CN104300071B - 一种新型led灯珠 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型LED灯珠，分为RGB三种，其中，LED灯珠的发光芯片安置在封装体内，RGB三基色的每个灯珠的发光芯片距封装体发光表面的距离不同，所述RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合。本发明对于RGB三基色采用了不同的结构，来抵消由于RGB三基色在同种物质中的折射率不同而导致折射角度不同，而产生不同的发光路径，最终使得RGB三基色LED灯在各个方向上折射光线的路径完全相同，达到裸眼（3D）立体显示的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型LED灯珠。
背景技术
目前，液晶或者等离子多视点裸眼立体显示的方法比如狭缝光栅式或者柱面镜式裸眼显示已经问世，但是这些显示器都是用来显示多视点广告节目，而对于两视点的立体电影以及3D广播电视无法显示或者效果很差。如果欲实现对于立体电影以及3D广播电视（这两者均为两视点）的LED大屏幕显示，就需要使用RGB三基色双芯灯珠或者是双芯片SMD，但是，根据光学定理，在发光芯片所发出的光通过LED透镜表面时，会发生折射现象，入射角和折射角的关系是：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，这就增大了裸眼型LED立体显示系统的设计与制造的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型LED灯珠，对于RGB三基色采用了不同的结构，来抵消由于RGB三基色在同种物质中的折射率不同而导致折射角度不同，而产生不同的发光路径，最终使得RGB三基色LED灯在各个方向上折射光线的路径完全相同，达到裸眼（3D）立体显示的使用要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型LED灯珠，分为RGB三种，其中，LED灯珠的发光芯片安置在封装体内，RGB三基色的每个灯珠的发光芯片距封装体发光表面的距离不同，所述RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合。
作为优选，所述的每个灯珠封装体内安置两个同色的发光芯片，这两个发光芯片在法线的两侧呈对称安置。此种双芯片LED灯珠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。
作为优选，所述RGB三基色的每个灯珠采用不同的支架和高度相同的封装体。
作为优选，所述RGB三基色的每个灯珠采用相同的支架和高度不同的封装体。
作为优选，RGB三基色灯珠为SMD式，每个灯珠采用相同的衬底和高度不同的封装体。
作为优选，RGB三基色灯珠为SMD式，每个灯珠采用不同的衬底和高度相同的封装体。
作为优选，所述RGB三基色的每个灯珠采用折射率不同的封装体。
由于入射角正弦跟折射角正弦成正比，为了当观众观看显示器的角度发生变化（即视角变化）时，折射路径保持一定的等比例变化关系。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=c/(f*λ)
以及对于不同基色的光有，n1/n2=λ2/λ1。既波长越大折射率越小。
这里以下面的常用RGB波长数据为例说明：
λR = 620nm；
λG = 520nm；
λB = 470nm；
红相对于绿：620/520 = 1.192；
蓝相对于绿：470/520 = 0.904；
也就是说，因为红色折射率最低，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，本发明适合任何波长的三基色LED灯的制作。
根据这些光学的基本情况，就可以设计出符合需求的结构高度的LED发光表面。根据光学相关计算公式：sini/sinγ = n(常数)，这里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，这如何采用不同高度的结构是本发明的关键。通过调整每个RGB灯珠的支架和封装体高度，进而调整发光芯片距发光表面的距离，使得RGB三基色的每个灯珠在发光表面的发光路径重合。即：对于RGB三基色采用了不同的结构，来抵消由于RGB三基色在同种物质中的折射率不同而导致折射角度不同，而产生不同的发光路径，最终使得RGB三基色LED灯在各个方向上折射光线的路径完全相同，达到裸眼（3D）立体显示的使用要求。
本发明的有益效果为：
本发明对于RGB三基色灯珠采用了不同的结构，每个灯珠内安置的左右芯片距发光表面的距离可以根据情况做调整，抵消了由于RGB三基色在同种物质中的折射率不同而导致折射角度不同，而产生不同的发光路径，最终使得RGB三基色LED灯在各个方向上折射光线的路径完全相同。本发明适合任何折射率的封装材料和LED灯珠的制造。
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RGB的入射角不同时，达到相同折射路径的示意图；
图2为采用相同支架和不同封装高度的灯珠式RGB三基色结构示意；
图3为采用不同支架和相同封装高度的灯珠式RGB三基色结构示意；
图4为采用相同支架和不同封装高度的SMD式RGB三基色结构示意；
图5为采用不同支架和相同封装高度的SMD式RGB三基色结构示意；
图6为RGB不同时，采用不同折射率的封装材料示意图。
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：
因为传统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1说明了当LED灯发光表面曲率一定时，如果将不同基色的发光芯片的结构位置变化，使之与LED发光表面的距离不同，是可以实现不同折射角的光在发光器件表面的实现相同的输出路径。
本发明的LED灯珠，分为RGB三种， LED灯珠的发光芯片经支架或衬底安置在封装体内，RGB三基色的每个灯珠的发光芯片位置封装体发光表面的距离不同，所述RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合。为了使RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合，RGB三基色的每个灯珠的发光芯片位置封装体发光表面的距离不同，通过调整支架和封装体高度调整每个灯珠的发光芯片位置封装体发光表面的距离。当观众观看显示器的角度发生变化（即视角变化）时，折射角保持一定的等比例变化关系。
如图2所示，为了使折射角度不同的RGB三基色LED可以在发光表面外实现相同的折射路径，采用了相同的支架和不同的封装高度。如图3所示，采用了不同的支架和相同的封装高度。本发明也可采用不同的支架和不同的封装体高度，通过调整支架和封装高度，只要使得RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合即可。
以上两种是灯珠式，下面的两种是SMD式：如图4所示，采用了相同的衬底和不同的封装高度的SMD；如图5所示，采用了不同的衬底和相同的封装高度的SMD。
如图6所示，采用相同的衬底和相同的封装高度、以及不同的折射率的封装材料。LED封装材质的折射率可以根据情况做调整，此时以绿色LED封装材料的折射率为准，红色封装材料的波长应为绿色封装材料的约1.192倍，而蓝色封装材料波长应为绿色封装材料的90.4%。
其中内部两芯片采用对称结构，在结构上还可以有以下的不同：
1.正极在中间而负极在边上；
2.负极在中间而正极在边上；
3.三电极引出，此时其中两个极性相同的电极在LED内部先合成一体；
4.四电极引出，相同极性两电极可以分别引出。灯珠内封装的左右发光芯片之间的距离可以根据情况作调整。
为了增大对比度，RGB三基色LED灯珠或者SMD的封装树脂分别着色，室外应用时，可以在LED周边使用黑色灌封胶进行灌封，室内应用时，可以在SMD周边使用黑色喷涂着色以形成黑底。这样的结果使得对比度大为增加。
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，如改变封装体的折射率、封装体的封装高度、支架或衬底，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。
Claims (5)
1.一种新型LED灯珠，分为RGB三种，其特征在于：LED灯珠的发光芯片安置在封装体内，RGB三基色的每个灯珠的发光芯片距封装体发光表面的距离不同，所述RGB三基色的每个灯珠在发光表面的折射角度重合；所述的每个灯珠封装体内安置两个同色的发光芯片，这两个发光芯片在法线的两侧呈对称安置。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED灯珠，其特征在于：所述RGB三基色的每个灯珠采用不同的支架和高度相同的封装体。
3.根据权利要求1所述的一种新型LED灯珠，其特征在于：所述RGB三基色的每个灯珠采用相同的支架和高度不同的封装体。
4.根据权利要求1所述的一种新型LED灯珠，其特征在于：RGB三基色灯珠为SMD式，每个灯珠采用相同的衬底和高度不同的封装体。
5.根据权利要求1所述的一种新型LED灯珠，其特征在于：RGB三基色灯珠为SMD式，每个灯珠采用不同的衬底和高度相同的封装体。
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