專利名稱：發(fā)光二極管和采用它的透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示設(shè)備的光源。
背景技術(shù)：
用于圖象顯示的圖像顯示設(shè)備，例如電視接收器或者計(jì)算機(jī)監(jiān)視器可分為自發(fā)光顯示器和需要單獨(dú)的光源的光接收顯示器。自發(fā)光顯示設(shè)備包括發(fā)光二極管(LED)，電致發(fā)光(EL)，真空熒光顯示器(VFD)，場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)和等離子體顯示面板(PDP)設(shè)備等等，而光接收顯示設(shè)備包括液晶顯示器(LCD)等等。
LCD包括例如各自在它們內(nèi)表面上具有電極的一對(duì)面板，和置于面板之間的介電各向異性的液晶層。在LCD中，位于場(chǎng)產(chǎn)生電極之間的電壓差的變化，即由電極產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的變化改變了透過(guò)LCD的光的透射率，因而通過(guò)控制電極間的電壓差就得到想要的圖象。
在LCD中，光可以是自然光或者是由LCD中單獨(dú)采用的光源單元所發(fā)出的人工光。
背光設(shè)備是典型的用于LCD的人工光源設(shè)備。背光設(shè)備利用發(fā)光二極管(LED)或者熒光燈，例如冷陰極熒光燈(CCFL)，外部電極熒光燈(EEFL)等作為光源。
LED是對(duì)環(huán)境友好的，因?yàn)樗皇褂霉?Hg)，并且它具有穩(wěn)定的特性。因此，LED是一種優(yōu)選的光源。
然而，當(dāng)把LED用作面光源設(shè)備時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。這是因?yàn)閺腖ED發(fā)出的光線易于聚集到狹窄的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種透鏡包括基底；從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面；和從第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面，其中從該基底的中心到第一彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比第一彎曲中心表面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該透鏡還包括從該基底向上形成的中空部分。該中空部分由第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，它們構(gòu)成該透鏡的內(nèi)表面。在該透鏡中，優(yōu)選的是，從該基底的中心到第二彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比第二彎曲中心表面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
優(yōu)選將第二彎曲中心表面和第二彎曲圓周表面的交界區(qū)域設(shè)置在相對(duì)于該基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。另外，將第一彎曲中心表面和第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域設(shè)置在相對(duì)于該基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。
在該透鏡中，該基底包括一個(gè)用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片的槽，并且從該基底的中心到第一彎曲圓周表面上的點(diǎn)的距離比第一彎曲圓周表面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一個(gè)由折射率為n的材料形成的透鏡，該透鏡包括基底；從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面；從第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面；和從該彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面。
這里，優(yōu)選的是，從該基底的中心到該彎曲中心-邊緣表面上的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心-邊緣表面上的該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該彎曲最中心表面相對(duì)于該基底具有凹形。
這里，優(yōu)選將該透鏡構(gòu)造為滿足下列等式A1+A2＜90+sin-1(1/n)，其中A1是在透鏡的主軸和該彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接基底的中心和彎曲最中心表面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角。
該透鏡還包括從透鏡的基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面，它們構(gòu)成形成該透鏡的內(nèi)表面。
這里優(yōu)選的是，從該基底的中心到該彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比該彎曲中心表面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑長(zhǎng)。當(dāng)透鏡的主軸與彎曲中心-邊緣表面和彎曲最中心表面的交界點(diǎn)的切線相交時(shí)，它們相交為90度。
還優(yōu)選地將該彎曲中心-邊緣表面和第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域布置在相對(duì)于該基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。該彎曲最中心表面可以是錐形槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種LED，其包括第一透鏡，其包括基底、從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面、從第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面；和設(shè)在第一透鏡下面的發(fā)光芯片。
這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第一彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第一彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該LED還包括從第一透鏡的基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，它們構(gòu)成第一透鏡的內(nèi)表面。這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第二彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括設(shè)在第一透鏡的該中空部分并用來(lái)罩住該發(fā)光芯片的第二透鏡。第二透鏡包括基底、從第二透鏡的該基底向上延伸的第三彎曲圓周表面、從第三彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面。在該透鏡中，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第三彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該LED還包括從第二透鏡的該基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第四彎曲圓周表面和從第四彎曲圓周表面延伸的第四彎曲中心表面，它們形成第二透鏡的內(nèi)表面。在第二透鏡中，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第四彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第四彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且它包括基底、從該基底向上延伸的第五彎曲圓周表面、從第五彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面、從該彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面。在該基底的中心形成一個(gè)用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片的槽。
在第二透鏡中，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到該彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心-邊緣表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短，并且該彎曲最中心表面當(dāng)從該發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
該LED還包括從第二透鏡的基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第六彎曲圓周表面和從第四彎曲圓周表面延伸的第六彎曲中心表面，它們形成第二透鏡的內(nèi)表面。這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第六彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第六彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括附著到第一透鏡的基底用來(lái)支承其上的發(fā)光芯片的支承單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種LED，其包括由折射率為n的材料形成的第一透鏡，該透鏡包括基底、從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面、從第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心-邊緣表面、從第一彎曲中心-邊緣表面延伸的第一彎曲最中心表面；和設(shè)在第一透鏡下面的發(fā)光芯片。
在該LED中，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第一彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心-邊緣表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。第一彎曲最中心表面當(dāng)從該發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
這里，優(yōu)選構(gòu)造該LED滿足下列等式A1+A2＜90+sin-1(1/n)，其中，A1是在第一透鏡的主軸和第一彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2在連接基底的中心和第一彎曲最中心表面上的點(diǎn)的直線和第一透鏡的主軸之間所形成的銳角。
該LED還包括從第一透鏡的該基底向上形成的中空部分，該中空部分包括第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面，它們形成第一透鏡的內(nèi)表面。這里，優(yōu)選從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第一彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第一彎曲中心表面的該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括設(shè)在第一透鏡的該中空部分內(nèi)的第二透鏡，用來(lái)罩住該發(fā)光芯片。該第二透鏡包括基底、從第二透鏡的該基底向上延伸的第三彎曲圓周表面、從第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面。
這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第二彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該LED還包括從第二透鏡的該基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第四彎曲圓周表面和從第四彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面，它們形成第二透鏡的內(nèi)表面。
這里還優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第三彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且第二透鏡包括基底、從第二透鏡的該基底向上延伸的第五彎曲圓周表面、從第五彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心-邊緣表面、從第二彎曲中心-邊緣表面延伸的第二彎曲最中心表面。
這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第二彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比第二彎曲中心-邊緣表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短，并且第二彎曲最中心表面當(dāng)從該發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
該LED還包括從第二透鏡的基底向上形成的中空部分。該中空部分由第六彎曲圓周表面和從第六彎曲圓周表面延伸的第四彎曲中心表面組成，它們形成第二透鏡的內(nèi)表面。
這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第四彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第四彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括附著到第一透鏡的基底的支承單元，用來(lái)支承其上的發(fā)光芯片。
在該LED中，第一彎曲最中心表面是一個(gè)錐形槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種LED，其包括透鏡，其包括基底、從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面、第一彎曲中心表面；和設(shè)在該透鏡下面的發(fā)光芯片。
在該LED中，第一彎曲中心表面和第一彎曲圓周表面它們的至少部分區(qū)域包括包括不平坦圖案。這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第一彎曲中心表面的輪廓表面的點(diǎn)的距離比第一彎曲中心表面的輪廓表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
該LED還包括從該透鏡的基底向上形成的中空部分。該中空部分包括第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，它們構(gòu)成該透鏡的內(nèi)表面。這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比第二彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括一個(gè)設(shè)在該透鏡的中空部分內(nèi)的內(nèi)透鏡，用來(lái)罩住該發(fā)光芯片。該內(nèi)透鏡包括基底、從該內(nèi)透鏡的基底向上延伸的彎曲圓周表面、從該彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面。
這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面點(diǎn)到彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
在該LED中，該不平坦圖案形成在第一彎曲中心表面和第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種LED，其包括由折射率為n的材料形成的透鏡，它包括基底、從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面、從第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面、從該彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面；和設(shè)在該透鏡下面的發(fā)光芯片。
在該LED中，彎曲最中心表面、彎曲中心-邊緣表面和第一彎曲圓周表面它們的至少部分區(qū)域包括不平坦圖案。這里，優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到該彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心-邊緣表面的輪廓表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短，并且該彎曲最中心表面當(dāng)從該發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
這里，優(yōu)選構(gòu)造該LED滿足下列等式A1+A2＜90+sin-1(1/n)，其中，A1是在該透鏡的主軸和該彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接基底的中心和彎曲最中心表面的該點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角。
該LED還包括從該透鏡的基底向上形成的中空部分，該中空部分包括第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面向上延伸的彎曲中心表面，它們構(gòu)成該透鏡的內(nèi)表面。
這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到該彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
該LED還包括設(shè)在該透鏡的中空部分內(nèi)的內(nèi)透鏡，用來(lái)罩住該發(fā)光芯片。該內(nèi)透鏡包括基底、從該內(nèi)透鏡的基底向上延伸的彎曲圓周表面、從該彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面。這里優(yōu)選的是，從該發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到該彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比該彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要短。
在該LED中，該不平坦圖案是形成在該彎曲最中心表面和該彎曲中心-邊緣表面的交界區(qū)域以及該彎曲中心-邊緣表面和第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域。該彎曲最中心表面可以是一個(gè)錐形槽。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種LED，其包括透鏡，該透鏡包括基底、從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面、第一彎曲中心表面。
在該LED中，在連接基底的中心和第一彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在第一彎曲表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
該LED還包括從該透鏡的基底向上形成的中空部分，該中空部分由第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，它們構(gòu)成該透鏡的內(nèi)表面。
這里優(yōu)選的是，在連接基底的中心和第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在第二彎曲中心表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于LED且由折射率為n的材料形成的透鏡，它包括基底；從該基底向上延伸的第一彎曲圓周表面；從第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面；和從彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面。
這里優(yōu)選的是，在連接基底的中心和彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在彎曲中心-邊緣表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和透鏡的主軸之間所形成的銳角大，并且該彎曲最中心表面當(dāng)從該基底的中心看時(shí)具有凹形。
這里，優(yōu)選構(gòu)造透鏡滿足下列等式A1+A2＜90+sin-1(1/n)，其中，A1是在透鏡的主軸和彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接基底的中心和彎曲最中心表面的該點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角。
該透鏡還包括從透鏡的基底形成的中空部分。該中空部分由第二彎曲圓周表面和從第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面組成，它們構(gòu)成該透鏡的內(nèi)表面。
這里優(yōu)選的是，在連接基底的中心和彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在彎曲中心表面的該點(diǎn)的法線和透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于發(fā)光二極管的透鏡，其包括基底、從該基底延伸的第一彎曲表面、從第一彎曲表面延伸的第二彎曲表面，其中從該基底的中心到第二彎曲表面的點(diǎn)的距離要比第一彎曲中心表面的該點(diǎn)的曲率半徑短。
該透鏡可以包括從該基底形成的中空部分，
其中該中空部分由第三彎曲表面和從第三彎曲表面延伸的第四彎曲表面組成，并且其中從該基底的中心到第四彎曲表面的點(diǎn)的距離要比第四彎曲表面的該點(diǎn)的曲率半徑長(zhǎng)。


從下面結(jié)合附圖的描述中可以更詳細(xì)地理解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的框圖。
圖2是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的分解透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的像素單元的等效電路視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的透視圖。
圖5是圖4中的發(fā)光二極管的截面圖。
圖6是圖示在圖4中發(fā)光二極管的透鏡的表面處的光的折射的參考圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的透視圖。
圖8是圖7中發(fā)光二極管的截面圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的截面圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的截面圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的透視圖。
圖12是圖11中的發(fā)光二極管的截面圖。
圖13是圖示在圖11中的發(fā)光二極管的透鏡的表面處的光反射的參考圖。
圖14至圖18是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的發(fā)光二極管的截面圖。
圖19至圖24是顯示根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的LED的截面圖。
圖25是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的LED發(fā)出的光線的入射角與光通量的曲線圖。
優(yōu)選實(shí)施方式現(xiàn)在在下面將參照附圖更加充分地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是本發(fā)明可以采取不同的形式實(shí)施，且不應(yīng)解釋為僅限于這里闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得該公開(kāi)內(nèi)容徹底且全面，且完全地將本發(fā)明的范圍疇傳遞給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
在附圖中，為清楚起見(jiàn)而夸大了這些層、膜和區(qū)的厚度。類似的標(biāo)記在全文中表示類似的元件?？梢岳斫?，當(dāng)提到一個(gè)元件例如層，膜，區(qū)或者基板在另一個(gè)元件“上”時(shí)，其可以是直接在其他元件上或者還可以存在中間元件。
以下，參照附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于顯示設(shè)備的光源設(shè)備。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的框圖，圖2是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的分解透視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD的像素單元的等效電路視圖。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LCD包括LC面板組件300、連接到LC面板組件300的柵驅(qū)動(dòng)器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器400的灰度電壓產(chǎn)生器800，為L(zhǎng)C面板組件300供應(yīng)光的光源部分910、控制光源部分910的光源驅(qū)動(dòng)器920，和控制上面這些元件的信號(hào)控制器600。
參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD結(jié)構(gòu)包括具有顯示單元330和背光340的LC模塊350、容納并支承LC模塊350的前殼361和后殼362，以及模框363和364。
顯示單元330包括LC面板組件300、附著到LC面板組件300的柵帶載封裝(tape carrier package，TCP)410和數(shù)據(jù)TCP 510、分別附著到對(duì)應(yīng)的TCP 410和TCP 510的柵印刷電路板(PCB)450和數(shù)據(jù)PCB 550。
在圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)圖中，LC面板組件300包括彼此面對(duì)的下面板100和上面板200，和置于它們之間的LC層3。在圖1和圖3所示的等效電路中，LC面板組件300包括多個(gè)顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm，和與之相連并基本布置為矩陣形式的多個(gè)像素。
顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm設(shè)在下面板100上，并且包括傳輸柵信號(hào)(也稱之為“掃描信號(hào)”)的多條柵線G1-Gn和傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的多條數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵線G1-Gn基本上按照行的方向延伸，并且基本上互相平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm基本上按照列的方向延伸，且基本上互相平行。
每個(gè)像素包括與顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm相連的開(kāi)關(guān)元件Q，以及連接到開(kāi)關(guān)元件Q的LC電容CLC和存儲(chǔ)電容CST。存儲(chǔ)電容CST可以省去。
開(kāi)關(guān)元件Q，例如薄膜晶體管(TFT)設(shè)在下面板100上，并且具有三個(gè)接線端連接到柵線G1-Gn之一的控制端、連接到數(shù)據(jù)線D1-Dm之一的輸入端、和連接到LC電容CLC及存儲(chǔ)電容CST兩者的輸出端。
LC電容CLC包括構(gòu)成兩端的設(shè)在下面板100上的像素電極190和設(shè)在上面板200上的公共電極270。置于這兩個(gè)電極190和270之間的LC層3作為L(zhǎng)C電容CLC的電介質(zhì)。像素電極190與開(kāi)關(guān)元件Q相連，公共電極270提供公共電壓Vcom并且覆蓋上面板200的整個(gè)表面?；蛘?，公共電極270可以被設(shè)置在下面板100上。像素電極190和公共電極270中至少之一可以是桿形或者條形。
存儲(chǔ)電容CST是用于LC電容CLC的輔助電容。當(dāng)像素電極190和設(shè)在下面板100上的單獨(dú)的信號(hào)線(未示出)彼此重疊且在其間插入絕緣體時(shí)，重疊的部分就成為存儲(chǔ)電容CST。該單獨(dú)的信號(hào)線供應(yīng)有預(yù)定電壓例如公共電壓Vcom?；蛘?，存儲(chǔ)電容CST可以通過(guò)將單獨(dú)的信號(hào)線和前一柵線的像素電極重疊起來(lái)并且在它們之間插入絕緣體而形成，該前一柵線是直接放在像素電極190之前的。
對(duì)于彩色顯示，每個(gè)像素單值地表現(xiàn)三原色之一(也即空分(spatialdivision))，或者根據(jù)時(shí)間順序地表現(xiàn)三原色(也即時(shí)分(temporal division))，使得三原色的空間之和或者時(shí)間之和構(gòu)成為想要的顏色。圖3示出空分的一個(gè)例子，其中每個(gè)像素包括用來(lái)表現(xiàn)三原色之一的濾色器230，它位于上面板200內(nèi)與像素電極190對(duì)應(yīng)的區(qū)域中?；蛘?，濾色器230可以設(shè)在下面板100的像素電極190之上或者之下。
參照?qǐng)D2，背光340安裝在LC面板組件300之下。背光340包括光源單元349以及導(dǎo)光板342和多個(gè)光學(xué)片343，其中，光源單元349包括印刷電路板(PCB)345和安裝在其上的多個(gè)發(fā)光二極管(LED)344，導(dǎo)光板342和光學(xué)片343設(shè)在LC面板組件300和LED 344之間，用于將來(lái)自LED344的光散布到LC面板組件300。背光340還包括設(shè)在PCB 345上將來(lái)自LED 344的光向著LC面板組件300反射的反射板341，并且包括大量的孔，LED 344的發(fā)光芯片從孔中突出。背光340還包括模框364，其設(shè)在反射板341和導(dǎo)光板342之間，用來(lái)保持光源單元349和導(dǎo)光板342之間規(guī)則的間隔，并且用來(lái)支承導(dǎo)光板342和光學(xué)片343。
作為光源的LED 344可以是白光發(fā)射二極管或者紅光、綠光和藍(lán)光發(fā)射二極管的組合?？梢詫⒓t光發(fā)射二極管等用作白光發(fā)射二極管的輔助二極管。LED 344以預(yù)定的形式設(shè)在PCB 345上，由此形成光源單元349。
圖2示出三個(gè)光源單元349，但是光源單元349的數(shù)量可以因所需要的亮度、LCD屏幕尺寸等而改變。
在兩個(gè)面板100和200的外表面上提供有偏振器(未示出)，用來(lái)使發(fā)自光源單元349的光偏振。
參照?qǐng)D1和圖2，灰度電壓產(chǎn)生器800包括在數(shù)據(jù)PCB 550內(nèi)并且產(chǎn)生兩組與像素透射率有關(guān)的多個(gè)灰度電壓。一組灰度電壓相對(duì)于公共電極Vcom具有正極性，而另一組灰度電壓相對(duì)于公共電壓Vcom具有負(fù)極性。
柵驅(qū)動(dòng)器400獨(dú)自地安裝在每個(gè)柵TCP 410上，具有集成電路(IC)小片的形狀，并且各自與LC面板組件300的柵線G1-Gn相連，用來(lái)將柵信號(hào)傳輸?shù)綎判盘?hào)線G1-Gn上，該柵信號(hào)由從外設(shè)輸入的柵導(dǎo)通(gate-on)電壓Von和柵關(guān)閉(gate-off)電壓Voff組成。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500獨(dú)自地安裝在每個(gè)柵TCP 410上，具有IC小片的形狀，并且各自與LC面板組件300的柵線D1-Dm相連，用來(lái)傳輸從灰度電壓選擇的數(shù)據(jù)電壓，該灰度電壓是從灰度電壓產(chǎn)生器800供應(yīng)到數(shù)據(jù)信號(hào)線D1-Dm的。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，柵驅(qū)動(dòng)器400或者數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500直接安裝在下面板100上，具有IC小片的形狀，并且在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，柵驅(qū)動(dòng)器400或者數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連同其他元件與下面板100成一整體。在上面情形中，可以省去柵PCB 450或者柵TCP 410。
信號(hào)控制器600包括在數(shù)據(jù)PCB 550或者柵PCB 450中，用來(lái)控制柵驅(qū)動(dòng)器400或者數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的操作。
以下描述上述LCD的操作。
信號(hào)控制器600接收輸入圖象信號(hào)R、G和B，并且接收用于控制其顯示輸入的控制信號(hào)，例如來(lái)自外部圖形控制器(未示出)的垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘MCLK、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE等等。響應(yīng)于該輸入圖象信號(hào)R、G和B和輸入控制信號(hào)，信號(hào)控制器600將這些圖象信號(hào)R、G和B處理以適合于LC面板組件300的操作，并且產(chǎn)生柵控制信號(hào)CONT1和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，然后分別將該柵控制信號(hào)CONT1和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2輸?shù)綎膨?qū)動(dòng)器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500。
柵控制信號(hào)CONT1包括用來(lái)指示一幀開(kāi)始的垂直同步啟動(dòng)信號(hào)STV、用來(lái)控制柵導(dǎo)通電壓Von的輸出時(shí)間的柵時(shí)鐘信號(hào)CPV，和用來(lái)定義柵導(dǎo)通電壓Von的持續(xù)時(shí)間的輸出使能信號(hào)OE。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用來(lái)指示數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始的水平同步啟動(dòng)信號(hào)STH、用來(lái)控制施加數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線D1-Dm的負(fù)載信號(hào)LOAD、用來(lái)反轉(zhuǎn)相對(duì)于公共電壓Vcom的數(shù)據(jù)電壓極性的反轉(zhuǎn)信號(hào)RVS，和數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。
響應(yīng)于從信號(hào)控制器600來(lái)的數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500逐個(gè)接收來(lái)自信號(hào)控制器600的一行像素的圖象數(shù)據(jù)DAT，并將它們移位，將該圖象數(shù)據(jù)DAT轉(zhuǎn)換為選自于灰度電壓產(chǎn)生器800的灰度電壓的模擬數(shù)據(jù)電壓，然后將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。
柵驅(qū)動(dòng)器400響應(yīng)于來(lái)自信號(hào)控制器600的柵控制信號(hào)CONT1將柵導(dǎo)通電壓Von施加到柵線G1-Gn，由此導(dǎo)通與之相連的開(kāi)關(guān)元件Q。通過(guò)激活的開(kāi)關(guān)元件Q，施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm的數(shù)據(jù)電壓就施加到相應(yīng)的像素上。
施加到像素的數(shù)據(jù)電壓與公共電壓Vcom之間的差表示為跨過(guò)LC電容CLC的電壓，也即像素電壓。在LC電容CLC內(nèi)的LC分子具有倚賴于該像素電壓量級(jí)的取向。
光源驅(qū)動(dòng)器920控制施加到光源部分910的電流，用來(lái)切換光源部分910的LED 344，并且光源驅(qū)動(dòng)器920還控制LED 344的光的亮度。
當(dāng)從LED 344發(fā)出的光通過(guò)LC層3時(shí)，該光的偏振就根據(jù)LC分子的取向而改變。偏振器將不同的偏振光轉(zhuǎn)換為不同的透射光。
通過(guò)將這一過(guò)程重復(fù)一個(gè)單位的水平周期(其用“1H”表示，并且等于水平同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE和柵時(shí)鐘CPV的一個(gè)周期)，其就在一幀期間順序地為所有的柵線G1-Gn提供柵導(dǎo)通電壓Von，由此將數(shù)據(jù)電壓施加到所有像素。當(dāng)在完成一幀之后開(kāi)始下一幀時(shí)，對(duì)施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS進(jìn)行控制，使得數(shù)據(jù)電壓的極性相對(duì)于前一幀的極性反轉(zhuǎn)(稱之為“幀反轉(zhuǎn)”)。也可以控制該反轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS，使得在數(shù)據(jù)線上流動(dòng)的數(shù)據(jù)電壓極性在一幀內(nèi)得到反轉(zhuǎn)(例如，行反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))，或者數(shù)據(jù)電壓的極性在一個(gè)反組(packet)內(nèi)得到反轉(zhuǎn)(例如列反轉(zhuǎn)和點(diǎn)反轉(zhuǎn))。
以下參照?qǐng)D4、圖5和圖6描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于背光設(shè)備的LED。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED的透視圖。圖5是圖4中的LED的截面圖。圖6是圖示在圖4中LED的透鏡的表面上的光的折射的參考圖。
參照?qǐng)D4和圖5，LED 344包括發(fā)光芯片4和透鏡。該透鏡由透明介電材料制成，并且包括基底31、從該基底31延伸的彎曲圓周面2、從該彎曲圓周面2延伸的彎曲中心面1。基底31具有接收其中發(fā)光芯片4的槽。
優(yōu)選的是，當(dāng)從發(fā)光芯片4看時(shí)，透鏡的彎曲中心面1具有凸形，并且它相對(duì)于從發(fā)光芯片4的中心垂直延伸的透鏡軸對(duì)稱。在圖4和5所示的透鏡中，從發(fā)光芯片4的光線發(fā)射表面上的點(diǎn)到彎曲中心表面1的點(diǎn)的距離總是要比該彎曲中心表面1的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更短。以下稱這個(gè)條件為“曲率半徑的第一條件”，它導(dǎo)致發(fā)自發(fā)光芯片4的光線均勻地分散到一個(gè)更寬的區(qū)域。
當(dāng)僅僅考慮透鏡時(shí)，優(yōu)選的是，從基底31的中心到彎曲中心表面1的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心表面1的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更短。以下稱這個(gè)條件為“修正的曲率半徑的第一條件”。另外，優(yōu)選地構(gòu)造一個(gè)透鏡，使得在連接基底31的中心與彎曲中心表面1上的點(diǎn)之間的連線和透鏡的主軸之間所形成的銳角總是比在該彎曲中心表面1的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和該透鏡的主軸之間所形成的銳角更大。以下稱這個(gè)條件為“光分散的第一條件”。
彎曲圓周表面2的形狀通過(guò)急劇切割透鏡側(cè)面而獲得，因此該透鏡的尺寸減小了，并且過(guò)度傾向透鏡側(cè)面的入射光被重新引導(dǎo)到透鏡的靠上方向。然而，如果需要的話，可以這樣構(gòu)造該透鏡，使得彎曲圓周表面2滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件。那即是，可以以這樣的方式構(gòu)造該透鏡，使得所述彎曲中心表面1延伸到基底31，而不需要彎曲圓周表面2。
相比于彎曲中心表面1或者彎曲圓周表面2，彎曲中心表面1和該彎曲圓周表面2的交界區(qū)域的曲率半徑可能更加急劇地改變，并且因此它可能是不連續(xù)的。不連續(xù)的曲率半徑帶來(lái)不連續(xù)的光分布。因此，優(yōu)選地將交界角修整為具有連續(xù)變化的曲率半徑。還優(yōu)選地根據(jù)發(fā)光分布情況來(lái)控制彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2的交界的位置。例如，以從容納發(fā)光芯片4的槽的中心起大約20度和大約50度之間的一個(gè)角度來(lái)放置彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2的交界。也即，由于發(fā)自發(fā)光芯片4的光線聚集在對(duì)所述槽的中心成大約20度和大約50度之間的一個(gè)角度內(nèi)，并且其分布很少超出這個(gè)范圍，因此將透鏡形成來(lái)使彎曲中心表面1能夠覆蓋光聚集區(qū)域就足夠了。
在滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件的透鏡中，發(fā)自發(fā)光芯片4的光線在遠(yuǎn)離(receding)主軸的方向上折射。這一點(diǎn)將參照?qǐng)D6來(lái)解釋。
如果透鏡滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件，那么當(dāng)所述光的波平面接觸彎曲中心表面1的時(shí)候，如圖6所示，在通過(guò)透鏡之前，透鏡主軸附近的波平面會(huì)先進(jìn)入空氣。結(jié)果，由于光在空氣和在透鏡中的速度差，入射光在遠(yuǎn)離主軸的方向上折射。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED的透視圖，圖8是圖7中LED的截面圖。
與結(jié)合圖4-6所述的實(shí)施例中的LED相比較，該LED還包括一個(gè)從基底31向上形成的中空部分，和一個(gè)設(shè)在基底31上用來(lái)支承在其上的發(fā)光芯片4的支承單元7。
中空部分包括彎曲中心表面5和彎曲圓周表面6，它們構(gòu)成透鏡的內(nèi)表面。從發(fā)光芯片4看，該中空部分的彎曲中心表面5優(yōu)選地具有凸出的形狀，并且相對(duì)于從發(fā)光芯片4的中心垂直延伸的透鏡主軸優(yōu)選地是對(duì)稱的。在該透鏡中，從發(fā)光芯片4的發(fā)光表面上的點(diǎn)到彎曲中心表面5上的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心表面5上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。這個(gè)條件以下稱之為“曲率半徑的第二條件”，它導(dǎo)致發(fā)自發(fā)光芯片4的光線均勻地分散到一個(gè)更寬的區(qū)域。
當(dāng)僅僅考慮透鏡時(shí)，優(yōu)選的是，從基底31的中心到該中空部分的彎曲中心表面5的點(diǎn)的距離總是比該中空部分的彎曲中心表面5的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更長(zhǎng)。以下稱這個(gè)條件為“修正的曲率半徑的第二條件”。另外，優(yōu)選構(gòu)造該透鏡，使得在連接基底31的中心和該中空部分的彎曲中心表面5上的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角總是比由該中空部分的彎曲中心表面5的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和該透鏡的主軸之間所形成的銳角更小。以下稱這個(gè)條件為“光分散的第二條件”。
將支承單元7附著到基底31，用來(lái)容納在其中的發(fā)光芯片4。優(yōu)選的是，將支承單元7附著到基底31而不要封閉該中空部分的底部開(kāi)口。如果封閉了該底部開(kāi)口，那么，該中空部分內(nèi)的空氣會(huì)因發(fā)光芯片4工作時(shí)產(chǎn)生的熱量而膨脹，使支承單元7脫離透鏡。
當(dāng)形成的該中空部分的彎曲中心表面5滿足曲率半徑的第二條件或者光分散的第二條件時(shí)，從發(fā)光芯片4發(fā)出的光線在遠(yuǎn)離主軸的方向上折射。
根據(jù)上面情況，由于發(fā)自發(fā)光芯片4的光線通過(guò)該中空部分的空氣進(jìn)入透鏡，因此該中空部分的彎曲中心表面5應(yīng)該滿足這樣的曲率半徑的條件或者光分散的條件，其與滿足光分散的透鏡的彎曲中心表面1的那些條件相反。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖4和圖5所示的實(shí)施例相比，該LED還包括不平坦圖案8，其在透鏡的彎曲中心表面1和部分的彎曲圓周表面2上形成。該不平坦圖案8可以配置為微細(xì)圖案。該不平坦圖案8使得光線分散得更為均勻。它可以在整個(gè)彎曲中心表面1和整個(gè)彎曲圓周表面2上形成，或者僅在彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2的交界處形成。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖7和圖8所示的實(shí)施例相比，該LED還包括不平坦圖案8，其形成于彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2的交界處。不平坦圖案8使得光線分散得更為均勻。它可以在整個(gè)彎曲中心表面1和整個(gè)彎曲圓周表面2上形成，或者僅在彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2的特定區(qū)域形成。
在圖9和圖10所示的實(shí)施例中，盡管在彎曲中心表面1和彎曲圓周表面2上提供不平坦圖案8，但是由連接該不平坦圖案8的突起的頂點(diǎn)得到的輪廓線滿足曲率半徑的第一條件或者修正的曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件。
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED的透視圖，圖12是圖11中的LED的截面圖，圖13是圖示在圖11的LED的透鏡表面上的光反射的參考圖。
參照?qǐng)D11和圖12，LED包括發(fā)光芯片15和透鏡。該透鏡由透明電介質(zhì)形成，并且包括基底14、從基底14延伸的彎曲圓周表面13、從彎曲圓周表面13延伸的彎曲中心-邊緣表面12、從彎曲中心-邊緣表面12延伸的彎曲最中心(centermost)表面11?；?4具有用來(lái)容納發(fā)光芯片15的槽。
優(yōu)選的是，該透鏡的彎曲中心-邊緣表面12從發(fā)光芯片15看時(shí)具有凸出形狀，并且相對(duì)于從發(fā)光芯片15的中心垂直延伸的透鏡主軸是對(duì)稱的。在該透鏡中，從發(fā)光芯片15的發(fā)光表面上的點(diǎn)到彎曲中心-邊緣表面12的點(diǎn)的距離總是要比該透鏡的彎曲中心-邊緣表面12的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更短(也即曲率半徑的第一條件)。這使發(fā)自發(fā)光芯片4的光線均勻地分散到一個(gè)更寬的區(qū)域。
當(dāng)僅僅考慮透鏡時(shí)，優(yōu)選的是，從基底14的中心到透鏡的彎曲中心-邊緣表面12的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心-邊緣表面12的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更短(也即修正的曲率半徑的第一條件)。另外，優(yōu)選地構(gòu)造該透鏡，使得在連接基底14的中心與彎曲中心-邊緣表面12上的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角總是比該彎曲中心邊緣表面12的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和該透鏡的主軸之間所形成的銳角更大(也即光分散的第一條件)。
優(yōu)選的是，該透鏡的彎曲最中心表面11當(dāng)從發(fā)光芯片15看過(guò)去時(shí)具有凹入形狀，并且相對(duì)于從發(fā)光芯片15垂直延伸的透鏡主軸是對(duì)稱的。另外，該彎曲最中心表面11形成為滿足下述等式A1+A2＜90+sin-1(1/n)(等式1)其中n是折射率，A1是在透鏡主軸和彎曲最中心表面11上的一點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，而A2是在連接發(fā)光芯片15的中心和彎曲最中心表面11的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的直線和透鏡主軸之間所形成的銳角。
當(dāng)彎曲最中心表面11滿足上面等式時(shí)，從發(fā)光芯片15發(fā)出的光線在彎曲最中心表面11處折射，然后在沒(méi)有全內(nèi)反射的情形下分散。換句話說(shuō)，來(lái)自發(fā)光芯片15的光線中的大部分向上通過(guò)彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12分散。
以這種方式，由于大部分光線沒(méi)有反射地直接向上分散，因此來(lái)自發(fā)光二極管的光線能夠得到有效的利用。
以下參照?qǐng)D13描述等式1的推導(dǎo)。
在圖13中，Ai是當(dāng)發(fā)自發(fā)光芯片15的光線導(dǎo)向彎曲最中心表面11上的點(diǎn)時(shí)所測(cè)得的入射角，Ar是折射角，n是折射率。對(duì)于這些元素，用下列等式表示斯涅耳定律sinAr/sinAi＝n/l (等式2)如果產(chǎn)生全內(nèi)反射，Ar則為90度。因而，臨界入射角Ai由下列等式得到sinAi＝l/n (等式3)Ai＝sin-1(l/n) (等式4)因此，不會(huì)出現(xiàn)全內(nèi)反射的條件可由下列等式表示Ai＜sin-1(l/n) (等式5)在圖13中，由于三角形的內(nèi)角之和是180度，因此有下列等式A1+A2+A3＝180度 (等式6)在圖13中，還有下列等式Ai+A3＝90度 (等式7)
由等式5，6和7得到等式1。也即，等式1表示來(lái)自發(fā)光芯片15的光在彎曲最中心表面11處不會(huì)出現(xiàn)全內(nèi)反射的條件。
圓周彎曲表面13的形狀通過(guò)急劇切割透鏡側(cè)面而獲得，因此該透鏡的尺寸得以減小，并且過(guò)度傾斜到透鏡側(cè)面的入射光被重新引導(dǎo)到透鏡的靠上的方向。如果需要的話，可以這樣構(gòu)造該透鏡，使得從發(fā)光芯片15的發(fā)光表面上的點(diǎn)到彎曲圓周表面13上的點(diǎn)的距離總是比該透鏡的該彎曲圓周表面13上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更短。即，可以以這樣的方式構(gòu)造透鏡，使得彎曲中心-邊緣表面12延伸直到基底14，而不需要形成彎曲圓周表面13。
相比于彎曲最中心表面11、彎曲中心-邊緣表面12或者彎曲圓周表面13，在彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12的交界處以及彎曲中心-邊緣表面12和彎曲圓周表面13交界處的曲率半徑改變更加突然。曲率半徑的突然變化導(dǎo)致曲率半徑的不連續(xù)，這引起光分布的不連續(xù)。因此，優(yōu)選的是將交界角修整為具有連續(xù)變化的曲率半徑。
優(yōu)選地還根據(jù)發(fā)光分布情況來(lái)控制彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12交界的位置以及彎曲中心-邊緣表面12和彎曲圓周表面13交界的位置。例如，在相對(duì)于所述槽的中心成大約20度和大約50度之間的角度中來(lái)布置彎曲中心-邊緣表面12和彎曲圓周表面13的交界。也即，由于發(fā)射自發(fā)光芯片15的光線聚集在相對(duì)于所述槽的中心成大約20度和大約50度之間的一個(gè)角度內(nèi)，并且其分布很少超出這個(gè)范圍，因此將透鏡形成為其彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12能夠覆蓋該光聚集區(qū)域就足夠了。
當(dāng)?shù)谝粡澢钪行谋砻?1滿足等式1并且彎曲中心-邊緣表面12滿足曲率半徑的第一條件時(shí)，發(fā)自發(fā)光芯片15的光線總是在彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12處折射，其在遠(yuǎn)離透鏡主軸的方向上折射。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管的截面圖。
與圖11和圖12所示的實(shí)施例的相比，該發(fā)光二極管還包括從基底14向上形成的中空部分，以及附著到基底14用來(lái)支承在其上的發(fā)光芯片15的支承單元18。
該中空部分包括彎曲圓周表面17和彎曲中心表面16，它們形成透鏡的內(nèi)表面。從發(fā)光芯片15看，該中空部分的彎曲中心表面16優(yōu)選地具有凸起的形狀，并且相對(duì)于從發(fā)光芯片15的中心垂直延伸的透鏡主軸優(yōu)選地是對(duì)稱的。在該透鏡中，從發(fā)光芯片15的發(fā)光表面上的點(diǎn)到該中空部分的彎曲中心表面16上的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心表面16上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)(也即曲率半徑的第二條件)。它使得發(fā)自發(fā)光芯片15的光線均勻地分散到一個(gè)更寬的區(qū)域。
當(dāng)僅僅考慮該透鏡時(shí)，優(yōu)選地從基底14的中心到該中空部分的彎曲中心表面16上的點(diǎn)的距離總是比該彎曲中心表面16的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率半徑更長(zhǎng)(也即修正的曲率半徑的第二條件)。另外，優(yōu)選構(gòu)造該透鏡，使得在連接基底14的中心與該中空部分的彎曲中心表面16上的點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角總是比在該彎曲中心表面16的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的法線和該透鏡的主軸之間所形成的銳角更小(也即光分散的第二條件)。
將支承單元18附著到基底31，用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片15。這里，優(yōu)選地將支承單元18附著到基底31，使之不會(huì)封閉該中空部分的底部開(kāi)口。如果該底部開(kāi)口被封閉，那么，該中空部分內(nèi)的空氣會(huì)因發(fā)光芯片15工作時(shí)產(chǎn)生的熱量而膨脹，造成支承單元18脫離該透鏡。
當(dāng)形成的該中空部分滿足上述條件時(shí)，從發(fā)光芯片15發(fā)出的光線總是在該中空部分的彎曲中心表面16沿遠(yuǎn)離透鏡主軸的方向上折射。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖11和圖12所示的實(shí)施例的相比，該LED還包括不平坦圖案19，其在該透鏡的整個(gè)彎曲最中心表面11，整個(gè)彎曲中心-邊緣表面12和部分的彎曲圓周表面13上形成。該不平坦圖案19為微細(xì)圖案。該不平坦圖案19使得光線分散得更為均勻，并且可以形成于整個(gè)彎曲最中心表面11、整個(gè)彎曲中心-邊緣表面12和整個(gè)彎曲圓周表面13上，或者僅在第二中心彎曲表面12和彎曲圓周表面13的交界處形成。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖14所示的實(shí)施例的相比，該LED還包括不平坦圖案19和20，它們分別形成于彎曲最中心表面11和彎曲中心-邊緣表面12的交界處以及彎曲中心-邊緣表面12和彎曲圓周表面13的交界處。不平坦圖案19和20使得光線分散更為均勻，并且可以形成為微細(xì)圖案。不平坦圖案19和20可以形成于整個(gè)第一中心彎曲表面11、第二中心彎曲表面12，和圓周彎曲表面13上，或者僅形成于第一中心彎曲表面11、第二中心彎曲表面12，和圓周彎曲表面13的特定區(qū)域。
在圖15和圖16所示的實(shí)施例中，盡管在彎曲最中心表面11、彎曲中心-邊緣表面12和彎曲圓周表面13上提供了不平坦圖案19和20，但是該彎曲中心-邊緣表面12的輪廓線(通過(guò)連接不平坦圖案的突起的頂點(diǎn)得到)滿足曲率半徑的第一條件或者修正的曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件，且彎曲最中心表面11的輪廓表面滿足等式1。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖7和圖8所示實(shí)施例的相比，該LED還包括內(nèi)透鏡200，它覆蓋了在中空部分內(nèi)的發(fā)光芯片4。該內(nèi)透鏡200具有與圖4和圖5所示發(fā)光二極管中的透鏡相同的形狀。也即，該內(nèi)透鏡200包括基底、從基底延伸的彎曲圓周表面、從彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面，和設(shè)在基底用于容納其中的發(fā)光芯片4的槽。該內(nèi)透鏡200的彎曲中心表面滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件。另外，該內(nèi)透鏡200可以這樣形成，使得彎曲中心表面從基底延伸，從而省去彎曲圓周表面。
在圖17所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的外表面，外透鏡的內(nèi)表面和外透鏡的外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
圖18是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的LED的截面圖。
與圖14所示實(shí)施例的相比，該LED還包括一個(gè)內(nèi)透鏡200，它覆蓋了在中空部分內(nèi)的發(fā)光芯片15。該內(nèi)透鏡200具有與圖4和圖5所示發(fā)光二極管中的透鏡相同的形狀。也即，該內(nèi)透鏡200包括基底、從基底延伸的彎曲圓周表面、從彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面，和設(shè)在基底用于容納其中的發(fā)光芯片4的槽。該內(nèi)透鏡200的彎曲中心表面滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件。另外，該內(nèi)透鏡200可以這樣形成，使得彎曲中心表面從基底延伸，從而省去彎曲圓周表面。
在圖18所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的外表面、外透鏡的內(nèi)表面和外透鏡的外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
在圖17和圖18所示的實(shí)施例中，內(nèi)透鏡具有與圖4和圖5所示發(fā)光二極管中的透鏡相同的形狀，但是該內(nèi)透鏡的形狀可以改變。以下將描述這種變化。
參照?qǐng)D19，LED包括外透鏡101和內(nèi)透鏡401。該外透鏡101具有與圖7和圖8中LED的透鏡相同的形狀。該內(nèi)透鏡401設(shè)在外透鏡101的中空部分內(nèi)，并且其中具有中空部分9。發(fā)光芯片4設(shè)在內(nèi)透鏡401的中空部分9內(nèi)。內(nèi)透鏡401具有與圖7和圖8所示LED的透鏡相同的形狀。也即，內(nèi)透鏡401包括外表面、限定中空部分9的內(nèi)表面和基底。內(nèi)透鏡401的外表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件的彎曲中心表面，而內(nèi)表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第二條件或者光分散的第二條件的彎曲中心表面。
在圖19所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的內(nèi)表面和外表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
參照?qǐng)D20，LED包括外透鏡301和內(nèi)透鏡401。外透鏡301具有與圖14中LED的透鏡相同的形狀。內(nèi)透鏡401設(shè)在外透鏡301的中空部分內(nèi)，并且其中具有中空部分9。發(fā)光芯片15設(shè)在內(nèi)透鏡401的中空部分9內(nèi)。內(nèi)透鏡401具有與圖7和圖8所示LED的透鏡相同的形狀。也即，內(nèi)透鏡401包括外表面、限定中空部分9的內(nèi)表面和基底。內(nèi)透鏡401的外表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件的彎曲中心表面。內(nèi)透鏡401的內(nèi)表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第二條件或者光分散的第二條件的彎曲中心表面。
在圖20所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的內(nèi)表面和外表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
參照?qǐng)D21，LED包括外透鏡101和內(nèi)透鏡601。外透鏡101具有與圖7和圖8中LED的透鏡相同的形狀。內(nèi)透鏡601設(shè)在外透鏡101的中空部分內(nèi)，并且罩住發(fā)光芯片4。內(nèi)透鏡601具有與圖11和圖12所示發(fā)光二極管的透鏡相同的形狀。也即，由透明電介質(zhì)制得的內(nèi)透鏡601包括基底、從基底延伸的彎曲圓周表面、從彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲中心表面。在內(nèi)透鏡601的基底設(shè)有一個(gè)用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片4的槽。內(nèi)透鏡601的彎曲中心-邊緣表面滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件，而彎曲最中心表面滿足與不會(huì)產(chǎn)生全折射的條件相關(guān)的等式1。
在圖21所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡外表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
參照?qǐng)D22，LED包括外透鏡301和內(nèi)透鏡601。外透鏡301具有與圖14中LED的透鏡相同的形狀。內(nèi)透鏡601設(shè)在外透鏡301的中空部分內(nèi)，并且罩住發(fā)光芯片15。內(nèi)透鏡601具有與圖11和圖12所示發(fā)光二極管的透鏡相同的形狀。也即，由透明電介質(zhì)制得的內(nèi)透鏡601包括基底、從基底延伸的彎曲圓周表面、從彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面。在內(nèi)透鏡601的基底設(shè)有一個(gè)用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片15的槽。內(nèi)透鏡601的彎曲中心-邊緣表面滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件，而彎曲最中心表面滿足與不會(huì)產(chǎn)生全折射的條件相關(guān)的等式1。
在圖22所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的內(nèi)表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
參照?qǐng)D23，LED包括外透鏡101和內(nèi)透鏡801。外透鏡101具有與圖7和圖8中LED的透鏡相同的形狀。內(nèi)透鏡801設(shè)在外透鏡101的中空部分內(nèi)，并且其中具有中空部分22。發(fā)光芯片4設(shè)在內(nèi)透鏡801的中空部分22內(nèi)。內(nèi)透鏡801具有與圖14所示LED的透鏡相同的形狀。也即，內(nèi)透鏡801包括外表面、限定中空部分22的內(nèi)表面和基底。內(nèi)透鏡801的外表面包括彎曲圓周表面、滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件的彎曲中心-邊緣表面，和滿足與不會(huì)產(chǎn)生全折射的條件相關(guān)的等式1的彎曲最中心表面，而內(nèi)透鏡801的內(nèi)表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第二條件或者光分散的第二條件的彎曲中心表面。
在圖23所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的內(nèi)表面和外表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
參照?qǐng)D24，LED包括外透鏡301和內(nèi)透鏡801。外透鏡301具有與圖14中LED的透鏡相同的形狀。內(nèi)透鏡801設(shè)在外透鏡301的中空部分內(nèi)，并且其中具有中空部分22。發(fā)光芯片15設(shè)在內(nèi)透鏡801的中空部分22內(nèi)。內(nèi)透鏡801具有與圖14所示LED的透鏡相同的形狀。也即，內(nèi)透鏡801包括外表面、限定中空部分22的內(nèi)表面和基底。內(nèi)透鏡801的外表面包括彎曲圓周表面，滿足曲率半徑的第一條件或者光分散的第一條件的彎曲中心-邊緣表面，和滿足與不會(huì)產(chǎn)生全折射的條件相關(guān)的等式1的彎曲最中心表面。內(nèi)透鏡801的內(nèi)表面包括彎曲圓周表面和滿足曲率半徑的第二條件或者光分散的第二條件的彎曲中心表面。
在圖24所示的LED中，由于在內(nèi)透鏡的內(nèi)表面和外表面以及外透鏡的內(nèi)表面和外表面發(fā)生折射，因此光線分散到更寬的區(qū)域。
上述的LED實(shí)施例是一些示例，并且可以給出更多的變化。例如，可以進(jìn)一步變化，形成不平坦圖案。
圖25是示出針對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的LED的光線，其光通量相對(duì)入射角的曲線圖。
在圖25中，曲線C0是相對(duì)于由圖4和圖5所示LED發(fā)出的光線的入射角的光通量，曲線C1是相對(duì)于由圖7和圖8所示LED發(fā)出的光線的入射角的光通量，曲線C2是相對(duì)于由圖11和圖12所示LED發(fā)出的光線的入射角的光通量，曲線C3是相對(duì)于由圖14所示LED發(fā)出的光線的入射角的光通量。光通量是在LED上方20mm處測(cè)得的。
如圖25所示，光線的分散按照?qǐng)D4和圖5所示的實(shí)施例，圖7和圖8所示的實(shí)施例，圖11和圖12所示的實(shí)施例，以及圖14所示的實(shí)施例這一次序擴(kuò)展。
隨著從LED發(fā)出的光線的入射角的增加，能夠使得產(chǎn)生白光的RGB混合區(qū)和產(chǎn)生均勻表面光的均勻分散區(qū)最小化。
因而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED能夠加寬三維入射角，并且因此能夠使得產(chǎn)生白光的RGB混合區(qū)和產(chǎn)生均勻表面光的均勻分散區(qū)最小化。這種性質(zhì)導(dǎo)致LED結(jié)構(gòu)緊湊、細(xì)、薄。
盡管這里參照附圖描述了示例性實(shí)施例，但是可以理解，本發(fā)明不限于這些確定的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明精神和范疇的前提下，可以作出其他各種變化和修改?？梢哉J(rèn)為所有這種變化和修改都包括在本發(fā)明由權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)光二極管的透鏡，包括基底；從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面；和從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面，其中從所述基底的中心到所述第一彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比所述第一彎曲中心表面上的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
2.如權(quán)利要求1的透鏡，其中所述透鏡包括從所述基底形成的空心部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，以及其中從所述基底的中心到所述第二彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心表面上的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求2的透鏡，其中所述第二彎曲中心表面和所述第二彎曲圓周表面的交界區(qū)域設(shè)置在相對(duì)于所述基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1的透鏡，其中所述第一彎曲中心表面和所述第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域設(shè)置在相對(duì)于所述基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1的透鏡，其中所述基底包括用來(lái)容納發(fā)光芯片的槽，以及其中從所述基底的中心到所述第一彎曲圓周表面上的點(diǎn)的距離比所述第一彎曲圓周表面上的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
6.一種用于發(fā)光二極管且由折射率為n的材料形成的透鏡，所述透鏡包括基底；從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面；從所述第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面，其中從所述基底的中心到所述彎曲中心-邊緣表面上的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心-邊緣表面上的所述點(diǎn)的曲率半徑要短，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述基底的中心看時(shí)具有凹形。
7.如權(quán)利要求6的透鏡，當(dāng)A1是在所述透鏡的主軸和所述彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述基底的中心和所述彎曲最中心表面上的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
8.如權(quán)利要求6的透鏡，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底所形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面組成，并且其中從所述基底的中心到所述彎曲中心表面上的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心表面上的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求6的透鏡，其中所述透鏡的主軸與所述彎曲中心-邊緣表面和所述彎曲最中心表面的交界點(diǎn)的切線相交為90度。
10.如權(quán)利要求6的透鏡，其中所述彎曲中心-邊緣表面和所述第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域布置在相對(duì)于所述基底的中心成大約20度到大約50度的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求6的透鏡，其中所述彎曲最中心表面形成錐形槽。
12.一種發(fā)光二極管，包括第一透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，和從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面；和設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片，其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第一彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第一彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
13.如權(quán)利要求12的透鏡，其中所述第一透鏡包括從所述第一透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述第一透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
14.如權(quán)利要求13的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述第一透鏡的所述中空部分并用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的第二透鏡。
15.如權(quán)利要求14的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括基底、從所述第二透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
16.如權(quán)利要求15的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第四彎曲中心表面組成，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第四彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第四彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
17.如權(quán)利要求14的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且所述第二透鏡包括基底、從所述第二透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面、從所述第三彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面，其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心-邊緣表面的該點(diǎn)的曲率半徑要短，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
18.如權(quán)利要求17的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二根據(jù)的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面組成，且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
19.如權(quán)利要求13的發(fā)光二極管，還包括附著到第一透鏡的基底用來(lái)支承所述發(fā)光芯片的支承單元。
20.一種發(fā)光二極管，包括由折射率為n的材料形成的第一透鏡，所述第一透鏡包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心-邊緣表面，和從所述第一彎曲中心-邊緣表面延伸的第一彎曲最中心表面；和設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片，其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第一彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心-邊緣表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短，并且其中所述第一彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
21.如權(quán)利要求20的發(fā)光二極管，其中，當(dāng)A1是在所述第一透鏡的主軸和所述第一彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述基底的中心和第一彎曲最中心表面上的點(diǎn)的直線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
22.如權(quán)利要求20的發(fā)光二極管，其中所述第一透鏡包括從所述第一透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第一透鏡的中空部分形成所述第一透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面組成，且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第一彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第一彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
23.如權(quán)利要求22的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述第一透鏡的中空部分內(nèi)用于罩住所述發(fā)光芯片的第二透鏡。
24.如權(quán)利要求23的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括基底、從所述第二透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心表面的該點(diǎn)的曲率半徑要短。
25.如權(quán)利要求24的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面組成，且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
26.如權(quán)利要求23的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且所述第二透鏡包括基底、從所述第二透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面、從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心-邊緣表面，和從所述第二彎曲中心-邊緣表面延伸的第二彎曲最中心表面；且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第二彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心-邊緣表面的該點(diǎn)的曲率半徑要短，且其中所述第二彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
27.如權(quán)利要求26的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
28.如權(quán)利要求22的發(fā)光二極管，還包括附著到所述第一透鏡的基底用來(lái)支承所述發(fā)光芯片的支承單元。
29.如權(quán)利要求20的發(fā)光二極管，其中所述第一彎曲最中心表面形成一個(gè)錐形槽。
30.一種發(fā)光二極管，包括透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，和從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面；和設(shè)在所述透鏡下面的發(fā)光芯片，其中所述第一彎曲中心表面和所述第一彎曲圓周表面它們的至少部分區(qū)域包括不平坦圖案，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到第一彎曲中心表面的輪廓表面的點(diǎn)的距離比所述第一彎曲中心表面的輪廓表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
31.如權(quán)利要求30的發(fā)光二極管，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
32.如權(quán)利要求31的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的內(nèi)透鏡。
33.如權(quán)利要求32的發(fā)光二極管，其中所述內(nèi)透鏡包括基底、從所述內(nèi)透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面點(diǎn)到所述內(nèi)透鏡的第三彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述內(nèi)透鏡的第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
34.如權(quán)利要求30的發(fā)光二極管，其中所述不平坦圖案形成在所述第一彎曲中心表面和所述第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域。
35.一種發(fā)光二極管，包括由折射率為n的材料形成的透鏡，所述透鏡包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面、從所述第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面；和設(shè)在所述透鏡下面的發(fā)光芯片，其中所述彎曲最中心表面，所述彎曲中心-邊緣表面，和所述第一彎曲圓周表面它們的至少部分區(qū)域包括不平坦圖案，其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述彎曲中心-邊緣的表面的輪廓表面的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心-邊緣表面的輪廓表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
36.如權(quán)利要求35的發(fā)光二極管，其中，當(dāng)A1是在所述透鏡的主軸和所述彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述基底的中心和所述彎曲最中心表面的所述點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
37.如權(quán)利要求35的發(fā)光二極管，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面組成，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要長(zhǎng)。
38.如權(quán)利要求37的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的內(nèi)透鏡。
39.如權(quán)利要求38的發(fā)光二極管，其中所述內(nèi)透鏡包括基底、從所述內(nèi)透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，并且其中從所述發(fā)光芯片的上表面的點(diǎn)到所述內(nèi)透鏡的第二彎曲中心表面的點(diǎn)的距離比所述內(nèi)透鏡的第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的曲率半徑要短。
40.如權(quán)利要求35的發(fā)光二極管，其中所述不平坦圖案是形成在所述彎曲最中心表面和所述彎曲中心-邊緣表面的交界區(qū)域以及所述彎曲中心-邊緣表面和所述第一彎曲圓周表面的交界區(qū)域。
41.如權(quán)利要求35的發(fā)光二極管，其中所述彎曲最中心表面形成一個(gè)錐形槽。
42.一種發(fā)光二極管，包括透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面，其中在連接所述基底的中心和所述第一彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第一彎曲表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
43.如權(quán)利要求42的發(fā)光二極管，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，其中在連接所述基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比由所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間形成的銳角小。
44.一種用于發(fā)光二極管且由折射率為n的材料形成的透鏡，所述透鏡包括基底；從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面；從所述第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面，其中在連接所述基底的中心和所述彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述彎曲中心-邊緣表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角大，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述基底的中心看時(shí)具有凹形。
45.如權(quán)利要求44的透鏡，當(dāng)A1是在所述透鏡的主軸和所述彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述基底的中心和所述彎曲最中心表面的所述點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
46.如權(quán)利要求44的透鏡，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面組出，其中在連接所述基底的中心和所述彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比由所述彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
47.一種發(fā)光二極管，包括第一透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，和第一彎曲中心表面；和設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片，其中在連接所述基底的中心和所述第一彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第一彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
48.如權(quán)利要求47的發(fā)光二極管，其中所述第一透鏡包括從所述第一透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第一透鏡的中空部分形成所述第一透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，其中在連接所述基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
49.如權(quán)利要求48的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述第一透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的第二透鏡。
50.如權(quán)利要求49的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括基底、從所述基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
51.如權(quán)利要求50的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第四彎曲中心表面組成，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和第四彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第四彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
52.如權(quán)利要求49的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且所述第二透鏡包括基底、從所述第二透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面、從所述第三彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，和從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的直線和第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比由所述彎曲中心-邊緣表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間形成的銳角大，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
53.如權(quán)利要求52的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面組成，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第四彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第四彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
54.如權(quán)利要求47的發(fā)光二極管，還包括附著到所述第一透鏡的基底用來(lái)支承所述發(fā)光芯片的支承單元。
55.一種發(fā)光二極管，包括由折射率為n的材料形成的第一透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面、從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心-邊緣表面，和從所述第一彎曲中心-邊緣表面延伸的第一彎曲最中心表面；和設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片，其中在連接所述基底的中心和所述第一彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的直線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第一彎曲中心-邊緣表面的所述點(diǎn)的法線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角大，并且其中所述第一彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
56.如權(quán)利要求55的發(fā)光二極管，其中，當(dāng)A1是在所述第一透鏡的主軸和所述第一彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述發(fā)光芯片的外表面的中心和所述第一彎曲最中心表面上的所述點(diǎn)的直線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
57.如權(quán)利要求55的發(fā)光二極管，其中所述第一透鏡包括從所述第一透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述第一透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面組成，其中在連接所述第一透鏡的基底的中心和所述第一彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第一彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第一透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
58.如權(quán)利要求57的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述第一透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的第二透鏡。
59.如權(quán)利要求58的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括基底、從所述基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比由所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
60.如權(quán)利要求59的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成的中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面組成，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
61.如權(quán)利要求58的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡是由折射率為n的材料形成的，并且所述第二透鏡包括基底、從所述基底延伸的第三彎曲圓周表面、從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心-邊緣表面，和從所述第二彎曲中心-邊緣表面延伸的第二彎曲最中心表面，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第二彎曲中心-邊緣表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第二彎曲中心-邊緣表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角大，并且其中所述第二彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
62.如權(quán)利要求61的發(fā)光二極管，其中所述第二透鏡包括從所述第二透鏡的基底形成中空部分，其中所述第二透鏡的中空部分形成所述第二透鏡的內(nèi)表面，并且由第四彎曲圓周表面和從所述第四彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，其中在連接所述第二透鏡的基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述第二透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
63.如權(quán)利要求57的發(fā)光二極管，還包括附著到所述第一透鏡的基底用來(lái)支承所述發(fā)光芯片的支承單元。
64.如權(quán)利要求55的發(fā)光二極管，其中所述第一彎曲最中心表面形成一個(gè)錐形槽。
65.一種發(fā)光二極管，包括第一透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，和從所述第一彎曲圓周表面延伸的第一彎曲中心表面；和設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片，其中所述第一彎曲圓周表面和所述第一彎曲中心表面它們的至少一部分區(qū)域包括不平坦圖案，并且其中在連接所述基底的中心和所述第一彎曲中心表面的輪廓表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第一彎曲中心表面的輪廓表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
66.如權(quán)利要求61的發(fā)光二極管，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面組成，其中在連接所述透鏡的基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
67.如權(quán)利要求66的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的內(nèi)透鏡。
68.如權(quán)利要求67的發(fā)光二極管，其中所述內(nèi)透鏡包括基底、從所述內(nèi)透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第三彎曲中心表面，其中在連接所述內(nèi)透鏡的基底的中心和所述第三彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述內(nèi)透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第三彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述內(nèi)透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
69.如權(quán)利要求65的發(fā)光二極管，其中所述不平坦圖案形成在所述第一中心彎曲表面和所述第一圓周彎曲表面的交界區(qū)域。
70.一種發(fā)光二極管，包括由折射率為n的材料形成的透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲圓周表面，從所述第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心-邊緣表面，從所述彎曲中心-邊緣表面延伸的彎曲最中心表面；和設(shè)在所述透鏡下面的發(fā)光芯片，其中所述第一彎曲圓周表面、所述彎曲中心-邊緣表面和所述彎曲最中心表面它們的至少一部分區(qū)域包括不平坦圖案，并且其中在連接所述基底的中心和所述彎曲中心-邊緣表面的輪廓表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述彎曲中心-邊緣表面的輪廓表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角大，并且其中所述彎曲最中心表面當(dāng)從所述發(fā)光芯片看時(shí)具有凹形。
71.如權(quán)利要求70的發(fā)光二極管，其中，當(dāng)A1是在所述透鏡的主軸和所述彎曲最中心表面上的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角，并且A2是在連接所述發(fā)光芯片的外表面的中心和所述彎曲最中心表面上的所述點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角的時(shí)候，有A1+A2＜90+sin-1(1/n)。
72.如權(quán)利要求70的發(fā)光二極管，其中所述透鏡包括從所述透鏡的基底形成的中空部分，其中所述中空部分形成所述透鏡的內(nèi)表面，并且由第二彎曲圓周表面和從所述第二彎曲圓周表面延伸的彎曲中心表面組成，其中在連接所述基底的中心和所述彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述透鏡的主軸之間所形成的銳角小。
73.如權(quán)利要求72的發(fā)光二極管，還包括設(shè)在所述透鏡的中空部分內(nèi)用來(lái)罩住所述發(fā)光芯片的內(nèi)透鏡。
74.如權(quán)利要求73的發(fā)光二極管，其中所述內(nèi)透鏡包括基底、從所述內(nèi)透鏡的基底延伸的第三彎曲圓周表面，和從所述第三彎曲圓周表面延伸的第二彎曲中心表面，其中在連接所內(nèi)透鏡的基底的中心和所述第二彎曲中心表面的點(diǎn)的直線和所述內(nèi)透鏡的主軸之間所形成的銳角要比在所述第二彎曲中心表面的所述點(diǎn)的法線和所述內(nèi)透鏡的主軸之間所形成的銳角大。
75.如權(quán)利要求70的發(fā)光二極管，其中所述不平坦圖案形成在所述彎曲最中心表面和所述彎曲中心-邊緣表面的交界區(qū)域以及所述彎曲中心-邊緣表面和所述第一圓周彎曲表面的交界處。
76.一種發(fā)光二極管，包括第一透鏡，其包括基底、從所述基底延伸的第一彎曲表面，和從所述第一彎曲表面延伸、且當(dāng)從所述第一透鏡的頂上看時(shí)形成為凹形的第二彎曲表面；設(shè)在所述第一透鏡下面的發(fā)光芯片；和第二透鏡，其具有中空部分，并且罩住所述第一透鏡，其中所述第二透鏡具有圓頂形狀。
77.一種用于發(fā)光二極管的透鏡，包括基底；從所述基底延伸的第一彎曲表面；和從所述第一彎曲表面延伸的第二彎曲表面，其中從所述基底的中心到所述第二彎曲表面的點(diǎn)的距離要比所述第一彎曲中心表面的該點(diǎn)的曲率半徑短。
78.如權(quán)利要求77的透鏡，其中所述透鏡包括從所述基底形成的中空部分，其中所述中空部分由第三彎曲表面和從所述第三彎曲表面延伸的第四彎曲表面組成，并且，其中從所述基底的中心到所述第四彎曲表面的點(diǎn)的距離要比所述第四彎曲表面的所述點(diǎn)的曲率半徑長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明的發(fā)光二極管的透鏡由折射率為n的材料形成，并且該透鏡包括基底、從基底延伸的第一彎曲圓周表面、從第一彎曲圓周表面延伸的彎曲中心－邊緣表面，和從該彎曲中心－邊緣表面延伸的彎曲最中心表面。該基底包括用來(lái)容納其中的發(fā)光芯片的槽。在該透鏡中，從基底的中心到彎曲中心－邊緣表面的點(diǎn)的距離總是比彎曲中心－邊緣表面的該點(diǎn)的曲率半徑短。該彎曲最中心表面相對(duì)于基底呈凹形。此外，當(dāng)在透鏡的主軸和彎曲最中心表面的點(diǎn)的切線之間所形成的鈍角為A1，在連接基底的中心和彎曲最中心表面的該點(diǎn)的直線和透鏡的主軸之間所形成的銳角為A2時(shí)，該透鏡滿足等式A1+A2＜90+sin
文檔編號(hào)G02B3/00GK1763603SQ20051007806
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者尹胄永, 姜碩桓, 李相吉, 樸世起, 宋春鎬, 李鐘瑞, 金基哲 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社