CN103557459B - 发光面不相同的三基色led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光面不相同的三基色LED灯，分为RGB三种，其中，所述RGB三基色的每个灯的发光面表面曲率不同，为变半径发光面，所述RGB三基色的每个灯在发光表面的折射角度重合。本发明采用不相同的发光表面，用以补偿当偏离法线方向不同时的不同折射角度，使得波长不同的RGB三基色光在通过发光表面时由于在任何角度的发光并不由于折射角度的不同而产生差异。

Description

发光面不相同的三基色LED灯
技术领域
本发明涉及一种LED灯，具体为一种发光面不相同的三基色LED灯。
背景技术
一般用于大屏幕显示的RGB三基色LED灯的发光面是相同或近似相同的，这样在发光时由于三基色折射角度的不同会产生不同的路径，造成在离开法线的方向上各处三基色光路径不能重合，因而在角度不同时产生不同的光学效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光面不相同的三基色LED灯，克服了现有技术中的不足，采用不相同的发光表面，用以补偿当偏离法线方向不同时的不同折射角度，使得波长不同的RGB三基色光在通过发光表面时由于在任何角度的发光并不由于折射角度的不同而产生差异。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种发光面不相同的三基色LED灯，分为RGB三种，其中，所述RGB三基色的每个灯的发光面表面曲率不同，为变半径发光面，所述RGB三基色的每个灯在发光表面的折射角度重合。即LED灯的RGB三基色采用变半径发光面，其发光面的变半径对于RGB三基色而言不相同。
作为优选，所述的每个灯内部安置两个发光芯片，这两个发光芯片在法线的两侧呈对称安置。
作为优选，所述的发光面可以是弧面，也可以是椭球面。
根据光学基本知识，其中R光（红色光）的波长最长，其变半径最短；而B光（蓝色光）的波长最短，其变半径最长；而G光（绿色光）居中，相对而言较接近B光LED。
根据光学的有关定律，介质对光的折射率是n=c/v，这里n表示折射率，c表示光速，v表示实际传播速度。而光在介质中传播频率不变,速度与波长的关系是v=f*λ，这里f表示频率，λ表示波长。于是，得n=λc/λv；于是两个不同介质有，n1/n2=λ2/λ1。既波长越大折射率越小。
RGB三基色的波长可以不尽相同，这里以下面的常用数据为例说明，本发明适合任何波长的三基色LED灯的制作：
λR=620-630nm，作为例子，这里取值625nm
λG=520-530nm,作为例子，这里取值525nm
λB=465-475nm，作为例子，这里取值470nm
红相对于绿：625/525=1.241
绿相对于蓝：525/470=1.117
红相对于蓝：625/470=1.330
也就是说，因为红色折射率最低，如果以R光折射率为准，G光折射率约相当于R光的1.241倍，以及B光折射率约相当于R光的1.330倍。不同厂家的LED芯片的发光波长可能会有差异，且封装介质不同时折射率也可以有所不同。
根据这些光学的基本情况，就可以设计出符合需求的不同曲率的LED发光面。根据光学相关计算公式：sini/sinγ=n(常数)，这里i表示入射角，γ表示折射角，是入射角正弦跟折射角正弦成正比，而不是入射角跟折射角成正比，但是当显示器角度变化时，需要的是折射角与显示器的视角成正比（或者接近正比），而不是折射角的正弦与显示器视角成正比或接近正比，这就是说，发光表面的变半径是必须的。左右芯片距封装面可以根据情况做调整。左右芯片之间的距离可以根据情况作调整。
封装LED一般使用的介质的折射率在1.2-2之间，而且根据实际的封装材料，大多数在1.4-1.7之间，以1.5-1.65居多，本发明适合任何折射率的封装材料和LED灯的计算及制造。
本发明的有益效果为：
本发明的RGB三基色采用变半径发光面，用以补偿当偏离法线方向不同时的不同折射角度，使得波长不同的RGB三基色光在通过发光表面时由于在任何角度的发光并不会由于折射角度的不同而产生差异，使得LED裸眼显示器可以得以正确、精确地实施，使得裸眼可以角度进一步扩大，且在各个角度上的视觉清晰度得以改善。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为传统RGB三基色LED发光表面曲率相同时的不同折射情况；
图2为当LED灯发光表面曲率呈等半径时，当入射角θ 1 变化时折射角θ 2 加速变化的情况；
图3为本发明采用不同表面曲率的RGB三基色LED灯最终折射角可以重合的情况；
图4为本发明以扁形R、G、B灯内负外正为例的基本结构情况；
图5为本发明以扁形R、G、B灯内正外负为例的基本结构情况；
图6为本发明当LED灯为椭球体基本外观的情况；
图7为本发明当LED灯为椭球体及椭球发光面的情况。
以上所有的LED灯的引出脚可以是3个或4个，当需要引出脚为3个时，将中间的两个引出脚现在内部合二而一，然后再引出。
具体实施方式
下面通过具体实施方式并结合附图对本发明做进一步的详细描述：
图1所示的是传统RGB三基色LED发光表面曲率相同时的不同折射情况，其中R灯（红色）的折射角度最小，B灯（蓝色）的折射角度最大，G灯（绿色）居中。图2进而说明了当LED灯发光表面曲率呈等半径时，当入射角θ 1 变化时折射角θ 2 加速变化的情况，在制造时，使得入射角度增大时，曲率半径也增大，呈半径随变的变半径发光面，变半径的弧面（曲面）半径根据不同的封装材料的折射率计算得出，使得最终的RGB三基色LED灯在发光表面在任何角度上的折射角度可以重合或者基本上可以重合，如图3所示。
最终制成的RGB三基色LED灯如图4-7所示，灯体可以是扁状的，或是椭球状的，发光面可以是变半径的弧面，也可以是变半径的椭球面。图4-5分别示出了RGB灯内正外负和外正内负的形状，它们的形状基本相同，且发光面都是变半径的，但是三者曲率不同，其中R灯曲率半径最小，B灯曲率半径最大，G灯居中。每个灯内部安置两个发光芯片，这两个发光芯片在结构上在法线的两侧呈对称安置，此种双芯片LED灯最终在电路板上呈水平排列，作为左右眼图像数据的发光之用。
其中内部两芯片采用对称结构，中间的相同极性两电极可以分别引出（4引脚），或是合成一体再引出（3引脚），电极可以是内正外负或是外正内负。
图6示出了灯体是椭球体，发光面是弧形的情况。发光表面可以也可以是内凹的，或是外凸的，或者也是椭球体，如图7所示。无论哪一种基本形状，其发光面在水平方向上由向左右两边分开，呈变半径形态。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。

Claims (1)

1.一种发光面不相同的三基色LED灯，分为RGB三种，其特征在于：RGB三基色的每个灯的发光面表面曲率不同，为变半径发光面，所述RGB三基色的每个灯在发光表面的折射角度重合；根据光学基本知识，其中R光（红色光）的波长最长，其变半径最短；而B光（蓝色光）的波长最短，其变半径最长；而G光（绿色光）居中，相对而言较接近B光LED，根据光学的有关定律，介质对光的折射率是n=c/v，这里n表示折射率，c表示光速，v表示实际传播速度，
而光在介质中传播频率不变,速度与波长的关系是v=f*λ，这里f表示频率，λ表示波长；于是，得n=λc/λv；于是两个不同介质有，n1/n2=λ2/λ1；既波长越大折射率越小；RGB三基色的波长可以不尽相同，这里以下面的常用数据为例说明，本发明适合任何波长的三基色LED灯的制作：
λR=620-630nm，作为例子，这里取值625nm
λG=520-530nm,作为例子，这里取值525nm
λB=465-475nm，作为例子，这里取值470nm
红相对于绿：625/525=1.241
绿相对于蓝：525/470=1.117
红相对于蓝：625/470=1.330
也就是说，因为红色折射率最低，如果以R光折射率为准，G光折射率约相当于R光的1.241倍，以及B光折射率约相当于R光的1.330倍；不同厂家的LED芯片的发光波长可能会有差异，且封装介质不同时折射率也可以有所不同；
根据这些光学的基本情况，就可以设计出符合需求的不同曲率的LED发光面；根据光学相关计算公式：sini/sinγ=n(常数)，这里i表示入射角，γ表示折射角，是入射角正弦跟折射角正弦成正比，而不是入射角跟折射角成正比，但是当显示器角度变化时，需要的是折射角与显示器的视角成正比（或者接近正比），而不是折射角的正弦与显示器视角成正比或接近正比，这就是说，发光表面的变半径是必须的，左右芯片距封装面可以根据情况做调整；左右芯片之间的距离可以根据情况作调整；封装LED一般使用的介质的折射率在1.2-2之间，而且根据实际的封装材料，大多数在1.4-1.7之间，以1.5-1.65居多，本发明适合任何折射率的封装材料和LED灯的计算及制造。
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