专利名称：发光二极管透镜的制作方法
技术领域：
本发明关于一种透镜，特别关于一种发光二极管透镜。
背景技术：
发光二极管(light emitting diode,LED)组件由于冷发光,耗电量低、寿命长、反应速度快等优点，已逐渐普遍的应用，其应用范围涵盖了计算机或家电产品的指示灯、液晶显示装置的背光源到交通号志或是车用指示灯。而在现有技术中，通常在发光二极管组件的出光侧设置一发光二极管透镜，以提升其发光效率。然而，由于传统的透镜在光线由入射面传至反射面进行全反射到侧面出光时，会有光不均匀以及眩光太强的情形产生。因此，如何提供一种发光二极管透镜，能够解决光不均匀及眩光太强的问题，进而提升发光效能，实为业界当前重要课题之一。
发明内容
本发明的目的为提供一种能够解决光不均匀及眩光太强的问题，进而提升发光效能的发光二极管透镜。本发明可采用以下技术方案来实现的。本发明的一种发光二极管透镜包括一本体、一底面、一顶面以及一侧面。一光线经由底面的至少一部分而进入本体。顶面的至少一部分反射所述光线,顶面中央处具有一凹部。侧面连结底面及顶面,至少部分光线经由侧面离开本体。本体包括一基材以及至少一个添加材料，基材与添加材料的折射系数不相同，且添加材料的重量百分比为0.5%至15%之间。在一实施例中，本体实质呈圆盘状。在一实施例中，底面具有一内凹面。在一实施例中，底面还具有一平面部，平面部位于内凹面的周围。在一实施例中，平面部具有一微结构。在一实施例中，底面还具有一顶抵部，顶抵部向外凸出。在一实施例中，顶面的凹部依据本体的一中心轴对称设置。在一实施例中，顶面还具有一平面部，所述平面部位于所述凹部与所述侧面之间。在一实施例中，凹部的切线斜率为正、或为负或由正至负。在一实施例中,基材包括一高分子材料。在一实施例中，添加材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或氧化铝。在一实施例中，发光二极管透镜还包括一收光部，其与底面连结，收光部沿远离底面的方向呈渐缩状。承上所述，在本发明的发光二极管透镜中，顶面中央处具有一凹部，通过凹部可提升光线反射的效能。此外，本体包括一基材以及至少一个添加材料，基材与添加材料的折射系数不相同，且添加材料的重量百分比为0.5%至15%之间。通过高、低折射系数的混合搭配，可降低眩光，减少单点出光强度并使光线扩散的效能提高。通过上述特征，本发明的发光二极管透镜解决光不均匀及眩光太强的问题，进而提升发光效能。
图1A为本发明第一实施例的一种发光二极管透镜的剖视示意图；图1B至图1F为本发明第一实施例的一种发光二极管透镜的不同微结构的示意图；图2为本发明第二实施例的一种发光二极管透镜的侧视示意图；图3为本发明第三实施例的一种发光二极管透镜的侧视示意图；图4为本发明第四实施例的一种发光二极管透镜的侧视示意图；图5为本发明第五实施例的一种发光二极管透镜的侧视示意图；以及图6为本发明第六实施例的一种发光二极管透镜的侧视示意图。主要元件符号说明:1、Ia Ie:发光二极管透镜11:本体12:底面121:内凹面122:平面部123:顶抵部13:顶面131:凹部132:平面部14:侧面15:收光部2:发光二极管管芯Ml M5:微结构
具体实施例方式以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种发光二极管透镜，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。图1A为本发明第一实施例的一种发光二极管透镜I的剖视不意图,其包括一本体
11、一底面12、一顶面13以及一侧面14。其中，底面12位于本体11的一底侧，顶面13位于本体11的一顶侧，侧面14位于本体11的一边侧。在本实施例中，本体11实质呈圆盘状。本体11包括一基材以及至少一个添加材料，基材与添加材料的折射系数不相同。例如基材的折射系数较高，添加材料的折射系数较低；或者，基材的折射系数较低，添加材料的折射系数较高。通过高、低折射系数的混合搭配，可降低眩光，减少单点出光强度并使光线扩散的效能提高。添加材料的重量百分比可为0.5%至15%之间。其中，基材例如包括一高分子材料，高分子材料可例如为聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。添加材料例如包括氧化铝；或者当基材不包括聚甲基丙烯酸甲酯时，添加材料可包括聚甲基丙烯酸甲酯。基材与添加材料可通过熔融或混合均匀的方式，射出成型而制成本体11。添加材料可为扩散粒子。一光线经由底面12的至少一部分而进入本体11。在本实施例中，底面12具有一内凹面121。底面12还可具有一平面部122，平面部122位于内凹面121的周围，即平面部122为环形。平面部122可具有一微结构Ml (如图1B所示)，微结构Ml以锯齿状为例，另夕卜，微结构亦可有其它几何形状，例如图1C所示的微结构M2为皱褶面(外凸)、图1D所示的微结构M3为起伏面(外凸)、图1E所示的微结构M4为皱褶面(内凹)、图1F所示的微结构M5为起伏面(内凹)等等。当平面部122具有微结构时，平面部122可反射光线，使部分光线从顶面13射出，借此可提升出光均匀度；当平面部122不具有微结构时，部分光线可从平面部122射出，借此可加大发光二极管透镜I的出光角度。另外，微结构的技术特征亦可应用于本发明所有的实施例。顶面13的至少一部分反射光线，顶面13中央处具有一凹部131。于此，凹部131实质上依据本体的一中心轴对称设置。凹部131的切线斜率由中心往边缘的方向,可为正、或为负或由正至负，于此，若以图1A中凹部131的右半部来看，其切线斜率为由正至零。这仅为举例，并非用以限制本发明。侧面14连结底面12及顶面13，至少部分光线经由侧面14离开本体11。依据上述，光线(例如由发光二极管发出)可由本实施例的发光二极管透镜I的底面12进入本体11，经由顶面13的反射而从侧面14出光。若底面12的平面部122具有微结构，则部分光线可从顶面13出光；若底面12的平面部122不具有微结构，则部分光线可从平面部122出光。通过发光二极管透镜I结构上的设计以及高、低折射系数材料的混合搭配，可降低眩光，减少单点出光强度并使光线扩散的效能提高，进而提升发光效能。图2为本发明第二实施例的一种发光二极管透镜Ia的侧视示意图。与第一实施例主要不同在于，发光二极管透镜Ia的顶面13还具有一平面部132，平面部132位于凹部131与侧面14之间。于此，以平面部132实质上与侧面14垂直为例。图3为本发明第三实施例的一种发光二极管透镜Ib的侧视示意图。与第二实施例主要不同在于，发光二极管透镜Ib的顶面13的平面部132的范围较发光二极管透镜Ia的平面部132的范围更大，并且发光二极管透镜Ib的顶面13的凹部131的曲率半径较发光二极管透镜Ia的凹部132的曲率半径更小。图4为本发明第四实施例的一种发光二极管透镜Ic的侧视示意图。与上述实施例主要不同在于，发光二极管透镜Ic的顶面13的凹部131的切线斜率为由正至负或由负至正，即跨越斜率为零，而使得顶面13的中心至侧面14的轮廓成为一曲线。于此，若以图4中凹部131的右半部来看，其切线斜率为由正至负。图5为本发明第五实施例的一种发光二极管透镜Id的侧视不意图。与第一实施例主要不同在于，发光二极管透镜Id的底面12还具有一顶抵部123，顶抵部123由本体向外凸出，于此指朝远离顶面13的方向凸出。顶抵部123为环状，并位于底面12的内凹面121的周围。通过顶抵部123的设置，可使一发光二极管管芯2容置于顶抵部123内，进而使产品达到薄型化。其中，发光二极管管芯2可设置于一电路板(图未显示)上，而电路板可连结于顶抵部123。另外，发光二极管管芯2亦可设置于上述所有发光二极管透镜的底面12的内凹面121内。图6为本发明第六实施例的一种发光二极管透镜Ie的侧视示意图。与上述实施例主要不同在于，发光二极管透镜Ie还包括一收光部15，收光部15与底面12连结，且收光部15沿远离底面12的方向呈渐缩状。收光部15可为空心体，其内表面可镀反射膜。收光部15可为一单独构件或与本体I 一体成型制成。发光二极管管芯2可设置于收光部15内或外；于此，发光二极管管芯2以设置于收光部15外为例。收光部15可应用于上述所有实施例的发光二极管透镜。通过上述不同实施例的发光二极管透镜，可让发光二极管透镜的出光效果更多变化，进而扩展其应用性。另外，本发明所有实施例的发光二极管透镜可应用于大角度出光的发光二极管管芯，例如是大于120度的出光角度。综上所述，在本发明的发光二极管透镜中，顶面中央处具有一凹部，通过凹部可提升光线反射的效能。此外，本体包括一基材以及至少一个添加材料，基材与添加材料的折射系数不相同，且添加材料的重量百分比为0.5%至15%之间。通过高、低折射系数的混合搭配，可降低眩光，减少单点出光强度并使光线扩散的效能提高。通过上述特征，本发明的发光二极管透镜解决光不均匀及眩光太强的问题，进而提升发光效能。以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种发光二极管透镜，其特征在于，包括: 一本体； 一底面，一光线经由所述底面的至少一部分而进入所述本体； 一顶面，其至少一部分反射所述光线，所述顶面中央处具有一凹部；以及一侧面，连结所述底面及所述顶面，至少部分所述光线经由所述侧面离开所述本体，其中，所述本体包括一基材以及至少一个添加材料，所述基材与所述添加材料的折射系数不相同，且所述添加材料的重量百分比为0.5%至15%之间。
2.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述本体实质呈圆盘状。
3.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述底面具有一内凹面。
4.根据权利要求3所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述底面还具有一平面部，所述平面部位于所述内凹面的周围。
5.根据权利要求4所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述平面部具有一微结构。
6.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述底面还具有一顶抵部，所述顶抵部向外凸出。
7.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述顶面的所述凹部依据所述本体的一中心轴对称设置。
8.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述顶面还具有一平面部，所述平面部位于所述凹部与所述侧面之间。
9.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述凹部的切线斜率为正、或为负或由正至负。
10.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述基材包括一高分子材料。
11.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，所述添加材料包括聚甲基丙烯酸甲酯或氧化铝。
12.根据权利要求1所述的发光二极管透镜，其特征在于，还包括: 一收光部，与所述底面连结，所述收光部沿远离所述底面的方向呈渐缩状。
全文摘要
一种发光二极管透镜包括一本体、一底面、一顶面以及一侧面。一光线经由底面的至少一部分而进入本体。顶面的至少一部分反射所述光线，顶面中央处具有一凹部。侧面连结底面及顶面，至少部分光线经由侧面离开本体。本体包括一基材以及至少一个添加材料，基材与添加材料的折射系数不相同，且添加材料的重量百分比为0.5％至15％之间。本发明通过高、低折射系数的混合搭配，可降低眩光，减少单点出光强度并使光线扩散的效能提高，因此能够解决光不均匀及眩光太强的问题，进而提升发光效能。
文档编号H01L33/58GK103208581SQ20121001509
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者陈奇夆, 谢朝朋 申请人:中央大学