TWI362471B - Light emitting diode light source - Google Patents
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100年.12月26日修正替換頁 1362471 ' 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種具有多重出光 面並能夠出射偏振光之發光二極體光源。 【先前技術】 [0002] 目前，發光二極體（L i ght Emi tl; i ng D i ode，LED)因 具有功耗低、壽命長、體積小以及亮度高等特性已經被 廣泛應用於很多領域。一種新型發光二極體可參見 Daniel A. Steigerwald 等人於文獻 IEEE Journal
on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol.8，No.2，March/April 2002 中之Illumination With Solid State Lighting Technology— 文。 [0003] 液晶顯示器需要採用偏振光作為光源。於液晶顯示器之 製作過程中，通常採用於發光二極體光源與液晶面板之 間設置偏振片，從而將發光二極體發出之光線轉換為偏 振光。然而，偏振片通常使得需求之偏振光穿過，非需 J- 求之偏振光被偏振片吸收，因而·，會大大降低液晶顯示 器之出光效率。故於先前技術中，出現了具有單面出光 之偏振發光二極體，其採用特殊之偏振層，將需求之偏 振光導出，將非需求之偏振光反射，並搭配偏光轉換層 ，將非需求之偏振光進行轉換為需求之偏振光，以提升 出光效率。 [0004] 然而，於上述之偏振發光二極體光源中，只能單面出光 ，其出射之偏振光之方向不具有多樣性，不能滿足其他 多元之應用，如調製發光二極體之場形等。 098107340 表單編號 A0101 第 3 頁/共 19 頁 1003480405-0 1362471 100年12月26日修正替換頁 [0005] 有鑑於此，有必要提供一種具有複數出光面之發光二極 體光源，以使出射之偏振光之方向具有多樣性。 【發明内容】 [0006] 下面將以實施例說明一種具有複數出光面發光二極體光 源，以使出射之偏振光之方向具有多樣性。 [0007] —種發光二極體光源，其包括支架與複數出光單元，所 述支架具有承載面，所述承載面為曲面，所述承載面開 設複數安裝槽，複數出光單元封裝於所述複數安裝槽内 ，每個出光單元均包括發光二極體晶片與反射式偏光層 ，所述發光二極體晶片具有出光面，用於出射具有第一 偏振態與第二偏振態之光線，所述反射式偏光層形成於 發光二極體晶片之出光面一側，用於將第一種偏振態之 光線出射，而將第二種偏振態之光線反射。 [0008] 本技術方案中，支架之承載面設計為曲面，複數出光單 元封裝於自承載面開設之安裝槽中，從而使得發光二極 體光源具有複數方向不同之出光面，可具有不同配光曲 線，並且採用複數不同色之發光二極體可形成不同色彩 空間分佈。 【實施方式】 [0009] 下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步之詳細說明 [0010] 請一併參閱圖1及圖2，本技術方案第一實施例提供之一 種發光二極體光源100，其包括支架110與複數出光單元 120。 098107340 表單编號 A0101 第 4 頁/共 19 頁 1003480405-0 1362471 100年.12月26日修正替換頁 * [0011] 請參閱圖3，本實施例中，支架110呈半圓環形，具有一 圓弧形承載面111。於承載面111上開設有複數安裝槽 112，用於安裝複數出光單元120。複數安裝槽112相互 間隔設置。本實施例中，安裝槽112為長方體形，其於承 載面111上之開口為矩形，安裝槽112具有安裝面114。 安裝槽112亦可為圓柱體形等其他形狀。支架110形狀不 限，還可以為半圓柱形或其他形狀。 [0012] 每個出光單元120均包括反射層121、偏光轉換層122、 • 發光二極體晶片123、螢光膜124、封裝材料125及反射 式偏光層126。 [0013] 反射層121可以藉由塗佈或電鍍之方式形成於安裝面114 ，用於反射光線。反射層121可為具有高反射性之金屬膜 ，所述金屬可以為金、銀、鋁、銅、鉻及鎳等。 [0014] 偏光轉換層122形成於反射層121，用於轉換光之偏振態 。例如，將處於s偏振態之光線，經過偏光轉換層122、 • 反射層121再一次藉由偏光轉換層122後，轉換成p偏振態 之光線。偏光轉換層122可為本技術領域常見之四分之一 波片，其材質可為石英、藍寶石、鈮酸鋰或方解石等。 偏光轉換層122亦可以為具有粗糙表面之結構，所述粗糙 表面可為摩擦形成之粗糙表面或蝕刻形成之粗糙表面。 為了使得經過偏光轉換層122之光線能夠被反射層121反 射，偏光轉換層122之面積應等於或小於反射層121之面 積。本實施例中，偏光轉換層122’之面積小於反射層121 之面積。 098107340 表單編號A0101 第5頁/共19頁 1003480405-0 1362471 [0015] ίύο年12月26日梭正替換頁 發光二極體晶片123設置於偏光轉換層122·上，用於出射 具有兩種不同偏振態之光線。發光二極體晶片123具有底 面1231、與底面1231相對之出光面1232及連接於底面 1231與出光面1232之間之側面1 233。底面1231與偏光 轉換層122接觸，出光面1 232與偏光轉換層122相背。發 光二極體晶片123可以為紅光發光二極體晶片、藍光發光 二極體晶片、綠光發光二極體晶片或者白光發光二極體 晶片等。
[0016] 螢光膜124形成於發光二極體晶片123之出光面1232，其 可以包括紅色螢光粉、綠色螢光粉、藍色螢光粉或者黃 色螢光粉等。螢光膜124之材質可以為硫化物、鋁酸鹽、 氧化物或氮化物等。螢光膜124用於調配每個出光單元 120出射光線之顏色。 [0017] 封裝材料125填充於安裝槽112内，其由具有折射與漫反 射性能之透明材料製成。封裝材料125可以為環氧樹脂、 矽樹脂或聚對苯二曱酸二乙醇酯等。本實施例中，封裝 材料125封裝埋設偏光轉換層122、發光二極體晶片123 及螢光膜124。 [0018] 本實施例中，反射式偏光層126形成於螢光膜124之表面
，並完全覆蓋安裝槽112，用於出射需要之偏振態之光線 。當然，反射式偏光層126亦可以收容於安裝槽112内。 反射式偏光層126可以為3Μ公司銷售之反射式偏光增光片 (Dual Brightness Enhancement Film)或為線柵偏 振片等。反射式偏光層126可以使得藉由其之一種偏振態 之光線透過，另一種偏振態之光線被反射。例如，處於P 098107340 表單编號A0101 第6頁/共19頁 1003480405-0 丄观471 [0019]
[0020] 098107340 100年Λ2月26日接正脊換頁 偏振態之光線可以透過反射式偏光層126 ’而處於s偏振 態之偏振光卻被反射式偏光層126反射。 於本實施例之發光二極體光源100中，每個出光單元120 之發光二極體晶片123出射包括第一偏振態與第二偏振態 之光線，光線從出光面1232出射後經過螢光膜124即可變 成相應顏色之光線。所述相應顏色之光線經反射式偏光 層126時，第一偏振態之光線可藉由反射式偏光層126射 出，而處於第二偏振態之光線將被反射向發光二極體晶 片123並透過發光二極體晶片123至偏光轉換層122，經 過偏光轉換層122、被反射層121反射、並再次經過偏光 轉換層122後，該第二偏振態之光線被轉換為第一偏振態 之光線，然後所述第一偏振態之光線經過發光二極體晶 片123並從反射式偏光層126出射。因此，發光二極體晶 片123發出之光線，經過上述轉化後，幾乎均以第一偏振 • -¾ 態之形態從反射式偏光層126出射’從而大大提高了第一 偏振態之偏振光線之出射效率。更為重要，本實施例中 之發光二極體光源具有複數出光單元120，複數出光 單元120出射光線不於同一出光平面上，因此，可以根據 需要設置不同之發光二極體晶片123與螢光膜124進行配 置，發光二極體光源具多重之出光面，其可以夏有不 同配光曲線’複數不同色之發光二極體能形成不同色牵； 空間分佛。 請參見圖4及圖5 ’本技術方案第二實施提供之發光二極 體光源200 ’其結構與本技術方案第一實施例提供之發光 二極體光源1〇〇之結構相近。請參見圖5，支架21〇呈長條 夹單咸號A0101 第7頁/共19頁 ^ 1003480405-0 1362471 1QO年·12月2β日梭正替换頁 狀，支架210具有承载面212、第一側壁213及與第一側 壁213相對之第二側壁214。承載面21 2形成有複數凸起 211，從而使得承載面212成為一個曲面。每個凸起211 均包括第一側面2111、第二側面2112及連接於第一側面 2111與第二側面2112之間之連接面2113。自第一側壁 213向第二側壁214方向，相鄰之兩個凸起211中，一個 凸起211之第二側面21Π與另一凸起211之第一側面2111 相連接。從而’複數第一側面2111、複數連接面2112及 複數第二側面2113相互連接形成承載面212。於承載面 212開設有複數安裝槽21 6，每個安裝槽21 6開設之位置 着 與形狀可以根據實際需要之光源進行設定，其可以開設 於承載面212之任意位置，即，安裝槽216可以開設於第 一側面2111、第二側面2112或連接面2113。 [0021] 本實施例中，支架210包括有四個形狀相同並等間距設置 之凸起211。本實施例中，四個安裝槽2丨6分別開設於四 個第一側面2111上。四個出光單元12〇分別從四個第一側 面2111出光，發光二極體光源2〇〇具有四個不同之出光面 | ，因而發光二極體光源200之配光曲線相較於單出光面之 光源具有可調性。 [0022] 本實施例中’為製作方便反射式偏光層226，反射式偏光 層226形成於整個支架210之承載面212。 本技術方案中，發光二極體光源200具有多重出光面，其 可以具有不同配光曲線’複數不同色之發光二極體能形 成不同色彩空間分佈。 098107340 表單編號Α0101 第8頁/共19頁 1003480405-0 [0023] [0024] 100年12月26日修正替4頁 。月一併參閱圖6及圖7，本技術方案第三實施例提供之發 光一極體光源3〇〇，其結構與第二實施例提供之發光二極 體光源200之結構相近，不同之處在於，支架310包括之 複數凸起312之形狀各不相同。當然，除如本實施例所示 外’複數凸起312可以根據實際需要設計成任意形狀。 [0025] 本技術方案中，支架之承載面設置為曲面，複數出光單 凡封聚於自承載面開設之安裝槽中，使得發光二極體光 源具多重出光面，從而具有不同配光曲線，複數不同色 之發光二極體能形成不同色彩空間分佈。另本技術方 案中之複數出光單元出射之光線為具有單 一偏振態之偏 振光可以作為液晶顯示裝置之背光源。每個出光單元 稭由設置偏光轉換層與反射式偏光層，可使得非需要之 偏振悲之光線經過反射式偏光層反射，然後經過偏光轉 換層轉化為需要偏振態之偏振光後經過反射式偏光層出 射。因而’可提升光源之出光效率。 [0026] 另外，本領域技術人員還可於本發明精神内做其他變化 用於本發明之設計，只要其不偏縣發明之技術效果均 可。這些依據本發明精神所做之變化，都應包含於本發 明所要求保護之範圍之内。 [0027] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利_請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 表單编號A0101 第9頁/共19頁 1003480405-0 1362471 [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] 100年12另26日修正替換頁 圖1係本技術方案第一實施例提供之發光二極體光源之立 體示意圖。 圖2係圖1沿線11 -I I之剖面示意圖。 圖3係本技術方案第一實施例之支架之示意圖。 圖4係本技術方案第二實施例提供之光源模組之立體示意 圖。 圖5係本技術方案第二實施例之支架之不意圖。 圖6係本技術方案第三實施例提供之光源模組之立體示意 圖。 圖7係本技術方案第三實施例之支架之示意圖。 【主要元件符號說明】 發光二極體光源：100、200、300 支架：110、210、310 承載面：111、212 安裝槽：112、216 安裝面：114 出光單元：120 反射層：121 偏光轉換層：122 發光二極體晶片：123 底面：1 2 31 表單编號A0101
098107340 第10頁/共19頁 1003480405-0 1362471 100年.12月26日修正替換頁 ' [0045] 出光面：1232 [0046] 側面：12 3 3 [0047] 螢光膜：124 [0048] 封裝材料：125 [0049] 反射式偏光層：126、226 [0050] 凸起：211、312 [0051] 第一側壁：213 • [0052] 第二側壁：214 [0053] 第一側面：2111 [0054] 第二侧面：2112 [0055] 連接面：211 3 • 098107340 表單編號A0101 第11頁/共19頁 1003480405-0
Claims (1)
1362471 100年.12月26日梭正替换頁 七、申請專利範圍： 1 . 一種發光二極體光源，其包括支架與複數出光單元，所述 支架具有承載面，所述承載面為曲面，所述承載面開設複 數安裝槽、，複數出光單元封裝於所述複數安裝槽内，每個 出光單元均包括發光二極體晶片與反射式偏光層，所述發 光二極體晶片具有出光面，用於出射具有第一偏振態與第 二偏振態之光線，所述反射式偏光層形成於發光二極體晶 片之出光面一侧，用於將第一種偏振態之光線出射，而將 第二種偏振態之光線反射，所述出光單元還包括反射層及 4 偏光轉換層，所述安裝槽具有安裝面，所述反射層設置於 發光二極體晶片與所述安裝面之間以用於反射光線，所述 偏光轉換層設置於反射層與發光二極體晶片之間以用於將 第二偏振態之光線轉換為第一偏振態之光線。 2 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源，其中，所 述出光單元還包括螢光膜，所述螢光膜設置於發光二極體 晶片與反射式偏光層之間，用於配置發光二極體晶片之出 光顏色。 < 3 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源，其中，所 述承載面為半圓環形面，所述支架為半圓環形或半圓柱形 〇 4 .如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源，其中，所 述支架為長條狀，所述承載面沿支架之長度方向形成有複 數凸起。 5 .如申請專利範圍第4項所述之發光二極體光源，其中，所 述複數安裝槽分別開設於複數凸起。 098107340 表單編號Α0101 第12頁/共19頁 1003480405-0 1362471 100年.12月26日梭正替換頁 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體光源，其中，每 個凸起均具有第一側面與第二側面，相鄰之兩個凸起中， 一個凸起之第一側面與另一凸起之第二側面相鄰接，所述 複數安裝槽分別開設於複數凸起之第一側面。 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源，其中，所 述反射式偏光層形成於所述承載面並覆蓋所述承載面。 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體光源，其中，所 述反射式偏光層覆蓋所述安裝槽。 098107340 表單編號A0101 第13頁/共19頁 1003480405-0
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| TW (1) | TWI362471B (zh) |
-
2009
- 2009-03-06 TW TW98107340A patent/TWI362471B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201033543A (en) | 2010-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |