射出，另一部分经半透光面反射到反射层，并由反射层反射，使每一发光二极管的出光角度增大。

本发明的半透光面与发光二极管相对设置并自透镜的顶端朝向电路板倾斜，其能够将部分正向光线反射到电路板的反射层上，并通过反射层的反射增大该部分光线的出射角度，不但能够削弱正向出射光线的强度、减少正向出射光线与侧向出射光线的光强差值，还能够使削弱的光线用于扩大光线的出光角度，对出射光线充分、有效地利用，从而使发光二极管模组中的每一发光二极管发出的光线具有较大的出射角度及出光范围，同时使出光更为均匀，能够有效的减少发光二极管模组中发光二极管的使用数量。

下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明实施方式的发光二极管模组的剖面示意图。

图2为本发明实施方式的发光二极管模组的俯视示意图。

图3为本发明实施方式的发光二极管模组去除透镜的俯视示意图。

主要元件符号说明

发光二极管模组	100
		电路板	10
电路层	12
		第一电路	121
第二电路	122
		发光二极管	20
透镜	30
		底面	31
柱体	311
		凹陷	312
出光面	32
		半透光面	33
凸台	34
		反射层	40
开口	41
		孔	42

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参见图1和图2，本发明一实施例提供的发光二极管模组100，其包括电路板10、装设于电路板10上的发光二极管20以及覆盖每一发光二极管20的透镜30。

所述电路板10用于承载所述发光二极管20以及固定透镜30，并将发光二极管20与外部电源电连接而为发光二极管20提供电能。请同时参阅图2，该电路板10大致呈条形板状，该电路板10包括绝缘的基板及形成于基板上的电路层12，以用于将发光二极管20与电路板10电性连接。该电路层12包括若干第一电路121和第二电路122，相邻两第一电路121和第二电路122之间相互间隔，每一发光二极管20连接于相邻两第一电路121和第二电路122中。

请同时参阅图3，该电路板10上还设置有反射层40。该反射层40铺设于电路板10的表层，即铺设于电路层12之上，以用于将射向电路板10的光线进行反射。该反射层40上对应每一发光二极管20设有开口41，以使反射层40以下的第一电路121和第二电路122从开口41裸露出来，以供发光二极管20装设和电连接。该反射层40对应每一发光二极管20还设有若干孔42，以使透镜30通过这些孔42与电路板10连接固定并覆盖于发光二极管20之上。该孔42可以为贯穿反射层40和电路板10的通孔，也可以为盲孔。在本实施方式中，该孔42为自反射层40向电路板10开设的、仅贯穿反射层40和电路层12的盲孔。每一发光二极管20周围可形成二个、三个、四个等多个数量的孔42，在本实施方式中，每一发光二极管20周围形成三个孔42，该三个孔42呈中心对称分布。

所述透镜30与发光二极管20的数量相等，每一透镜30对应覆盖一个发光二极管20，以使发光二极管20发出的光线直接射向透镜30。该透镜30的中轴线与发光二极管20的光轴重合，透镜30包括底面31、自底面31的外围向上延伸的出光面32、位于透镜30的中心区域且被出光面32环绕的半透光面33。

透镜30的底面31与电路板10平行相对，发光二极管20发出的光线从底面31射入透镜30内部。底面31上面向电路板10进一步凸设有若干柱体311，这些柱体311的数量与位置与电路板10上的孔42相对应。在本实施方式中，每一透镜30对应每一发光二极管20的周围形成有三个柱体311，这些柱体311呈中心对称设置，并与电路板10上与该发光二极管20周围的三个孔42的位置一一对应。每一柱体311的截面尺寸小于孔42的尺寸，以使柱体311能够插设于孔42中。在本实施方式中，每一柱体311的高度大于孔42的深度，以使柱体311插设于孔42中后，透镜30的底面31与发光二极管20的上表面不会接触。将柱体311固定连接于电路板10的孔42中从而实现透镜30与电路板10的固定连接。在本实施方式中，可预先在电路板10的孔42中填充液态胶体，然后将透镜30的柱体311插入孔42中，待胶体固化则将柱体311固定于电路板10中。

透镜30的底面31中央进一步设有一凹陷312，该凹陷312自底面31向透镜30的内部凹陷形成。该凹陷312的俯视形状为圆形，其用于接收发光二极管20发出的大部分光线，即，发光二极管20发出的光线除了位于较外侧的光线不能射向该凹陷312之外，其他光线，如正向光线等均直接射向该凹陷312。在其他实施方式中，可减小柱体311的高度，使柱体311插入孔42中后，使发光二极管20容置于凹陷312中，从而被凹陷312完全笼罩，使发光二极管20发出的更多光线从凹陷312射向透镜30内部。

透镜30的出光面32呈外凸的曲面，该出光面32自底面31的外缘向上并朝向透镜30的中央延伸。在本实施方式中，该出光面32进一步为一圆弧面。透镜30的中央形成一凸台34，该凸台34自出光面32的内缘向上延伸形成，半透光面33自凸台34的顶面向透镜30的内部凹陷形成，即，自透镜30的顶端朝向电路板10的方向倾斜形成，亦即，半透光面33是自凸台24的侧面边缘朝向电路板10倾斜设置。例如可以自透镜30的顶端边缘朝向透镜30的内部中央呈倒圆锥形倾斜，即，倾斜面平滑连接于凸台34的顶端边缘；也可以呈多棱锥形倾斜，即，可形成多个倾斜面，相邻两倾斜面之间呈一定角度，这些倾斜面呈角度连接于凸台34的顶端边缘。在本实施方式中，该半透光面33为一倒圆锥形凹面，该圆锥形的顶端位于透镜30的中轴线上、并同时位于发光二极管20的光轴上。该半透光面33与电路板10以及发光二极管20相对设置。在其他实施方式中，该凸台34的水平高度还可以低于出光面32的内缘的水平高度，即，凸台34还可以为一凹槽，所述半透光面33在凹槽中进一步向透镜30的内部凹陷。该半透光面33的反射系数与透射系数的比值在1：3至3：1之间，即该半透光面33能够使光线透过该半透光面33的比例范围为25%至75%，其余光线则被该半透光面33反射。优先的，该半透光面33能够使射向其上的光线的50%通过半透光面33的折射而透射出去，另50%光线被半透光面33反射。当然，在其他实施方式中，该半透光面33可采用完全透光的玻璃材料制成，为了达到半透光的效果，在光线射入的一侧周期性间隔地铺设反射层，例如可以点状或环状铺设反射层，使大约一半的面积半透光面的完全透光、另一半面积的半透光面因为铺设有反射层从而能够反射光线。

发光二极管20射向半透光面33的光束为B，射向出光面32和凸台34的侧面的光束为A。光束B偏离光轴的最大角度小于光束A偏离光轴的最小角度。也就是说，当发光二极管20射入透镜30内的光线中偏离光轴的角度超过预定角度(即凸台34侧面与半透光面33交界处的光线偏离光轴的角度)时，该部分光线靠近光线出射角度范围的侧部边缘，该部分光线统一称为“侧向光线”A。侧向光线A射向出光面32和凸台34的侧面，并经过折射和外凸曲面的发散作用射向透镜30的外部，进一步的形成发散的光线。当发光二极管20射入透镜30内的光线中偏离光轴的角度未达到预定角度时，该部分光线靠近光线出射角度范围的中央区域且被侧向光线A环绕，该部分光线统一称为“正向光线”B。正向光线B射向半透光面33，半透光面33将一部分正向光线B1透射出透镜30之外，另一部分正向光线B2反射向电路板10，并进一步由电路板10上的反射层40反射，从而扩大了光线的出光角度，增大了每一发光二极管20的出光范围。呈倒圆锥形状的半透光面33能够将部分正向光线B反射到电路板10的反射层40上，并通过反射层40的反射增大该部分光线的出射角度，不但能够削弱正向出射光线的强度、减少正向出射光线与侧向出射光线的光强差值，还能够使削弱的光线用于扩大光线的出光角度，对出射光线充分、有效地利用，从而使发光二极管模组100中的每一发光二极管20发出的光线具有较大的出射角度及出光范围，同时使出光更为均匀，能够有效的减少发光二极管模组100中发光二极管20的使用数量。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管模组，其包括电路板、发光二极管和透镜，所述发光二极管电连接于电路板，透镜覆盖发光二极管并固定于电路板上，其特征在于：发光二极管模组还包括反射层，所述反射层设置于电路板之上，所述透镜包括半透光面，所述半透光面与发光二极管相对设置并自透镜的顶端朝向电路板倾斜，发光二极管发出的一部分光线经由所述半透光面透射出透镜，另一部分光线经由所述半透光面朝向反射层反射。

2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜还包括出光面，所述出光面位于半透光面的外围并环绕半透光面设置，所述出光面为外凸的曲面。

3.如权利要求2所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜还包括凸台，所述凸台位于透镜的中央，所述凸台自出光面的内缘向上延伸形成，所述半透光面自所述凸台的顶面边缘向透镜内部中央凹陷形成。

4.如权利要求3所述的发光二极管模组，其特征在于：所述半透光面为圆锥面。

5.如权利要求2所述的发光二极管模组，其特征在于：所述透镜还包括底面，所述出光面自底面的外缘向上并朝向透镜的中央延伸形成。

6.如权利要求5所述的发光二极管模组，其特征在于：透镜的底面面向电路板凸设有若干柱体，所述电路板上对应发光二极管设有若干孔，透镜的若干柱体对应插设于发光二极管周围的若干孔中。

7.如权利要求5所述的发光二极管模组，其特征在于：透镜的底面设置一凹陷，所述凹陷自透镜的底面向透镜内部凹陷形成。

8.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述电路板上形成电路层，所述电路层包括若干相互间隔的第一电路层和第二电路层，发光二极管电连接于相邻两第一电路和第二电路。

9.如权利要求8所述的发光二极管模组，其特征在于：所述反射层上设有开口，开口对应一发光二极管并将第一电路和第二电路从反射层裸露出。

10.一种发光二极管模组，其包括电路板、若干发光二极管和若干透镜，所述若干发光二极管电连接于电路板中，每一透镜覆盖一发光二极管并固定于电路板上，其特征在于：发光二极管模组还包括一反射层，所述反射层设置于电路板之上，所述透镜包括一面向发光二极管的半透光面，所述发光二极管发出的光线射向半透光面后，一部分从半透光面射出，另一部分经半透光面反射到反射层，并由反射层反射，使每一发光二极管的出光角度增大。