光子晶体led及光学元件的制作方法
【专利摘要】一种光子晶体LED，适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，光子晶体LED包含一个主体层及两层电极层，主体层包括一层邻近上端面且为纳米结构的光子晶体层，电极层分别位于主体层的上下两端面，其中一层电极层位于该光子晶体层上，光子晶体LED与扩散片的距离为OD，满足条件式OD≦25㎜，通过光子晶体层能够有效改善主体层的发光光形，能使得发光范围更向外扩散且亮度分布更均匀，进而可以缩短光子晶体LED与扩散片的距离OD，使其小于等于25㎜，能够满足大尺寸薄形化LED电视的需求。
【专利说明】光子晶体LED及光学元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光元件，特别是涉及一种光子晶体发光二级管(LightEmitting D1de,简称 “LED”)。
【背景技术】
[0002]在LED电视的背光模组不断朝着尺寸大形化、重量轻量化、厚度薄形化、窄边框设计、高性能、高品味、低成本以及环保等方向不断进展中，如何尽可能提升这些众多的设计多要素，成为近年来LED电视背光模组的发展趋势。然而，在液晶显示市场愈趋成熟的情况下，能兼顾效能的提升与降低成本成为了在这液晶显示产业中最具竞争力的技术所在。LED电视背光模组当中主要分为直下式与侧光式背光，目前大尺寸薄形化机种大多以侧光式背光来设计，但越大面积所使用到的导光板越不易量产、价格也越高，导致越大尺寸的薄形化机种的成本无法降低。
[0003]因此，回归至直下式背光，如何使其满足大尺寸薄形化机种的需求，并能够以较低的成本技术来解决大尺寸薄形化的技术问题，为目前业界的研发重点之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能够满足大尺寸薄形化LED电视的直下式背光模组所需的光子晶体LED及光学元件。
[0005]本发明光子晶体LED，适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，该大尺寸薄形化LED电视包括一片扩散片，该光子晶体LED对应一个光学元件设置，该光子晶体LED包含一个主体层、两层电极层，及一层光子晶体层，该主体层包括一个上端面及一个相背设置的下端面，该主体层由该上端面出光，该主体层还包括一层邻近上端面的光子晶体层，该光子晶体层为纳米结构，所述电极层分别位于该主体层的上下两端面，其中一层电极层位于该光子晶体层上，其中，该光子晶体LED与该扩散片的距离定义为0D(opticaldistance),满足下列条件式:0D = 25mm。
[0006]本发明适用于供如前所述的光子晶体LED安装设置的光学元件，包含一个入光面及一个出光曲面，该出光曲面中央与外周缘部分凹陷，而中央与外周缘间的区域凸起。
[0007]本发明的有益效果在于:通过该光子晶体层，能够有效改善该主体层的发光光形，能使得发光范围更向外扩散且亮度分布更均匀，进而可以缩短该光子晶体LED与扩散片的距离0D,使其小于等于25mm,能够满足大尺寸薄形化LED电视的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是说明本发明光子晶体LED的第一较佳实施例的侧视图；
[0009]图2是说明本第一较佳实施例的俯视图的照片；
[0010]图3是说明本第一较佳实施例的一层光子晶体层的不同形态照片；
[0011]图4是说明本第一较佳实施例作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源的侧视图；
[0012]图5是说明本第一较佳实施例彼此排列的示意图；
[0013]图6是说明本第一较佳实施例改善发光光形的示意图；
[0014]图7是说明本第一较佳实施例的光子能带图的图表。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明:
[0016]参阅图1、图2、图4与图5，本发明光子晶体LED(photonic Crystal LED100) 100的第一较佳实施例，适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，该大尺寸薄形化LED电视包括一片扩散片200，该光子晶体LED100对应一个光学元件300设置。
[0017]该光子晶体LED100包含一个主体层I及两层电极层2。
[0018]该主体层I包括一个上端面11及一个相背设置的下端面12，该主体层I由该上端面11出光，该主体层I还包括一层邻近上端面11的光子晶体层3，更进一步说明的是，该主体层I自该光子晶体层3由上至下依序为一层η层半导体层13、复数量子井层14、一层P层半导体层15、一层接合金属层16及一层基板层17。
[0019]所述电极层2分别位于该主体层I的上、下端面11、12，其中一层电极层2位于该光子晶体层3上，在本第一较佳实施例中，邻近该主体层I上端面11的电极层2对应该主体层I的η层半导体层为一个η极电极21，而位于该主体层I下端面12的电极层2对应该主体层I的P层半导体层为一个P极电极22，值得说明的是η、ρ的上下位置可以互相置换。
[0020]该光子晶体层3为纳米结构，该光子晶体层3使用纳米压印技术形成于该主体层I中，在本第一较佳实施例中，该光子晶体层3位于该η极电极21与该η层半导体层间。
[0021]其中，该光子晶体LED100与该扩散片200的距离定义为0D，满足下列条件式:
[0022]OD ^ 25mm。
[0023]配合参阅图3，该光子晶体层3的分布形态相当多变，图3中仅举出四种为例说明，该光子晶体层3的图样可以是棋盘状、蜂巢状或是其他较不规则的排列皆可。
[0024]配合参阅图4与图5，该光子晶体LED100对应该光学元件300安装设置，该光学元件300包含一个入光面301及一个出光曲面302，该出光曲面302中央与外周缘部分凹陷，而中央与外周缘间的区域凸起，该光子晶体与该扩散片200的距离可以小于25 mm，确实有助于薄型化的设计考量，在本第一较佳实施例中，该光学元件300的形状与多数个光子晶体LED100的排列方式仅为示意，皆可以依设计需求做对应调整。
[0025]配合参阅图7，本发明在设计该光子晶体层时，是根据不同的光子晶体排列方式与间隔距离得到不同的光子能带图，当光子能带图中的交点数量越少时为越佳，之后在光子能带图上选定对应特定频率的归一化频率，则可以得到图6中的出光光形图。
[0026]综上所述，通过该光子晶体层3可以改变该主体层I原本的发光特性，能够有效改善该主体层I的发光光形，如图6所示，能使得出光光形图更向外扩散且亮度分布更均匀，进而可以缩短该光子晶体LED100与扩散片200的距离0D，使其小于等于25 mm,能够满足大尺寸薄形化LED100电视的需求，故确实能达成本发明的目的。
[0027]以上仅就本发明的具体构造实施例加予说明，在无违本发明的构造与精神下，凡精于本【技术领域】的人士，尚可做种种的变化与修饰，诸此变化与修饰尚视为涵盖在本案下列申请专利范围内。
【权利要求】
1.一种光子晶体发光二极管LED,适用于作为大尺寸薄形化LED电视的背光模组光源，该大尺寸薄形化LED电视包括一片扩散片，该光子晶体LED对应一个光学元件设置，其特征在于，该光子晶体LED包含: 一个主体层，包括一个上端面及一个相背设置的下端面，该主体层由该上端面出光，该主体层还包括一层邻近上端面的光子晶体层，该光子晶体层为纳米结构；及 两层电极层，分别位于该主体层的上下两端面，其中一层电极层位于该光子晶体层上； 其中，该光子晶体LED与该扩散片的距离定义为0D，满足下列条件式:
OD ^ 25 mm。
2.一种适用于供如权利要求1所述的光子晶体LED安装设置的光学元件，其特征在于，包含: 一个入光面；及 一个出光曲面，该出光曲面中央与外周缘部分凹陷，而中央与外周缘间的区域凸起。
【文档编号】H01L33/44GK104134737SQ201310159693
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】薛翰聪 申请人:政翔精密股份有限公司