CN107085252A - 光学透镜和包括光学透镜的发光模块 - Google Patents
光学透镜和包括光学透镜的发光模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107085252A CN107085252A CN201710083158.3A CN201710083158A CN107085252A CN 107085252 A CN107085252 A CN 107085252A CN 201710083158 A CN201710083158 A CN 201710083158A CN 107085252 A CN107085252 A CN 107085252A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- recess
- optical lens
- length
- light exit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 548
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 228
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 124
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 description 47
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 32
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 26
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 22
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 18
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 14
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 14
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 13
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 12
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 11
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 8
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 7
- 101710097688 Probable sphingosine-1-phosphate lyase Proteins 0.000 description 7
- 101710105985 Sphingosine-1-phosphate lyase Proteins 0.000 description 7
- 101710122496 Sphingosine-1-phosphate lyase 1 Proteins 0.000 description 7
- -1 at least one of Al Chemical class 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 7
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 5
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 238000000263 scanning probe lithography Methods 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 4
- JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Zn+2] JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SWPMTVXRLXPNDP-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexene-1-carbaldehyde Chemical compound CC1=C(C=O)C(C)(C)CC(O)C1 SWPMTVXRLXPNDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 2
- 229910017680 MgTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004954 Polyphthalamide Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920006375 polyphtalamide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 2-(n-methyl-4-nitroanilino)acetonitrile Chemical compound N#CCN(C)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 DJOYTAUERRJRAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004425 Makrolon Substances 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 229920012310 Polyamide 9T (PA9T) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020776 SixNy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020781 SixOy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001893 acrylonitrile styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N n-benzyl-2-(3-formylindol-1-yl)acetamide Chemical compound C12=CC=CC=C2C(C=O)=CN1CC(=O)NCC1=CC=CC=C1 RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N o-dicarboxybenzene Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
- F21V5/048—Refractors for light sources of lens shape the lens being a simple lens adapted to cooperate with a point-like source for emitting mainly in one direction and having an axis coincident with the main light transmission direction, e.g. convergent or divergent lenses, plano-concave or plano-convex lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/007—Array of lenses or refractors for a cluster of light sources, e.g. for arrangement of multiple light sources in one plane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
- F21V5/046—Refractors for light sources of lens shape the lens having a rotationally symmetrical shape about an axis for transmitting light in a direction mainly perpendicular to this axis, e.g. ring or annular lens with light source disposed inside the ring
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
- G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
- F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Lenses (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明提供一种光学透镜和包括光学透镜的发光模块。该光学透镜,包括:底表面;置放在底表面的中心区域中的凹形凹部;在与底表面和凹部相对的侧面上具有凸形弯曲表面的第一光出射表面;以及在底表面和第一光出射表面之间的第二光出射表面。在底表面上在第一轴线方向上的长度是D1,并且在垂直于第一轴线方向的第二轴线方向上的长度是D2,在凹部的底部上在第一轴线方向上的长度是D3,并且在凹部的底部上在第二轴线方向上的长度是D4,底表面的长度具有D1<D2的关系,并且凹部的底部长度具有D3>D4的关系。
Description
技术领域
本公开涉及一种光学透镜。
本公开涉及一种其中光学透镜被置放在发光器件上的发光模块。
本公开涉及一种包括该发光模块的灯单元。
背景技术
发光器件例如发光二极管是一种类型的半导体器件,其将电能转 换成光。发光二极管取代了现有的荧光灯、白炽灯等并且被视为下一 代光源。
因为发光二极管通过使用半导体元件产生光,所以与通过加热钨 产生光的白炽灯或者通过使经由高压放电产生的紫外线与荧光体碰撞 产生光的荧光灯相比,发光二极管消耗非常低的电力。
此外,因为发光二极管通过使用半导体元件的位势间隙产生光, 所以与现有光源相比,发光二极管具有长的寿命、快速响应时间和环 境友好特性。
相应地,已经进行了大量的研究以利用发光二极管取代现有光源。 发光二极管越来越多地被用作照明设备诸如在室内和室外使用的各种 灯、显示器件、电子板、路灯等的光源。
发明内容
实施例提供一种各向异性光学透镜。
实施例提供一种光学透镜,其中根据轴线方向,长度不同。
实施例提供一种光学透镜,其中根据轴线方向,底表面的长度不 同。
实施例提供一种光学透镜,其中根据轴线方向,光出射表面的长 度不同。
实施例提供一种光学透镜,其中在两个轴线方向上的凹部长度是 相互不同的,并且在两个轴线方向上的底表面长度是相互不同的。
实施例提供一种光学透镜,其中在两个轴线方向上的凹部长度是 相互不同的,并且在两个轴线方向上的底表面和光出射表面的长度是 相互不同的。
实施例提供一种光学透镜,其中根据轴线方向,在底表面的中心 中凹形凹部的长度不同。
实施例提供一种光学透镜,其中在第一轴线方向上的凹部的底部 的主轴线对应于底表面和/或光出射表面的次轴线,并且在第二轴线方 向上的凹部的底部的次轴线对应于底表面和/或光出射表面的主轴线。
实施例提供一种光学透镜,其中在两个轴线方向上的底表面的长 度比率不同于在该两个轴线方向上的凹部的长度比率。
实施例提供一种光学透镜,该光学透镜具有凹部和具有非对称形 状的光入射表面。
实施例提供一种光学透镜,该光学透镜具有凹部和相对于凹部的 底部中心具有非对称形状的底表面。
实施例提供一种光学透镜,其中光出射表面的顶点是平坦的或者 凸形的。
实施例提供一种光学透镜,其中光入射表面的顶点比光入射表面 的底部更加靠近光出射表面的顶点。
实施例提供一种光学透镜,其中具有倾斜或者弯曲表面的底表面 被置放。
实施例提供一种光学透镜,该光学透镜具有围绕光入射表面的、 弯曲的第一光出射表面和平坦的第二光出射表面。
实施例提供一种光学透镜,其中光入射表面的顶点比光入射表面 的底部更加靠近第一光出射表面的顶点。
实施例提供一种光学透镜,其中倾斜的底表面被围绕发光器件置 放。
实施例提供一种光学透镜,该光学透镜改变从通过至少五个表面 发射光的发光器件入射的光的出射角。
实施例提供一种发光模块,其中光学透镜被置放在发光器件上。
实施例提供一种发光模块,其中从发光器件的顶表面和侧表面发 射的光能够在光学透镜的光入射表面上入射。
实施例提供一种发光模块,该发光模块能够通过改变发射到光学 透镜的不同的光出射表面的光的出射角而控制亮度分布。
实施例提供一种发光模块,因为光学透镜的底表面被围绕发光器 件置放,所以该发光模块能够防止光损失。
实施例提供一种发光模块,其中光学透镜的底表面具有倾斜表面 或者弯曲表面,由此改进在中心区域中的亮度分布。
实施例提供一种能够控制出射光的亮度分布的光学透镜以及包括 该光学透镜的发光模块。
实施例提供一种发光模块,其中光学透镜的横向突起比光学透镜 的光出射表面更加向外突出。
实施例提供一种发光模块,其中光学透镜的横向突起在主轴线方 向上突出到光学透镜的光出射表面的外侧。
实施例提供一种灯单元,该灯单元包括用于去除底盖的角部区域 的暗斑的发光模块。
根据实施例的光学透镜包括:底表面;置放在底表面的中心区域 中的凹形凹部;在与底表面和凹部相对的侧面上具有凸形弯曲表面的 第一光出射表面;以及在底表面和第一光出射表面之间的第二光出射 表面,其中在底表面上在第一轴线方向上的长度是D1,并且在垂直于 第一轴线方向的第二轴线方向上的长度是D2,在凹部的底部上在第一 轴线方向上的长度是D3,并且在凹部的底部上在第二轴线方向上的长 度是D4,底表面的长度具有D1<D2的关系,并且凹部的底部长度具 有D3>D4的关系。
根据实施例的发光模块包括:电路板;在第一轴线方向上置放在 电路板上的多个发光器件;以及分别地置放在该多个发光器件上方的 多个光学透镜,其中光学透镜包括:面对电路板的顶表面的底表面; 置放在底表面的中心区域中的凹形凹部;在与底表面和凹部相对的侧 面上具有凸形弯曲表面的第一光出射表面;在底表面和第一光出射表 面之间的第二光出射表面;以及从底表面朝向电路板突出的多个支撑 突起,在底表面上在第一轴线方向上的长度是D1,并且在垂直于第一 轴线方向的第二轴线方向上的长度是D2,在凹部的底部上在第一轴线 方向上的长度是D3,并且在凹部的底部上在第二轴线方向上的长度是 D4,底表面的长度具有D1<D2的关系,并且凹部的底部长度具有 D3>D4的关系。
根据实施例的灯单元可以包括光学透镜和发光模块中的至少一 个。
根据实施例的灯单元包括:具有容纳区域的底盖;在第一轴线方 向上在底盖上延长地置放的电路板;在电路板的第一轴线方向上置放 的多个发光器件;以及置放在发光器件中的多个光学透镜,其中该多 个光学透镜在底盖中被在第一轴线方向上置放成一行,光学透镜中的 每个包括:在电路板上的底表面;在底表面的中心区域中的凹形凹部; 以及在与底表面和凹部相对的侧面上具有凸形弯曲表面的第一光出射 表面,底表面在第一轴线方向上的长度是D1,其在垂直于第一轴线方 向的第二轴线方向上的长度是D2,凹部的底部在第一轴线方向上的长 度是D3,并且其在第二轴线方向上的长度是D4,底表面的长度具有D1<D2的关系,凹部的底部长度具有D3>D4的关系,并且底表面的长 度比率和凹部的长度比率具有D2/D1<D3/D4的关系。
根据实施例,在底表面上的D2/D1的长度比率可以小于在凹部的 底部上的D3/D4的长度比率。
根据实施例,当第一光出射表面在第一轴线方向上的最大长度是 D1并且其在第二轴线方向上的最大长度是D2时,长度比率D2/D1可 以在长度比率D3/D4的1.2到1.6倍的范围中。
根据实施例,底表面和凹部的底视图形状可以是不同的椭圆形状。
根据实施例,第二光出射表面可以具有竖直平面或者倾斜表面。
根据实施例,光学透镜可以进一步包括在第二光出射表面的表面 上在第一轴线方向上突出的横向突起。
根据实施例,底表面可以包括邻近于凹部的第一边缘和邻近于第 二光出射表面的第二边缘,并且第一边缘的高度可以小于第二边缘的 高度。
根据实施例,在底表面的第一边缘和第二边缘之间的区域可以具 有弯曲表面和倾斜表面中的至少一个。
根据实施例,凹部的深度可以大于在凹部的底部上在第一轴线方 向上的长度。凹部的深度可以等于或者大于第二光出射表面的厚度的 两倍。
第二光出射表面在第一轴线方向上的厚度可以等于或者小于其在 第二轴线方向上的厚度。在从第一轴线方向更加接近第二轴线方向时, 第二光出射表面的厚度可以逐渐地变得更厚。
根据实施例,凹部的第一顶点可以比凹部的底部更加靠近第一光 出射表面的第二顶点,在第一光出射表面上在竖直方向上与凹部重叠 的中心区域可以具有平坦表面或者凸形弯曲表面,并且凹部的深度可 以等于或者大于在凹部的底部和第一光出射表面的第二顶点之间的间 隔的80%。
根据实施例,光学透镜可以进一步包括从底表面突出的多个支撑 突起,并且该多个支撑突起在第一轴线方向上的间隔可以大于其在第 二轴线方向上的间隔。
根据实施例,发光器件可以包括具有通过其发射光的顶表面和多 个侧表面的LED芯片,并且发光器件的至少一个部分可以被置放在凹 部中。
在附图和以下说明中阐述了一个或者多个实施例的细节。根据说 明和绘图以及从权利要求,其他特征将会是明显的。
附图简要说明
图1是根据第一实施例的光学透镜的平面视图。
图2是图1的光学透镜的底视图。
图3是图1的光学透镜在X轴线方向上的第一侧视图。
图4是图1的光学透镜在Y轴线方向上的第二侧视图。
图5是光学透镜沿着图1的线A-A截取的截面视图。
图6是光学透镜沿着图1的线B-B截取的截面视图。
图7是根据第二实施例的光学透镜沿着图1的线A-A截取的截面 视图。
图8是根据第二实施例的光学透镜沿着图1的线B-B截取的截面 视图。
图9是根据第三实施例的光学透镜沿着图1的线A-A截取的截面 视图。
图10是根据第三实施例的光学透镜沿着图1的线B-B截取的截面 视图。
图11是图5的光学透镜的修改示例。
图12是图6的光学透镜的修改示例。
图13是包括根据实施例的光学透镜的发光模块的视图。
图14是发光模块沿着图13的线G-G截取的截面视图。
图15是发光模块沿着图13的线H-H截取的截面视图。
图16是包括图13的发光模块的灯单元的平面视图。
图17是根据第四实施例的光学透镜的平面截面视图。
图18是图17的光学透镜的底视图。
图19是图17的光学透镜的第一侧视图。
图20是图17的光学透镜的第二侧视图。
图21是光学透镜沿着图17的线A’-A’截取的截面视图。
图22是光学透镜沿着图17的线B’-B’截取的截面视图。
图23是根据第五实施例的光学透镜的底视图。
图24是光学透镜沿着图23的线C’-C’截取的截面视图。
图25是光学透镜沿着图23的线D’-D’截取的截面视图。
图26是根据第六实施例的光学透镜的侧截面视图。
图27是图26的光学透镜的另一个截面视图。
图28是根据第七实施例的光学透镜的透视图。
图29是图28的光学透镜的侧视图。
图30是光学透镜沿着图28的线F’-F’截取的截面视图。
图31是光学透镜沿着图28的线E’-E’截取的截面视图。
图32是包括根据这些实施例的光学透镜的发光模块的视图。
图33是发光模块沿着图32的线G’-G’截取的截面视图。
图34是发光模块沿着图32的线H’-H’截取的截面视图。
图35是包括图32的发光模块的灯单元的平面视图。
图36是图示置放在根据实施例的光学透镜的凹部中的发光器件 的示例的视图。
图37是图示置放在根据实施例的光学透镜的凹部中的发光器件 的另一个示例的视图。
图38是图示根据实施例的光学透镜的横向突起的示例的视图。
图39是图示根据实施例的光学透镜的横向突起的另一个示例的 视图。
图40是图示根据第八实施例的作为灯单元的光学透镜和支撑板 的耦接的侧截面视图。
图41是图示根据实施例的发光模块的发光器件的示例的视图。
图42是图示根据实施例的发光模块的发光器件的另一个示例的 视图。
图43是图示根据实施例的发光模块的发光器件的另一个示例的 视图。
图44是图示图1的光学透镜的辐射图案的视图。
图45是图示图1的光学透镜的亮度分布的视图。
图46是图示图7和8的光学透镜的辐射图案的视图。
图47是图示图7和8的光学透镜的亮度分布的视图。
图48是图示根据图1的光学透镜的凹部的深度改变在第二轴线方 向上的亮度分布的视图。
图49是图示根据图1的光学透镜的凹部的深度改变在第一轴线方 向上的亮度分布的视图。
图50是图示根据图1的光学透镜的凹部的深度改变在第二轴线方 向上的颜色差异分布的视图。
图51A和51B是图示根据实施例和对照示例的光学透镜的亮度分 布比较的视图。
图52A和52B是图示根据实施例和对照示例的光学透镜的辐射图 案比较的视图。
图53是示出在图51A和51B的X-X’轴线方向上的亮度分布的曲 线图。
图54是示出在图51A和51B的Y-Y’轴线方向上的亮度分布的曲 线图。
图55是图示在X-X’和Y-Y’轴线方向上在根据实施例的光学透镜 的光强度和根据对照示例的光学透镜的光强度之间的比较的视图。
图56A、56B和56C是图示在包括根据第二实施例的光学透镜的 发光模块中在每个轴线方向上的亮度分布和光强度的视图。
图57是图示在包括图56的光学透镜的灯单元中在每个轴线方向 上的亮度分布和光强度的视图。
图58A、58B和58C是图示在包括根据第三实施例的光学透镜的 发光模块中在每个轴线方向上的亮度分布和光强度的视图。
图59是图示在包括图58的光学透镜的灯单元中在每个轴线方向 上的亮度分布和光强度的视图。
具体实施方式
现在将详细地参考本公开的实施例,其示例在附图中被图示。
在以下说明中,将会理解当层(或者膜)称作在另一个层或者基 板“上”时,它能够直接地在另一个层或者基板上或者还可以存在中 间层。此外,将会理解当层被称作在另一个层“下面”时,它能够直 接地在另一个层下面,并且还可以存在一个或者多个中间层。另外, 还将理解,当层被称作在两个层“之间”时,它能够是在该两个层之 间的唯一的层,或者还可以存在一个或者多个中间层。
在下文中,将参考附图描述根据实施例的光学透镜和包括该光学 透镜的发光模块。
图1是根据第一实施例的光学透镜的平面视图,图2是图1的光 学透镜的底视图,图3是图1的光学透镜在X轴线方向上的第一侧视 图,图4是图1的光学透镜在Y轴线方向上的第二侧视图,图5是光 学透镜沿着图1的线A-A截取的截面视图,并且图6是光学透镜沿着图1的线B-B截取的截面视图。
参考图1到6,光学透镜300包括底表面310、在底表面310的中 心区域中呈凹形的凹部315和在底表面310和凹部315上具有弯曲表 面的第一光出射表面330。在光学透镜300中,凹部315的表面可以是 光入射表面320。
在光学透镜300中,在第一轴线(X轴线)方向上的第一长度D1 可以不同于在第二轴线(Y轴线)方向上的第二长度D2。第一轴线方 向可以垂直于第二轴线方向,并且第三轴线(Z轴线)方向可以垂直于 第一和第二轴线方向。第一长度D1是在X轴线方向上的最大长度并且 可以是在X轴线方向上在相对的表面之间的间隔。第二长度D2是在Y 轴线方向上的最大长度并且可以是在Y轴线方向上在相对的表面之间 的间隔。在光学透镜300中,第一长度D1和第二长度D2可以分别地 是在X轴线方向上和Y轴线方向上的最大长度。在光学透镜300中, 第一长度D1和第二长度D2可以分别地是底表面310在X轴线方向上 和Y轴线方向上的长度。在光学透镜300中,第一长度D1和第二长度 D2可以分别地是第一光出射表面330在X轴线方向和Y轴线方向的最 大长度。第一长度D1是在X轴线方向除了横向突起360的第二光出射 表面335的最大长度。第一长度D1和第二长度D2可以具有D1<D2 的关系。在第一长度D1和第二长度D2之间的差可以是0.5mm或者更 大,例如1mm或者更大。在第一长度D1和第二长度D2之间的差可 以是1mm或者更大,例如在1mm到3.5mm的范围中。在第一长度D1 和第二长度D2之间的差可以是3.5mm或者更小。在第一长度D1和第 二长度D2之间的差可以是第二长度D2的10%或者更小。当在第一长 度D1和第二长度D2之间的差小于1mm时,在X轴线方向上和Y轴 线方向上亮度分布的差异是轻微的。当在第一长度D1和第二长度D2 之间的差大于3.5mm时,在该两个轴线方向亮度分布的差异是过大的, 或者在该两个轴线方向之一的亮度分布被过度地降低。在根据该实施 例的光学透镜300中,因为在Y轴线方向上的长度D2比在X轴线方 向的长度D1更长,所以在Y轴线基础上在X轴线方向上的光出射区 域可以被进一步增加。
光学透镜300可以包括光透射材料。光学透镜300可以包括聚碳 酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅或者环氧树脂和玻璃 中的至少一种。光学透镜300可以包括具有1.7或者更小,例如在1.4 到1.7的范围中的折射率的光透射材料。光学透镜300可以包括由光透 射材料制成的透镜本体。
光学透镜300的底表面310可以是透镜本体的底部。底表面310 可以是与第一光出射表面330相对的表面。底表面310的面积可以小 于第一光出射表面330的表面面积。在底表面310中在X轴线方向上 的长度D1和在Y轴线方向上的长度D2可以具有D1<D2的关系。在底表面310上长度比率D1:D2可以在1:1.01到1:1.1的范围中。底表面 310的外形可以是椭圆形状。底表面310的廓线形状可以是相对于穿过 底部中心P0的X轴线方向对称的并且可以是相对于Y轴线方向对称 的。相对于底部中心P0平行于第一轴线方向X的第一直线可以称作 X0,并且平行于第二轴线方向Y的第二直线可以称作Y0。底部中心 P0可以是直线X0和Y0的交叉点。底表面310和凹部315的底视图形 状可以是不同的椭圆形状,例如其中在不同轴线方向上的长度长的椭 圆形状。
光学透镜300可以包括在下中心处呈凹形的凹部315。底表面310 可以包括在中心区域中呈凹形的凹部315。凹部315的表面可以是光入 射表面320。在光学透镜300中,垂直于凹部315的底部中心P0的Z 轴线方向可以被定义为中央轴线Z0。凹部315的底部中心P0可以是光 学透镜300的下中心或者底表面310的中心并且可以被定义为参考点。 底表面310可以被围绕凹部315置放。
底表面310可以包括相对于基于底部中心P0在X轴线方向上平 行的第一直线X0和平行于Y轴线方向的第二直线Y0的倾斜表面和弯 曲表面中的任一个或者这两者。在底表面310中,邻近于凹部315的 区域可以是平坦的,并且邻近于外边缘的区域可以具有倾斜表面。底 表面310可以包括倾斜表面或者弯曲表面。倾斜表面或者弯曲表面可 以从凹部315或者底部中心P0到外边缘逐渐地变得更高。凹部315从 底表面310的中心区域呈凹形或者向上凹陷。凹部315可以是朝向第 一光出射表面330呈凹形的区域。
光学透镜300的底表面310包括邻近于凹部315的第一边缘23和 邻近于第二光出射表面335的第二边缘25。第一边缘23是在光入射表 面320和底表面310之间的边界区域并且可以包括光学透镜300的低 点区域。第一边缘23可以包括在底表面310的区域中的最低点。相对 于第一直线X0和平行于此的第二直线Y0,第一边缘23的位置可以被 置放成低于第二边缘25的位置。第一边缘23可以覆盖光入射表面320 的下周边。第二边缘25可以是底表面310的外部区域或者第二光出射 表面335的下区域。第二边缘25可以是在底表面310和第二光出射表 面335之间的边界区域。
第一边缘23可以是底表面310的内部区域或者与光入射表面320 的边界线。第二边缘25可以是底表面310的外部区域或者与第二光出 射表面335的边界线。第一边缘23可以包括内部角部或者弯曲表面。 第二边缘25可以包括外部角部或者弯曲表面。第一边缘23和第二边 缘25可以是底表面310的两端。第一边缘23的底视图形状可以是圆 形形状或者椭圆形状,并且第二边缘25的底视图形状可以是圆形形状 或者椭圆形状。
随着在底表面310上距第一边缘23的距离更加靠近,在第一直线 X0和平行于此的第二直线Y0之间的间隔可以逐渐地减小。随着在底 表面310上距第一边缘23的距离更远,在第一直线X0和平行于此的 第二直线Y0之间的间隔可以逐渐地增加。在底表面310上,第二边缘 25可以是在第一直线X0和第二直线Y0之间的最大间隔,并且第一边 缘23可以是在第一直线X0和第二直线Y0之间的最小间隔。底表面 310可以包括在第一边缘23和第二边缘25之间的倾斜表面和弯曲表面 中的任一个或者这两者。随着相对于第一直线X0和第二直线Y0朝向 外侧距离逐渐地更远,当从凹部315观察时底表面310可以是全反射 表面。例如当任意光源被置放在凹部315的底部上时,底表面310可 以提供倾斜表面。因为底表面310反射通过凹部315入射的光,所以 光损失能够减小。此外,能够去除直接地通过底表面310而不通过光 入射表面320入射的光。光学透镜300可以增加通过光入射表面320 在底表面310上入射的光的量,并且定向角分布可以得到改进。
随着距凹部315的第一边缘23的距离更加靠近,底表面310变得 更低。邻近于第一边缘23的底表面310可以逐渐地更加靠近第一直线 X0和第二直线Y0。相应地,如与平坦底部相比,底表面310的面积可 以增加。利用底表面310的降低的深度,凹部315的光入射表面320 的面积可以进一步变宽。因为凹部315的深度(图5的D8)是距离第 一边缘23的竖直高度,所以凹部315的深度D8可以变得更深。因为 底表面310的面积增加,所以反射面积可以增加。因为凹部315的底 部变得更低,所以底部面积可以增加。
底表面310的第一边缘23被置放在平行于凹部315的底部的第一 直线X0和第二直线Y0上,并且第二边缘25以预定间隔从第一直线 X0和第二直线Y0隔开。在第二边缘25和第一直线X0或者第二直线 Y0之间的间隔可以是能够提供倾斜表面从而反射在光入射表面320的 下区域22上入射的光的距离。光入射表面320的下区域22可以是在 第一边缘23和光入射表面320的下点(lower point)之间的区域,光 入射表面320的下点与平行于第二边缘25的线相交叉。
在第二边缘25和第一直线X0或者第二直线Y0之间的间隔可以 是500μm或者更小,例如450μm或者更小。在第二边缘25和第一直 线X0或者第二直线Y0之间的间隔可以是200μm到450μm的范围中。 当在第二边缘25和第一直线X0或者第二直线Y0之间的间隔小于以上范围时,第二光出射表面335的下点位置降低,因此在从第二光出射 表面335发射的光束之间引起干涉。当该间隔大于以上范围时,第二 光出射表面335的高点位置增加,因此引起第一光出射表面330的曲 率改变并且光学透镜300的厚度D5增加的问题。
光学透镜300的底表面310可以具有具有贝塞尔曲线的弯曲表面。 底表面310的曲线可以利用样条曲线,例如立方、B-样条曲线,或者T-样条曲线实现。底表面310的曲线可以利用贝塞尔曲线实现。
光学透镜300的底表面310可以包括多个支撑突起350。该多个 支撑突起350从光学透镜300的底表面310向下突出并且支撑光学透 镜300。参考图2,该多个支撑突起350可以被置放在距底部中心P0 相同的距离处。作为另一个实例,该多个支撑突起350中的至少一个 可以被置放在距底部中心P0不同的距离处。在该多个支撑突起350中, 在X轴线方向上置放的支撑突起之间的间隔D13可以大于在第二轴线 (Y轴线)方向上置放的支撑突起之间的间隔D12。间隔D13可以是 间隔D12的1.5倍,例如间隔D12的两倍。在该多个支撑突起350中, 因为间隔D12可以是在其上置放光学透镜的电路板的宽度方向,所以 在不增加电路板的宽度时,光学透镜300可以被稳定地支撑。
如在图2中所图示地,底表面310的底视图形状可以包括椭圆形 状。关于底表面310的长度,在X轴线方向上的第一长度D1可以不同 于在Y轴线方向上的第二长度D2。第一长度D1可以是底表面310在 X轴线方向上的长度,并且第二长度D2可以是底表面310在Y轴线方 向上的长度。第一长度D1可以是第一光出射表面330在X轴线方向上 的最大长度,并且第二长度D2可以是第一光出射表面330在Y轴线方 向上的最大长度。第一长度D1是光学透镜300在X轴线方向上的最大 长度,并且第二长度D2可以是光学透镜300在Y轴线方向上的最大长 度。第二长度D2和第一长度D1可以具有D2>D1的关系。比率D2/D1 可以是101%或者更大,例如在101%到110%的范围中。第二距离D2 可以等于或者大于第一长度D1 0.5mm或者更大,例如1mm或者更大。 第二长度D2可以具有比第一长度D1长1mm或者更大的更长的长度, 例如在1mm到3.5mm的范围中。长度比率D1:D2可以在1:1.01到1:1.1 的范围中。因为光学透镜300的第一光出射表面330具有在Y轴线方 向上的最大长度,所以能够在对角线方向上或者相对于Y轴线方向垂 直的X轴线方向增加光出射表面。
如在图2中所图示地,凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。 如在图3到6中所图示地,凹部315的侧截面形状可以包括铃形形状、 外壳形状,或者椭圆形状。凹部315可以具有其中宽度向上变得更窄 的形状。凹部315可以具有从底部周边的第一边缘23朝向上端的第一 顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是椭圆形状时,朝向 第一顶点21其直径可以逐渐地减小。凹部315可以具有相对于中央轴 线Z0在X轴线方向上或者Y轴线方向上对称的形状。光入射表面320 的第一顶点21可以具有点形状或者线形状。
关于凹部315的底部长度,在X轴线方向上的第三长度D3可以 不同于在Y轴线方向上的第四长度D4。例如,在X轴线方向上的第三 长度D3可以大于在Y轴线方向的第四长度D4。凹部315的底部长度 可以满足D3>D4的关系,并且在其间的差可以在0.5mm到5mm,例 如1mm到2mm的范围中。第三长度D3可以等于或者小于第四长度 D4的四倍,例如第四长度D4的两倍。在凹部315的底部上比率D4:D3 可以具有在1:1.1到1:2的范围中的差异。因此,能够根据凹部315的 底部长度的比率改进在对角线方向上和垂直于Y轴线长度的Y轴线方 向的亮度分布。
在凹部315的底部上第三和第四长度D3和D4可以具有使得能够 ***光源(即,以后描述的发光器件)的宽度。凹部315的底部长度 D3和D4可以等于或者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小 于发光器件的宽度的2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发 光器件的宽度或者其一侧的长度的1.2到2.5倍的范围中。当凹部315 的底部长度D3和D4小于这个范围时,发光器件的***是不容易的。 当凹部315的底部长度D3和D4大于这个范围时,能够通过在发光器 件和第一边缘23之间的区域减小光损失或者光干涉。
当底表面310上的支撑突起350具有D12<D13、D12>D4和 D13>D3的关系可以满足时。当比率D12/D4是g1并且比率D13/D3是g2时,g1<g2可以满足。在此情形中,在X轴线方向上置放的光学透 镜300可以被稳定地固定并且支撑在电路板上并且光损失可以减小。
当底表面310或者第一光出射表面330的长度比率D2/D1是a并 且凹部315的长度比率D3:D4是b时,根据该实施例的光学透镜300 可以具有a<b的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长 度与短长度的比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度 与短长度的比率。b可以是a的110%或者更大,例如在110%到140% 或者120%到160%的范围中。b可以等于或者大于a的1.1倍,例如在 a的1.1到1.4倍,或者a的1.2到1.6倍的范围中。在凹部315的底部 上在第一轴线方向上的长度和在第二轴线方向上的长度之间的差可以 等于或者不同于底表面310或者第一光出射表面330在在第一轴线方 向上的长度和在第二轴线方向上的长度之间的差。在具有这种非对称 形状的光学透镜中,凹部315的光入射表面320的面积在X轴线方向 上比具有对称的形状的透镜更宽,由此在Y轴线方向上更加宽广地漫 射光。由于外形的长度差异,光学透镜300可以确保在Y轴线方向上 的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在X轴线方向上并且朝向 边缘区域宽广地展开。因此,其上置放光学透镜300的发光模块的条 数(number of bars)可以减少到二个或者更少,例如,一个,并且背 光单元中的上/下角部的亮度分布可以得到改进。
如在图5和6中所图示地,光入射表面320可以具有从底表面310 的中心区域向上呈凸形的弯曲表面并且可以是凹部315的周向表面或 者内表面。随着距凹部315的底部中心P0的距离竖直地增加,光入射 表面320可以逐渐地更远。因为光入射表面320具有凸形弯曲表面, 所以全部光入射表面320可以折射光。因为光入射表面320的下区域 22被置放在比第二光出射表面335更低的位置处,所以光入射表面320 可以直接地或者间接地接收光。光入射表面320的下区域22可以接收 从凹部315的底部反射的光。光入射表面320可以由具有贝塞尔曲线 的转子形成。光入射表面320的曲线可以利用样条曲线,例如立方、B-样条曲线或者T-样条曲线实现。光入射表面320的曲线可以利用贝 塞尔曲线实现。
如在图5和6中所图示地,光学透镜300可以包括第一光出射表 面330。第一光出射表面330可以是相对于透镜本体与凹部315和底表 面310相对的表面。第一光出射表面330可以是与光入射表面320和 底表面310相对的表面。第一光出射表面330可以包括弯曲表面。在 第一光出射表面330上对应于中央轴线Z0的点可以是第二顶点31,并 且第二顶点31可以是透镜本体的顶点。第一光出射表面330可以包括 向上呈凸形的弯曲表面。全部第一光出射表面330可以具有弯曲表面, 例如具有不同的正曲率的弯曲表面。第一光出射表面330可以具有具 有相对于中央轴线Z0轴向对称的形状,例如X轴线或者Y轴线对称 形状的形状。在第二光出射表面335上靠近中心并且邻近于第二顶点 31的第一区域A1和A2可以不具有负曲率。在第二光出射表面335上 邻近于第二顶点31的第一区域A1和A2可以具有不同的正曲率半径。 作为第一区域A1和A2的外侧区域的第二区域A3和A4可以是具有不 同曲率半径的弯曲表面。第一区域A1和A2中的区域A1可以是相对 于中央轴线Z0在Y轴线方向上从第一光出射表面330延伸并且在Z 轴线方向上与凹部315重叠的区域,并且区域A2可以是相对于中央轴 线Z0在X轴线方向上从第一光出射表面330延伸并且在Z轴线方向上 与凹部315重叠的区域。第二区域A3和A4中的区域A3可以是在Y 轴线方向上延伸并且在Z轴线方向上与底表面310重叠的区域,并且 区域A4可以是在X轴线方向上从第一光出射表面330延伸并且在Z 轴线方向上与底表面310重叠的区域。第一区域A1和A2可以具有 A1>A2的区域宽度关系,并且第二区域A3和A4可以具有A4>A3的 区域宽度关系。
随着距凹部315的底部中心P0的距离逐渐地更加远离中央轴线 Z0,第一光出射表面330可以逐渐地增加。随着距第一光出射表面330 上的中央轴线Z0(即,第二顶点31)的距离减小,相对于水平轴线不 存在任何斜度或者存在轻微的斜度差异。即,在第一光出射表面330 的中心上第一区域A1和A2可以包括缓和地弯曲的表面或者平行直线。 第一光出射表面330的第一区域A1和A2可以包括与凹部315垂直地 重叠的区域。如与第一区域A1和A2相比较,在第一光出射表面330 的侧面上的第二区域A3和A4可以具有陡峭地弯曲的表面。因为第一 光出射表面330和光入射表面320具有凸形弯曲表面,所以能够在横 向方向上漫射从凹部315的底部中心P0发射的光。在从中央轴线Z0 70±4度的角度范围中随着距中央轴线Z0的距离增加,第一光出射表面 330和光入射表面320可以增加光折射角。
第一光出射表面330的第一区域A1和A2的曲率半径可以大于光 入射表面320的曲率半径。第一光出射表面330的第一区域A1和A2 的曲率半径可以大于第二区域A3和A4的曲率半径。在X轴线方向上 和Y轴线方向上第一区域A1和A2可以具有相同的曲率半径或者不同 的曲率半径,但是不限于此。在X轴线方向上和Y轴线方向上第一区 域A1和A2可以具有相同的曲率半径或者不同的曲率半径,但是不限 于此。
第一光出射表面330的斜度可以小于光入射表面320的斜度。在 定向角内随着距中央轴线Z0的距离增加,光学透镜300的第一光出射 表面330单调地增加。第二光出射表面335包括从光的定向角分布偏 离的区域并且随着距中央轴线Z0的距离增加而单调地增加。
光学透镜300可以包括在第一光出射表面330和底表面310之间 的第二光出射表面335。第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹 部315的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出 射表面335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但 是不限于此。第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和 第二直线Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光 出射表面330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻 近于第一光出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放 在与第一光出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第 一光出射表面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以被置放在相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0 74±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一直线X0和第二直线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜300的外角。第二光出射表面335可以 折射和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。 被第二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折 射之前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以抑制折 射光被在水平轴线或者水平轴线下方的方向上辐射并且可以防止在相 邻光学部件上的干涉或者光损失。
在第一光出射表面330和第二光出射表面335之间的界面处光的 折射角可以在例如2度或者更小的角度范围中减小。因为靠近第二光 出射表面335的第一光出射表面330的表面被设置成靠近或者垂直于 切线的表面,所以光的折射角可以逐渐地减小。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线与第一直 线X0或者第二直线Y0之间的角度θ1可以是5度或者更小,例如在 0.4度到4度的范围中。角度θ1可以根据距中央轴线Z0的距离和第二 边缘25的高度改变。当角度θ1在这个范围以外时,光学透镜的厚度 可以改变并且光损失可以增加。第二光出射表面335折射相对于凹部 315的底部中心P0从中央轴线Z0从半功率角(half power angle)偏离 的光束,由此减小光损失。
光学透镜300的长度D1和D2可以大于其厚度D5。光学透镜300 的长度D1和D2可以等于或者大于其厚度D5的2.5倍,例如等于或者 大于其厚度D5的三倍。第一长度D1可以是15mm或者更大,例如在 16mm到28mm的范围中,并且第二长度D2可以是16mm或者更大, 例如在17mm到32mm的范围中。厚度D5可以是6.5mm或者更大, 例如在6.5mm到10mm的范围中。当比率D5/D1为c并且比率D5/D2 为d时,c和d可以是0.3或者更大并且具有c>d的关系。因为光学透 镜300的长度D1和D2大于其厚度D5,所以能够向照明设备或者灯单 元的全部区域提供均匀亮度分布。此外,因为在灯单元中覆盖的区域 得到提高,所以光学透镜的数目可以减小并且光学透镜300的厚度可 以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是5mm或者更大,例如6mm或者更大,并且可 以等于或者大于光学透镜300的厚度D5的0.75,例如等于或者大于光学透镜300的厚度D5的0.8。凹部315的深度D8可以等于或者大于 在第一光出射表面330的第二顶点31和底部中心P0或者第一边缘23 之间的距离的0.8。当比率D3/D8为e并且比率D4/D8为f时,凹部 315可以具有e>f的关系。因为凹部315的深度D8是深的,所以即使 第一光出射表面330的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光 仍然可以被漫射到沿着横向方向邻近于光入射表面320的第一顶点21 的区域。因为凹部315具有深的深度D8,所以光入射表面320可以沿 着横向方向向第一顶点21的周边区域折射从靠近第二顶点31的区域入射的光。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以是3mm或者更小,例如在0.6mm到3mm,或 者0.6mm到2mm的范围中。当在光入射表面320的第一顶点21和第 一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9是3mm或者更大时, 在朝向第一光出射表面330的第一区域A1和A2行进的光的量和朝向 第二区域A3和A4行进的光的量之间的差异可以增加并且光分布可以 不是均匀的。当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9小于0.6mm时,在光学透镜300的中心 上的刚度减弱。通过在以上范围中设置在凹部315和第一光出射表面 330之间的距离D9,即使第二光出射表面335的第一区域A1和A2并 不具有全反射表面或者负曲率,光路仍然可以沿着向外方向散开。随着光入射表面320的第一顶点21更加靠近第一光出射表面330的凸形 的第二顶点31,能够通过光入射表面320增加在第一光出射表面330 的横向方向上行进的光的量。相应地,能够增加在光学透镜300的横 向方向上漫射的光的量。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35水平地延伸的直线更加靠近作为第一光出射表面 330的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度D7是在第二边缘25和第三边缘35 之间的直线距离并且可以小于凹部315的深度D8(>D7)。比率D8/D7 可以是3或者更大,例如4或者更大。比率D5/D7可以是4或者更大, 例如4.5或者更大。第二光出射表面335的宽度D7可以在例如1.5mm 到2.3mm的范围中。当第二光出射表面335的宽度D7超过以上范围 时,发射到第二光出射表面335的光的量增加,并且因此光分布控制 是困难的。当第二光出射表面335的宽度D7小于以上范围时,当制造 透镜本体时可能难以确保浇口区域(gate region)。
如在图5和6中所图示地,第一光出射表面330的第一区域A1 和A2是与凹部315垂直地重叠的区域并且可以相对于底部中心P0从 中央轴线Z0被置放在20度,例如14度到18度的角度的区域中。当 第一光出射表面330的第一区域A1和A2超过以上角度范围时,凹部315内侧的半径进一步增加并且在第一区域A1和A2与第二区域A3 和A4之间光的量的差异增加。此外,当第一光出射表面330的第一区 域A1和A2小于以上角度范围时,凹部315内侧的半径进一步降低。 因此,可能难以***光源,并且第一光出射表面330的第一区域A1和A2与第二区域A3和A4的光分布可能是不均匀的。
在光学透镜300中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射 表面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出 射表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的 第二边缘25的水平线更加向下突出。
作为光学透镜300的另一个实例,第二光出射表面335可以具有 非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾度(haze)表面。非平坦表面可 以是在其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜300的另一个示例, 底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非平坦表面可以是粗 糙雾度表面或者在其上形成散射颗粒的表面。
如在图13中所图示地,根据该实施例的光学透镜300可以被以特 定间隔在X轴线方向置放在电路板400上。如在图2、5和6中所图示 地,这些光学透镜300被在X轴线方向上置放,在X轴线方向上,凹 部315的长度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽光学透镜300之间的间隔时,光学透镜300的数目可以减小。此外,由于凹部315的非对 称结构,在Y轴线方向上或者X-Y对角线方向上的亮度分布可以得到 改进。
当发光器件被置放在图5和6的光学透镜下面时,可以如在图14 和15中所图示地实现一种发光模块。在此情形中,发光器件100可以 被置放在光学透镜300的凹部315中以发射光,并且出射光可以被从 光出射表面320折射并且通过第一光出射表面330发射。通过光入射 表面320发射的光的一个部分可以通过第二光出射表面335发射。根 据第一实施例的光学透镜可以沿着光学透镜300的向上方向和横向方 向发射通过第一和第二光出射表面330和335折射的光。即,光学透 镜300可以折射入射光从而沿着向上方向,而非平行于底表面的直线 发射。在这种光学透镜300中,如在图36和37中所图示地,在X轴 线方向上的定向角分布可以大于在Y轴线方向上的定向角分布。例如 在X轴线方向上的定向角分布可以以1度或者更大,例如1度到5度 高于在Y轴线方向上的定向角分布。此外,在Y轴线方向上的定向角 分布的半最大值(FWHM)处的半宽度可以是10度或者更小,并且中 心强度可以是5%或者更小。
在根据第一实施例的光学透镜中,当比较发射到光出射表面的光 时,在平行于光学透镜的顶点的直线上方行进的光的量可以大于在平 行于该顶点的直线下方行进的光的量。
如在图2和3中所图示地,根据该实施例的光学透镜300可以包 括横向突起360。横向突起360可以被置放在光出射表面,例如第二光 出射表面335的表面的一个部分上。在注射时横向突起360可以在功 能上用作浇口(gate)。横向突起360可以在第二光出射表面335的区 域中被在X轴线方向和Y轴线方向中的至少一个置放。横向突起360 可以从X轴线方向上的第二光出射表面335突出。横向突起360的高 度(或者厚度)可以等于或者小于第二光出射表面335的竖直宽度(或 者高度)D7。因为横向突起360被在X轴线方向上置放,所以由于具 有在X轴线方向上长的底部长度D3的凹部315的结构,注射的液体透 镜本体可以分散。
图7是根据第二实施例的光学透镜沿着图1的线A-A截取的截面 视图,并且图8是根据第二实施例的光学透镜沿着图1的线B-B截取 的截面视图。在描述第二实施例时,将省略已经在第一实施例中提供 的说明。参考图1和2的平面视图和底视图,依据光学透镜的长度和 厚度以及凹部的长度和深度,图7和8的光学透镜具有第一实施例的 修改配置。
参考图7到8,根据第二实施例的光学透镜包括底表面310、在底 表面310的中心区域中呈凹形的凹部315和置放在与底表面310和凹 部315相对的侧面上的第一光出射表面330。光学透镜300可以包括在 第一光出射表面330和底表面310之间的第二光出射表面335。以下说 明将关注于根据第二实施例的光学透镜和根据第一实施例的光学透镜 之间的差异。
该光学透镜的底表面310可以包括多个支撑突起350。该多个支 撑突起350从光学透镜300的底表面310向下突出并且支撑光学透镜 300。这些支撑突起350基本与在第一实施例中描述的相同。
图7和8的光学透镜在向上方向和横向方向上通过第一和第二光 出射表面330和335发射光。相对于平行于光学透镜的顶点的直线, 与在向上方向上相比,通过第一和第二光出射表面330和335发射的 光的量在向下方向上可以更大。虽然根据第一实施例的光学透镜在向 上方向上发射更大量的光,但是根据第二实施例的光学透镜在横向方 向上发射更大数量的光。因此,根据第二实施例的光学透镜可以被设 置成横向发光透镜。
底表面310的底视图形状可以包括椭圆形状。关于底表面310或 者第一光出射表面330的长度,在X轴线方向上的第一长度D1可以不 同于在Y轴线方向上的第二长度D2。第一长度D1可以是光学透镜300 在X轴线方向上的长度,并且第二长度D2可以是光学透镜300在Y 轴线方向上的长度。第一长度D1可以比第二长度D2更长。第一长度 D1可以比第二长度D2大1mm或者更大,例如,2mm或者更大。长 度满足条件D2>D1,并且长度比率D1:D2可以在1:1.08到1:1.4的范 围中。在根据该实施例的光学透镜300中,因为第二长度D2比第一长 度D1更长,所以在Y轴线方向上的亮度分布可以不被减小。
凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。如在图8和9中所图示 地,凹部315的侧截面形状可以包括铃形形状、外壳形状,或者椭圆 形状。凹部315可以具有其中宽度向上变得更窄的形状。凹部315可 以具有从底部周边的第一边缘23朝向上端的第一顶点21逐渐地会聚 的形状。当凹部315的底视图是椭圆形状时,其直径可以朝向第一顶 点21逐渐地减小。凹部315可以相对于中央轴线Z0具有轴向对称形 状。光入射表面320的第一顶点21可以具有点形状。
凹部315的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即以 后描述的发光器件的宽度。凹部315的底部长度D3和D4可以等于或 者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽度的 2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到 2.5倍的范围中。当凹部315的底部长度D3和D4小于这个范围时, 发光器件的***是不容易的。当凹部315的底部长度D3和D4大于这 个范围时,能够通过发光器件和第一边缘23之间的区域减小光损失或 者光干涉。
关于凹部315的底部长度,在X轴线方向上的长度D3可以不同 于在Y轴线方向上的长度D4。例如在X轴线方向上的长度D3可以大 于在Y轴线方向上的长度D4。凹部315的底部长度可以满足条件 D3>D4,并且在其间的差异可以在1.5mm到5mm,例如1.5mm到5mm 的范围中。宽度D3可以等于或者小于宽度D4的两倍。凹部315的底 部长度比率D4:D3可以具有在1:1.3到1:1.8的范围中的差异。当在Y 轴线方向上的长度D4和在X轴线方向上的长度D3之间的差异小于以 上范围时,在Y轴线方向上的亮度改进可以是轻微的。当在Y轴线方 向上的长度D4和在X轴线方向上的长度D3之间的差异大于以上范围 时,在X轴线方向上的亮度分布可以相对地减小。此外,当在凹部315 的底部长度D3和D4之间的宽度差异增加时,从光源,例如发光器件 发射的光可以引起在凹部宽度宽的方向上例如在X轴线方向上的光提取效率的提高。
当底表面310或者第一光出射表面330的比率D2/D1为a并且凹 部315的比率D3/D4为b时,根据该实施例的光学透镜300可以具有 a<b的关系。长度比率D2/D1可以是长长度与短长度的比率,并且长 度比率D3/D4可以是长长度与短长度的比率。
b可以是a的125%或者更大,例如在125%到160%的范围中。在 非对称光学透镜中,凹部315的光入射表面310的区域比对称透镜的 更宽,由此在更宽的范围中漫射光。相应地,由于外形的长度差异, 光学透镜300可以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可 以被凹部315在X轴线方向上并且朝向边缘区域宽广地展开。因此, 其上置放光学透镜300的发光模块的条数可以被减少到二个或者更少, 例如一个,并且在背光单元中的上/下角部的亮度分布可以得到改进。
光学透镜300的第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹部 315的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出射 表面335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但是 不限于此。
第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和第二直线 Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光出射表面 330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻近于第一光 出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放在与第一光 出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第一光出射表 面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以相对于凹部315的底部中心P0被从中央轴线Z0置放在70±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一直线X0和第二直线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜300的外角。第二光出射表面335可以 折射和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。 被第二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折 射之前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以在低于 平行直线的方向上辐射折射光,并且因此,光可以被灯单元的反射片 反射。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线与第一直 线X0或者第二直线Y0之间的角度θ1可以是5度或者更小,例如在 0.4度到4度的范围中。角度θ1可以根据距中央轴线Z0的距离和第二 边缘25的高度而改变。当角度θ1从这个范围偏离时,光学透镜的厚 度可以改变并且光损失可以增加。第二光出射表面335折射,相对于 凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0从半功率角偏离的光束,由此 减小光损失。
光学透镜300的长度D1和D2可以大于光学透镜300的厚度D5。 光学透镜300的长度D1和D2可以等于或者大于光学透镜300的厚度 D5的2.5倍,例如等于或者大于光学透镜300的厚度D5的3倍。第 一长度D1可以是15mm或者更大,例如在16mm到25mm的范围中, 并且第二长度D2可以是17mm或者更大,例如在17mm到30mm的范 围中。光学透镜300的厚度D5可以是6.5mm或者更大,例如在6.5mm 到9mm的范围中。因为光学透镜300的不同的长度D1和D2大于厚 度D5,所以能够向照明设备或者灯单元的全部区域提供均匀的亮度分 布。此外,因为在灯单元中覆盖的区域提高,所以光学透镜的数目可 以减小并且光学透镜300的厚度可以减小。
当比率D5/D1为c并且比率D5/D2为d时,c和d可以是0.3或 者更大并且可以具有c>d的关系。因为光学透镜300的长度D1和D2 大于厚度D5并且光学透镜300具有D2>D1和D3>D4的关系,所以能 够向照明设备或者灯单元的全部区域提供均匀的亮度分布。此外,因 为在灯单元中覆盖的区域提高,所以光学透镜的数目可以减小并且光 学透镜300的厚度可以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是4mm或者更大,例如在4mm到5.2mm的范 围中,并且光学透镜300的厚度D5可以是0.6mm或者更大,例如0.6mm 到0.7mm。凹部315的深度D8可以等于或者大于在第一光出射表面 330的第二顶点31和底部中心P0或者第一边缘23之间的距离的60%。 当比率D3/D8为e并且比率D4/D8为f时,凹部315可以具有e>f的 关系。因为凹部315的深度D8是深的,所以即使第一光出射表面330 的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光仍然可以被漫射到沿 着横向方向邻近于光入射表面320的第一顶点21的区域。因为凹部315 具有深的深度D8,所以光入射表面320可以沿着横向方向向第一顶点 21的周边区域折射从靠近第二顶点31的区域入射的光。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以是3mm或者更小,例如在2mm到3mm的范 围中。当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9大于3mm时,在朝向第一光出射表面330的 中心区域行进的光的量和朝向第一光出射表面330的侧区域行进的光 的量之间的差异可以增加并且光分布可以是不均匀的。当在光入射表 面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之间的距 离D9小于2mm时,在光学透镜300的中心上的刚度减弱。通过在以 上范围中设置在凹部315和第一光出射表面330之间的距离D9,即使 第二光出射表面335的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光 路仍然可以被在向外方向上散开。因为光入射表面320的第一顶点21 更加靠近第一光出射表面330的凸形的第二顶点31,所以能够通过光 入射表面320增加在第一光出射表面330的横向方向上行进的光的量。 相应地,能够增加在光学透镜300的横向方向上,例如在Y轴线方向 上漫射的光的量。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于作为第一光出射表面 330的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度D7是在第二边缘25和第三边缘35 之间的直线距离并且可以小于凹部315的深度D8(>D7)。第二光出 射表面335的宽度D7可以在例如1.5mm到2.3mm的范围中。当第二 光出射表面335的宽度D7超过以上范围时,发射到第二光出射表面335的光的量增加,并且因此,光分布控制是困难的。当第二光出射表 面335的宽度D7小于以上范围时,当制造透镜本体时可能难以确保浇 口区域。
在光学透镜300中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射 表面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出 射表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的 第二边缘25的水平线更加向下突出。作为光学透镜300的另一个示例, 第二光出射表面335可以具有非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾 度表面。非平坦表面可以是其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜 300的另一个示例,底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非 平坦表面可以是粗糙雾度表面或者其上形成散射颗粒的表面。
如在图13中所图示地,根据该实施例的光学透镜300可以以特定 间隔在Y轴线方向上被置放在电路板400上。这些光学透镜300被在 Y轴线方向上置放,在Y轴线方向上凹部315的长度(D2>D1)和长 度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽光学透镜300之间的间隔时,光 学透镜300的数目可以减小。此外,由于凹部315的非对称结构,在X 轴线方向上的亮度分布可以得到改进。
在这种光学透镜300中,如在图46和47中所图示地,在Y轴线 方向上的定向角分布可以大于在X轴线方向上的定向角分布。例如在 Y轴线方向上的定向角分布可以以10度或者更大,例如10度到25度 大于沿着X轴线方向上的定向角分布。此外,在Y轴线方向上的定向 角分布的半最大值(FWHM)处的半宽度可以是10度或者更大,并且 中心强度可以是4%或者更大。
图9是根据第三实施例的光学透镜在Y轴线方向的侧截面视图, 并且图10是图9的光学透镜在X轴线方向的截面视图。
参考图9到10,根据第三实施例的光学透镜包括底表面310、在 底表面310的中心区域中从底表面310向上呈凸形的凹部315、置放在 与底表面310和凹部315相对的侧面上的第一光出射表面330和置放 在第一光出射表面330下方的第二光出射表面335。依据第一和第二长 度D1和D2、凹部315的长度D3和D4和凹部315的深度,根据第三 实施例的光学透镜不同于根据第一实施例的光学透镜。此外,在根据 第三实施例的光学透镜中,第二光出射表面335的宽度B1和B2根据 区域而不同。
光学透镜的底表面310的底视图形状可以包括椭圆形状。关于底 表面310或者第一光出射表面330的长度,在X轴线方向上的第一长 度D1可以不同于在Y轴线方向上的第二长度D2。第一长度D1可以 是光学透镜300在X轴线方向上的长度,并且第二长度D2可以是光学 透镜300在Y轴线方向上的长度。第一长度D1可以比第二长度D2更 短,并且在第一长度D1和第二长度D2之间的差异可以是0.5mm或者 更大,例如0.5mm到3mm。该长度可以满足条件D2>D1,并且长度比 率D1:D2可以在1:1.06到1:1.1的范围中。在根据该实施例的光学透镜 300中,因为第一长度D1比第二长度D2更短,所以在X轴线方向上 的亮度分布可以不被减小。
凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。凹部315的侧截面形状 可以包括铃形形状、外壳形状或者椭圆形状。凹部315可以具有其中 宽度向上变得更窄的形状。凹部315可以具有从底部周边的第一边缘 23朝向上端的第一顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是 椭圆形状时,其直径可以朝向第一顶点21逐渐地减小。凹部315可以 相对于中央轴线Z0具有轴向对称形状。光入射表面320的第一顶点21 可以具有点形状。
凹部315的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即以 后描述的发光器件的宽度。凹部315的底部长度D3和D4可以等于或 者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽度的 2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到 2.5倍的范围中。当凹部315的底部长度D3和D4小于这个范围时, ***发光器件是不容易的。当凹部315的底部长度D3和D4大于这个 范围时,能够通过在发光器件和第一边缘23之间的区域减小光损失或 者光干涉。
关于凹部315的底部长度,在X轴线方向上的长度D3可以不同 于在Y轴线方向上的长度D4。例如在X轴线方向上的长度D3可以大 于在Y轴线方向上的长度D4。凹部315的底部长度可以具有D3>D4 的关系,并且在其间的差异可以在1.5mm到5mm,例如1.5mm到3mm 的范围中。宽度D3可以等于或者小于宽度D4的三倍,例如等于或者 小于宽度D4的两倍。凹部315的底部长度比率D4:D3可以具有在1:1.5 到1:3的范围中的差异。因为凹部315在X轴线方向的底部长度D3大 于在Y轴线方向上的长度D3,所以光学透镜可以具有非对称透镜形状。
此外,即使当在凹部315的底部长度D3和D4之间的宽度差异不 大时,从光源,例如发光器件发射的光仍然可以引起在凹部宽度宽的 方向上,例如在Y轴线方向上的光提取效率的改进。
在根据该实施例的光学透镜中,在X轴线方向上的第一长度D1 可以比在Y轴线方向上的第二长度D2更短,并且凹部315在X轴线 方向上的底部长度D3可以大于其在Y轴线方向上的底部长度D4。相 应地,由于外形的长度差异,光学透镜300可以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在X轴线方向上并且朝向 边缘区域宽广地展开。
当底表面310或者第一光出射表面330的长度比率D2/D1为a并 且凹部315的长度比率D3/D4为b时,根据该实施例的光学透镜可以 具有a<b的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长度与 短长度的比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度与短 长度的比率。b可以是a的120%或者更大,例如在120%到145%,或 者130%到280%的范围中。b可以等于或者大于a的1.2倍,例如在a 的1.2到1.45倍,或者a的1.3到2.8倍的范围中。在非对称光学透镜 中,凹部315的光入射表面320的区域比对称透镜的更宽,由此在更 宽的范围中漫射光。相应地,由于外形的长度差异,光学透镜300可 以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在 X轴线方向和辐射方向上宽广地展开。因此,其上置放光学透镜300 的发光模块的条数可以被减少到二个或者更少,例如一个,并且在背 光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
光学透镜300的第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹部 315的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出射 表面335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但是 不限于此。
第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和第二直线 Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光出射表面 330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻近于第一光 出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放在与第一光 出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第一光出射表 面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以被置放在相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0 74±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一直线X0和第二直线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜300的外角。第二光出射表面335可以 折射和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。 被第二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折 射之前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以抑制折 射光被在水平轴线或者水平轴线下方的方向上辐射并且可以防止在相 邻光学部件上的干涉或者光损失。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线和第一直 线X0或者第二直线Y0之间的角度θ1或者θ2可以是5度或者更小, 例如在0.4度到4度的范围中。相对于第一直线X0或者第二直线Y0 的角度θ1和θ2可以彼此相等或者可以具有1度或者更小的差异。角度θ1和θ2可以根据距中央轴线Z0的距离和第二边缘25的高度改变。 当角度θ1和θ2从这个范围偏离时,光学透镜的厚度可以改变并且光 损失可以增加。第二光出射表面335折射相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0从半功率角偏离的光束,由此减小光损失。
光学透镜300的长度D1和D2可以大于其厚度D5。光学透镜300 的长度D1和D2可以等于或者大于光学透镜300的厚度D5的2.5倍, 例如等于或者大于光学透镜300的厚度D5的3倍。光学透镜300的第 一长度D1可以是15mm或者更大,例如在16mm到26mm的范围中, 并且光学透镜300的第二长度D2可以是17mm或者更大,例如在17mm 到30mm的范围中。光学透镜300的厚度D5可以是6.5mm或者更大, 例如在6.5mm到9mm的范围中。因为光学透镜300的不同的长度D1 和D2大于厚度D5,所以能够向照明设备或者灯单元的全部区域提供 均匀的亮度分布。此外,因为在灯单元中覆盖的区域提高,所以光学 透镜的数目可以减小并且光学透镜300的厚度可以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是3mm或者更大,例如4mm或者更大,并且可 以是光学透镜300的厚度D5的60%或者更大,例如光学透镜300的厚度D5的63%或者更大。即使与在第一实施例中的相比凹部315的深度 D8不是更深的,如果第一光出射表面330的中心区域并不具有全反射 表面或者负曲率,则光仍然可以被漫射到在横向方向上邻近于光入射 表面320的第一顶点21的区域。由于凹部315的宽度差异,凹部315 可以具有低的深度D8和在Y轴线方向上改进的光提取效率。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以小于5mm,例如在1mm到3.5mm的范围中。 当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点 31之间的距离D9是5mm或者更大时,由于凹部315的低的深度,光 提取效率可以减小。由于具有上述结构的凹部315,与在第一光出射表 面330的X轴线方向上相比,在第一光出射表面330的Y轴线方向上, 光漫射可以更加有效地执行。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于作为第一光出射表面 330的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度B1和B2是在第二边缘25和第三边 缘35之间的直线距离。关于第二光出射表面335的宽度B1和B2,在 第一直线X0的方向上靠近第二边缘25的区域的宽度B2可以是最宽 的,并且在第二直线Y0的方向上靠近第二边缘25的区域的宽度B1可以是最窄的。此外,随着它在第一直线X0的方向上更加靠近第二边 缘25,宽度B2可以逐渐地更宽,并且随着它在第二直线Y0的方向上 更加靠近第二边缘25,宽度B1可以逐渐地更窄。第二光出射表面335 可以具有B2>B1的宽度关系,并且B2可以大于B1 0.1mm或者更大。
关于第二光出射表面335的宽度B1和B2,最大宽度B2可以小 于凹部315的深度D8。第二光出射表面335的宽度B1和B2可以在例 如1.5mm到2.3mm的范围中。当第二光出射表面335的宽度B2超过 以上范围时,发射到第二光出射表面335的光的量增加,并且因此, 光分布控制是困难的。当制造透镜本体时在第二光出射表面335上具 有宽度B2的区域可以被用作浇口区域。
在光学透镜300中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射 表面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出 射表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的 第二边缘25的水平线更加向下突出。作为光学透镜300的另一个示例, 第二光出射表面335可以具有非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾 度表面。非平坦表面可以是其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜 300的另一个示例,底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非 平坦表面可以是粗糙雾度表面或者其上形成散射颗粒的表面。
如在图13中所图示地,根据该实施例的光学透镜可以以特定间隔 在X轴线方向上被置放在电路板400上。由于凹部315的长度关系 (D4<D3),光学透镜的光入射表面在X轴线方向上的长度可以增加。 在加宽光学透镜300之间的间隔时,光学透镜300的数目可以减小。 此外,由于凹部315的非对称结构,在Y轴线方向上的亮度分布可以 得到改进。电路板400可以在X轴线方向上具有长的的长度。
图11和12是图示根据第四实施例的光学透镜的视图。具体地, 图11和12分别地是第二实施例的修改示例在第一轴线方向和第二轴 线方向上的截面视图。在描述第四实施例时,可以通过参考以上说明 理解与上述的那些相同的部分。
参考图11到12,光学透镜300包括底表面310、在底表面310的 中心区域中从底表面310向上呈凹形的凹部315、围绕凹部315置放的 光入射表面320、置放在与底表面310和凹部315相对的侧面上的第一 光出射表面330和置放在第一光出射表面330下方的第二光出射表面 335。
光学透镜可以具有在第一光出射表面330的中心区域中呈凹形的 凹形部分330A,并且凹形部分330A可以朝向其中心逐渐地更深。凹 形部分330A可以被设置成配置为在横向方向上反射入射光的全反射 表面。在凹形部分330A中,对应于凹部315的顶点21的点可以是最 低点31B。凹形部分330A可以包括凹形地弯曲的表面或者具有不同曲 率的弯曲表面。
在图11和12中图示的光学透镜中,在第一轴线方向上的长度D1、 在第二轴线方向上的长度D2、厚度D5、凹部315在第一和第二轴线方 向上的长度D3和D4、凹部315的深度D8和在凹部315和点31B之 间的距离D9可以选自上述实施例。长度比率D2/D1和D3/D4可以选自以上提供的值并且可以具有D2/D1<D3/D4的关系。
图13是包括根据实施例的光学透镜的发光模块的视图,图14是 该发光模块沿着图13的线G-G截取的截面视图,并且图15是该发光 模块沿着图13的线H-H截取的截面视图。
参考图13到15,发光模块400A可以包括置放在电路板400上的 多个光学透镜300,并且至少一个发光器件100可以被置放在光学透镜 300中。
一个或者多个发光器件100可以被以特定间隔置放在电路板400 上。发光器件100被置放在光学透镜300和电路板400之间。发光器 件100由从电路板400供应的电力驱动并且发射光。
电路板400可以包括电连接到发光器件100的电路层。电路板400 可以包括由树脂材料制成的PCB、金属芯PCB(MCPCB)和柔性PCB (FPCB)中的至少一个,但是不限于此。
光学透镜300接收从发光器件100发射并且在光入射表面320上 入射的光并且通过第一和第二光出射表面330和335发射光。从光入 射表面320入射的光的一部分可以通过特定路径、由底表面310反射, 并且被发射到第一光出射表面330或者第二光出射表面335。
发光器件100的定向角是发光器件100的独特的定向角,并且光 可以被以130度或者更大,例如136度或者更大发射。发光器件100 可以通过顶表面和多个侧表面发射光。即,发光器件100可以具有至 少五个光出射表面。从发光器件100发射的光可以被以通过第一和第 二光出射表面330和335展开的定向角辐射。
在光学透镜300中,光入射表面320可以被置放在发光器件100 的顶表面和侧表面外侧。光学透镜300的光入射表面320的下区域22 可以被置放成面对发光器件100的该多个侧表面。相应地,通过发光 器件100的每个侧表面发射的光可以无泄漏地在光入射表面320上入 射。
因为发光器件100具有至少五个光出射表面,所以发光器件100 的定向角分布可以被通过侧表面发射的光加宽。因为发光器件100的 定向角分布被宽广地设置,所以使用光学透镜300的光漫射可以更加 得到促进。从光学透镜300的定向角分布可以大于由从中央轴线P0穿 过光学透镜300的第二光出射表面335的第三边缘35的两条直线形成 的角度。从光学透镜300的定向角分布包括通过第二光出射表面335 发射的光的定向分布。因此,由于从第二光出射表面335发射的光的 分布,光损失可以减小并且亮度分布可以得到改进。
在发光器件100的尺寸(C0≤C1)中,在第一轴线(X)方向和 第二轴线(Y)方向上的长度可以彼此相等或者不同。例如如在图14 和15中所图示地,发光器件100可以被置放在凹部315中。作为另一 个示例,发光器件100可以被置放在凹部315下方,但是不限于此。 因为发光器件100通过凹部315中的该多个侧表面发射光,所以光可 以在全部光入射表面320上入射,由此提高光入射效率。
光学透镜300的底表面310可以相对于电路板400的顶表面提供 倾斜表面。光学透镜300的底表面310可以相对于X和Y轴线被设置 成倾斜表面。80%或者更大的底表面310,例如100%的底表面310可 以相对于电路板400的顶表面倾斜。底表面310可以包括全反射表面。 电路板400的顶表面可以被置放成比光学透镜300的底表面310的第 二边缘25更加邻近于第一边缘23。底表面310的第一边缘23可以接 触电路板400的顶表面,并且第二边缘25可以以最大间隔从电路板400 的顶表面隔开。第一边缘23可以被置放在比发光器件100中的活性层 更低的位置处,由此防止光损失。
光学透镜300的第一和第二光出射表面330和335折射并且发射 入射光。全部第一光出射表面330可以具有通过其发射光的弯曲表面。 第一光出射表面330可以包括从第二顶点31连续地连接的弯曲形状。 第一光出射表面330可以反射或者折射入射光并且使得光向外侧出射。 在第一光出射表面330中,相对于中央轴线Z0,与在折射之前的入射 角相比,在折射之后发射到第一光出射表面330的光的发射角可以更 大。
第二光出射表面335折射光从而相对于中央轴线Z0在折射之后光 的角度小于在折射之前入射光的角度。相应地,可以提供在相邻光学 透镜300之间长的光学干涉距离,并且通过第二光出射表面335发射 的光的一部分和发射到第一光出射表面330的光可以在光学透镜300 的附近混合。
第二光出射表面335被围绕第一光出射表面330的下周边置放以 折射并且发射入射光。第二光出射表面335包括倾斜表面或者平坦表 面。第二光出射表面335可以是相对于电路板400的顶表面垂直或者 倾斜的表面。当第二光出射表面335是倾斜表面时,在注射模制时促 进了分离。第二光出射表面335接收、折射并且提取发射到发光器件 100的侧表面的光的一部分。在此情形中,第二光出射表面335折射光 从而相对于中央轴线Z0出射光的出射角小于在折射之前的入射角。相 应地,可以提供在相邻光学透镜300之间的长的光学干涉距离。
根据该实施例的光学透镜300可以具有其中凹部315的底部在X 轴线方向上的长度D3比其在Y轴线方向上的长度D4更长的结构,并 且可以被在X轴线方向上置放在电路板400上。相应地,从发光器件 100发射到凹部315的光可以在凹部315内被在X轴线方向上漫射并 且然后在Y轴线方向上并且朝向边缘区域展开。根据该实施例,具有 非对称结构的凹部315使得能够进一步在特定轴线方向(例如对角线 方向)上漫射光,由此减小发光模块的条数。
同时,置放在光学透镜300下方的一个或者多个支撑突起350从 底表面310向下,即在电路板400的方向上突出。支撑突起350可以 被固定在多个电路板400上以防止光学透镜300倾斜。光学透镜300 的横向突起360可以在X轴线方向上从第二光出射表面335的表面突 出。作为另一个示例,光学透镜300的横向突起360可以从X轴线方 向的表面突出。
图16是包括根据实施例的光学透镜的灯单元的平面视图。
参考图16,灯单元包括底盖510、作为发光模块400A置放在底盖 510中的多个电路板400、发光器件100和置放在该多个电路板400上 的光学透镜300。该多个电路板400可以被置放在底盖510的底部511 上。
底盖510的侧盖512可以反射从发光模块400A发射的光,或者可 以朝向显示板反射光。
在发光模块400A中,两个或者更少的电路板400,例如一个电路 板400可以被置放在底盖510中。电路板400可以包括电连接到发光 器件100的电路层。
底盖510可以包括用于热耗散的金属或者热传导树脂材料。底盖 510可以包括容纳部分,并且侧盖可以被围绕容纳部分设置。根据该实 施例,反射片(未图示)可以被置放在电路板400上。反射片可以由 例如PET、PC、PVC树脂等制成,但是不限于此。
根据该实施例,光学片(未图示)可以被置放在底盖510上。光 学片可以包括配置为收集弥散光的棱镜片、亮度增强片和配置为再次 漫射光的漫射片中的至少一个。由透明材料制成的光导层(未图示) 可以被置放在光学片和发光模块之间的区域中。
根据该实施例,底盖510被如此置放,使得底部511的尺寸在X 轴线方向上比在Y轴线方向上更长,光学透镜300具有长度(D2>D1), 并且凹部315具有底部长度(D3>D4)。因此,光可以被有效地朝向 底部511的角部区域511A并且沿着角部方向辐射。由于该1条(1-bar)发光模块,在底部511的角部区域511A中能够减少暗斑的发生。
如在图13和16中所图示地,当底表面310或者第一光出射表面 330的长度比率D2/D1为a并且凹部315的长度比率D3/D4为b时, 在X轴线方向上置放在电路板400上的每个光学透镜300可以具有a<b 的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长度与短长度的 比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度与短长度的比 率。b可以是a的110%或者更大,例如在110%到140%,或者120% 到160%的范围中。b可以等于或者大于a的1.1倍,例如在a的1.1到 1.4倍,或者a的1.2到1.6倍的范围中。在凹部315的底部上在第一 轴线方向上的长度和在第二轴线方向上的长度之间的差异可以等于或 者不同于底表面310或者第一光出射表面330在第一轴线方向上的长 度和在第二轴线方向上的长度之间的差异。D1是光学透镜300在第一 轴线方向上的最大长度,并且D2可以是光学透镜300在第二轴线方向 上的最大长度。
在发光模块中,光学透镜具有非对称形状,并且凹部315的光入 射表面320的区域比具有对称形状的透镜的更宽,由此在Y轴线方向 上在宽的范围中漫射入射光。相应地,由于外形的长度差异,光学透 镜300可以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹 部315在X轴线方向上并且朝向边缘区域宽广地展开。因此,其上置 放光学透镜300的发光模块的条数可以被减少到二个或者更少,例如 一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
反射板可以被置放在底盖510的底部511上,但是实施例不限于 此。反射层可以进一步被置放在底部511的侧表面上,但是实施例不 限于此。
根据该实施例,荧光体膜可以被置放在发光器件100的表面上。 荧光体膜可以包括蓝色荧光体、青色荧光体、绿色荧光体、黄色荧光 体和红色荧光体中的至少一个并且可以被置放成单层或者多层。在荧 光体膜中,荧光体被添加到光透射树脂材料。光透射树脂材料可以包 括诸如硅或者环氧材料,并且荧光体可以由YAG、TAG、硅酸盐、氮 化物或者氮氧化物基材料制成。荧光体膜可以包括荧光体诸如量子点。 量子点可以包括II-VI族化合物半导体或者III-V族化合物半导体并且 可以包括蓝色、绿色、黄色和红色荧光体中的至少一个。量子点是可 以具有通过量子限制产生的光学特性的纳米级颗粒。量子点的具体组成(一种或者多种)、结构和/或尺寸可以被选择从而在使用特殊激发 源激发时从量子点发射具有期望波长的光。通过改变量子点的尺寸, 可以在全部可见光谱之上发射光。量子点可以包括至少一种半导体材 料。半导体材料的示例可以包括IV族元素、II-VI族化合物、II-V族化 合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族 化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物、其合金,和/或3元和 4元混合物或者其合金及其混合物。量子点的示例可以是ZnS、ZnSe、 ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb、 AlS、AlP、AlAs、PbS、PbSe、Ge、Si、CuInS2、CuInSe2、MgS、MgSe、 MgTe及其组合。
图17是根据第四实施例的光学透镜的平面截面视图,图18是图 17的光学透镜的底视图,图19是图17的光学透镜的第一侧视图,图 20是图17的光学透镜的第二侧视图,图21是光学透镜沿着图17的线 A’-A’截取的截面视图,并且图22是光学透镜沿着图17的线B’-B’截 取的截面视图。以下说明将关注于在根据第四实施例的光学透镜和根 据以上实施例的光学透镜之间的差异。与上述那些相同的部分可以通 过参考以上说明理解并且可以被选择性地应用于本实施例。参考图17 到22,光学透镜300A包括底表面310、在底表面310的中心区域中从 底表面310向上呈凸形的凹部315、围绕凹部315置放的光入射表面320、置放在与底表面310和光入射表面320相对的侧面上的第一光出 射表面330和置放在第一光出射表面330下方的第二光出射表面335。
在光学透镜300A中,垂直于凹部315的底部中心P0的Z轴线方 向可以被定义为中央轴线Z0或者光轴。平行于凹部315的底部中心P0 的两个轴线方向可以是第一轴线(X)方向和第二轴线(Y)方向,并 且第一轴线(X)方向和第二轴线(Y)方向可以是垂直于中央轴线Z0 或者光轴的两个轴线方向。凹部315的底部中心P0可以是光学透镜300 的下中心并且可以被定义为参考点。
根据该实施例的光学透镜300A的底表面310可以被围绕凹部315 置放。底表面310可以包括相对于第一和第二直线X0和Y0倾斜的表 面或者可以包括倾斜表面和弯曲表面这两者。在底表面310中,邻近 于凹部315的区域可以是平坦的,并且邻近于第二光出射表面335的 区域可以具有倾斜表面。凹部315从底表面310的中心区域在竖直向 上方向上凹陷。
光学透镜300A的底表面310包括邻近于凹部315的第一边缘23 和邻近于第二光出射表面335的第二边缘25。第一边缘23是在光入射 表面320和底表面310之间的边界区域并且可以包括光学透镜300A的 低点区域。第一边缘23可以包括在底表面310的区域中的最低点。相 对于第一直线X0,第一边缘23的位置可以被置放成低于第二边缘25 的位置。第一边缘23可以覆盖光入射表面320的下周边。第二边缘25 可以是底表面310的外部区域或者第二光出射表面335的下区域。第 二边缘25可以是在底表面310和第二光出射表面335之间的边界区域。
第一边缘23可以是底表面310的内部区域或者与光入射表面320 的边界线。第二边缘25可以是底表面310的外部区域或者与第二光出 射表面335的边界线。第一边缘23可以包括内部角部或者弯曲表面。 第二边缘25可以包括外部角部或者弯曲表面。第一边缘23和第二边 缘25可以是底表面310的两端。第一边缘23的底视图形状可以是圆 形形状或者椭圆形状,并且第二边缘25的底视图形状可以是圆形形状 或者椭圆形状。
随着在底表面310上距第一边缘23的距离更加靠近,在第一直线 X0和第二直线Y0之间的间隔可以逐渐地更窄。随着在底表面310上 距第一边缘23的距离更远,在第一直线X0和第二直线Y0之间的间隔 可以逐渐地增加。在底表面310上,第二边缘25可以是在第一直线 X0和第二直线Y0之间的最大间隔,并且第一边缘23可以是在第一直 线X0和第二直线Y0之间的最小间隔。底表面310可以在第一边缘23 和第二边缘25之间包括倾斜表面和弯曲表面中的任一个或者这两者。 随着相对于第一直线X0和第二直线Y0朝向外侧距离逐渐地更远,当 从凹部315观察时底表面310可以是全反射表面。例如当任意光源被 置放在凹部315的底部上时,底表面310可以提供倾斜表面。因为底 表面310反射通过凹部315入射的光,所以光损失可以减小。此外, 能够去除通过底表面310而不通过光入射表面320直接地入射的光。 光学透镜300A可以增加通过光入射表面320在底表面310上入射的光 的量。
随着距凹部315的第一边缘23的距离更加靠近,底表面310变得 更低。因此,底表面310逐渐地更加靠近第一直线X0和第二直线Y0。 相应地,底表面310的面积可以增加。由于底表面310的降低的深度, 凹部315的光入射表面320的区域可以进一步加宽。因为凹部315的 深度是距离第一边缘23的高度,所以凹部315的深度可以变得更深。 随着底表面310的面积增加,反射面积可以增加。因为凹部315的底 部变得更低,所以底部面积可以增加。
底表面310的第一边缘23被置放在平行于凹部315的底部的第一 直线X0和第二直线Y0上,并且第二边缘25以特定间隔从第一直线 X0和第二直线Y0隔开。在第二边缘25与第一和第二直线X0和Y0 之间的间隔可以是能够提供倾斜表面从而反射在光入射表面320的下 区域22上入射的光的距离。光入射表面320的下区域22可以是在第 一边缘23和与平行于第二边缘25的线相交叉的光入射表面320的下 点之间的区域。
在第二边缘25和第一直线X0或者第二直线Y0之间的间隔可以 是500μm或者更小,例如450μm或者更小。在第二边缘25和第一直 线X0或者第二直线Y0之间的间隔可以在200μm到450μm的范围中。 当在第二边缘25和第一直线X0或者第二直线Y0之间的间隔小于以上范围时,第二光出射表面335的低点位置降低,因此在从第二光出射 表面335发射的光束之间引起干涉。当该间隔大于以上范围时,第二 光出射表面335的高点位置增加,因此引起第一光出射表面330的曲 率改变并且光学透镜300A的厚度D5增加的问题。
光学透镜300A的底表面310可以包括多个支撑突起350。类似在 图18中地,该多个支撑突起350可以被置放在距凹部315的中心相同 的距离D11处。作为另一个示例,该多个支撑突起350中的至少一个 可以被置放在距凹部315的中心不同的距离处。在该多个支撑突起350 中,在X轴线方向上的间隔D13可以大于在第二轴线方向上的间隔 D12。
关于底表面310的长度,在X轴线方向上的第一长度D1可以不 同于在Y轴线方向上的第二长度D2。第一长度D1可以是底表面310 或者第一光出射表面330在X轴线方向上的长度,并且第二长度D2 可以是底表面310或者第一光出射表面330在Y轴线方向上的长度。 第一长度D1可以是光学透镜300A在第一轴线方向上的长度,并且第 二长度D2可以是光学透镜300A在第二轴线方向上的长度。第二长度 D2可以比第一长度D1更长。第二长度D2可以大于第一长度D1 0.5mm 或者更大,例如1mm或者更大。长度可以满足D1<D2的关系,并且 长度比率D1:D2可以在1:1.03到1:1.1的范围中。在根据该实施例的光 学透镜300A中,因为第二长度D2比第一长度D1更长,所以在第二 轴线方向上的亮度分布可以不被减小。
如在图18中所图示地,凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。 如在图19到22中所图示地,凹部315的侧截面形状可以包括铃形形 状、外壳形状或者椭圆形状。凹部315可以具有其中宽度向上变得更 窄的形状。凹部315可以具有从底部周边的第一边缘23朝向上端的第 一顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是椭圆形状时,其 直径可以朝向第一顶点21逐渐地减小。凹部315可以相对于中央轴线 Z0具有轴向对称形状。光入射表面320的第一顶点21可以具有点形状。
凹部315的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即以 后描述的发光器件的宽度。凹部315的底部长度D3和D4可以等于或 者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽度的 2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到 2.5倍的范围中。当凹部315的底部长度D3和D4小于这个范围时, ***发光器件是不容易的。当凹部315的底部长度D3和D4大于这个 范围时,能够通过在发光器件和第一边缘23之间的区域减小光损失或 者光干涉。
关于凹部315的底部长度,在第一轴线方向上的第三长度D3可以 不同于在第二轴线方向上的第四长度D4。例如在第一轴线方向上的第 三长度D3可以大于在第二轴线方向上的第四长度D4。凹部315的底 部长度可以满足D3>D4的关系,并且在其间的差异可以在0.5mm到 5mm,例如1mm到2mm的范围中。第三长度D3可以等于或者小于第 四长度D4的四倍,例如第四长度D4的两倍。凹部315的底部长度比 率D4:D3可以具有在1:1.3到1:2的范围中的差异。当在第二轴线方向 上的第四长度D4和在第一轴线方向上的第三长度D3之间的差异小于 以上范围时,在Y轴线方向上的亮度改进可以是轻微的。当在第二轴 线方向上的第四长度D4和在第一轴线方向上的第三长度D3之间的差 异大于以上范围时,在X轴线方向上的亮度分布可以相对地减小。
当底表面310或者第一光出射表面330的长度比率D2/D1为a并 且凹部315的长度比率D3/D4为b时,根据该实施例的光学透镜300A 可以具有a<b的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长 度与短长度的比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度 与短长度的比率。b可以是a的110%或者更大,例如在110%到190%, 或者120%到180%的范围中。b可以等于或者大于a的1.1倍,例如在 a的1.1到1.9倍,或者a的1.2到1.8倍的范围中。在凹部315的底部 上在第一轴线方向上的长度和在第二轴线方向上的长度之间的差异可 以等于或者不同于底表面310或者第一光出射表面330在第一轴线方 向上的长度和在第二轴线方向上的长度之间的差异。在具有这种非对 称形状的光学透镜中,与具有对称形状的透镜的相比,凹部315的光 入射表面315的区域在X轴线方向上更宽,由此在Y轴线方向上更加 宽广地漫射光。相应地,由于外形的长度差异,光学透镜300A可以确 保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在X轴 线方向上和在X轴线和Y轴线之间的对角线方向上宽广地展开。因此, 其上置放光学透镜300A的发光模块的条数可以被减少到二个或者更 少,例如一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
在根据该实施例的光学透镜300A中,在第一轴线方向上的第一长 度D1可以小于在第二轴线方向上的第二长度D2,并且凹部315在第 一轴线方向上的第三长度D3可以大于其在第二轴线方向上的第四长 度D4。相应地,由于外形的长度差异,光学透镜300A可以确保在第 二轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在第一轴线 方向上和边缘区域宽广地展开。
因此,其上置放光学透镜300A的发光模块的条数可以被减少到二 个或者更少,例如一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以 得到改进。
光入射表面320可以从底表面310的中心区域向上呈凸形并且可 以随着距凹部315的底部中心P0的距离竖直地增加而逐渐地更远。因 为光入射表面320具有凸形弯曲表面,所以全部光入射表面320可以 折射光。因为光入射表面320的下区域22被置放在比第二光出射表面 335更低的位置处,所以光入射表面320可以直接地或者间接地接收光。 光入射表面320的下区域22可以接收从凹部315的底部反射的光。底 表面310和光入射表面320可以由具有贝塞尔曲线的转子形成。底表 面310和光入射表面320的曲线可以利用样条曲线,例如立方、B-样 条曲线或者T-样条曲线实现。光入射表面320的曲线可以利用贝塞尔曲线实现。
如在图21和22中所图示地,光学透镜300A可以包括第一光出射 表面330和第二光出射表面335。第一光出射表面330可以是相对于透 镜本体与光入射表面320和底表面310相对的表面。第一光出射表面 330可以包括弯曲表面。在第一光出射表面330上对应于中央轴线Z0 的点可以是第二顶点31,并且第二顶点31可以是透镜本体的顶点。第 一光出射表面330可以包括向上呈凸形的弯曲表面。在第二光出射表 面335上在邻近于第二顶点31的中心上的第一区域A1和A2可以不具 有负曲率。在第二光出射表面335上邻近于第二顶点31的第一区域 A1和A2可以具有不同的正曲率半径。是第一区域A1和A2的外侧区 域的第二区域A3和A4可以是具有不同的曲率半径的弯曲表面。
随着距凹部315的底部中心P0的距离逐渐地更加远离中央轴线 Z0,第一光出射表面330可以逐渐地增加。随着在第一光出射表面330 上距中央轴线Z0(即,第二顶点31)的距离减小,相对于水平轴线不 存在任何斜度或者存在轻微的斜度差异。即,在第一光出射表面330 的中心上的第一区域A1和A2可以包括缓和地弯曲的表面或者平行直 线。第一光出射表面330的第一区域A1和A2可以包括与凹部315垂 直地重叠的区域。如与第一区域A1和A2相比较,在第一光出射表面 330的侧面上的第二区域A3和A4可以具有陡峭地弯曲的表面。因为 第一光出射表面330和光入射表面320具有凸形弯曲表面,所以能够 在横向方向上漫射从凹部315的底部中心P0发射的光。在从中央轴线 Z0 70±4度的角度范围中随着距中央轴线Z0的距离增加,第一光出射 表面330和光入射表面320可以增加光折射角。
第一光出射表面330的第一区域A1和A2的曲率半径可以大于光 入射表面320的曲率半径。第一光出射表面330的第一区域A1和A2 的曲率半径可以大于第二区域A3和A4的曲率半径。在第一轴线方向 和第二轴线方向上的第一区域A1和A2可以具有相同的曲率半径或者 不同的曲率半径,但是不限于此。在第一轴线方向和第二轴线方向上 第二区域A3和A4可以具有相同的曲率半径或者不同的曲率半径,但 是不限于此。
第一光出射表面330的斜度可以小于光入射表面320的斜度。在 定向角内随着距中央轴线Z0的距离增加,光学透镜300A的第一光出 射表面330单调地增加。第二光出射表面335包括从光的定向角分布 偏离并且随着距中央轴线Z0的距离增加而单调地增加的区域。
在第一光出射表面330和第二光出射表面335之间的界面处光的 折射角可以在例如2度或者更小的角度范围中减小。因为靠近第二光 出射表面335的第一光出射表面330的表面被设置成靠近或者垂直于 切线的表面,所以光的折射角可以逐渐地减小。
光学透镜300的第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹部 315的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出射 表面335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但是 不限于此。
第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和第二直线 Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光出射表面 330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻近于第一光 出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放在与第一光 出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第一光出射表 面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以相对于凹部315的底部中心P0被从中央轴线Z0置放在74±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一直线X0和第二直线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜300A的外角。第二光出射表面335可 以折射和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。 由第二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折 射之前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以抑制折 射光被在水平轴线或者低于水平轴线的方向上辐射并且可以防止在相 邻光学部件上的干涉或者光损失。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线与第一直 线X0或者第二直线Y0之间的角度θ1可以是5度或者更小,例如在 0.4度到4度的范围中。角度θ1可以根据距中央轴线Z0的距离和第二 边缘25的高度改变。当角度θ1从这个范围偏离时,光学透镜的厚度 可以改变并且光损失可以增加。第二光出射表面335折射相对于凹部 315的底部中心P0从中央轴线Z0从半功率角偏离的光束,由此减小光 损失。
光学透镜300A的长度D1和D2可以大于其厚度D5。光学透镜 300A的长度D1和D2可以等于或者大于光学透镜300A的厚度D5的 2.5倍,例如等于或者大于光学透镜300A的厚度D5的3倍。光学透 镜300A的第一长度D1可以是15mm或者更大,例如在16mm到25mm 的范围中,并且光学透镜300的第二长度D2可以是16mm或者更大, 例如在17mm到30mm的范围中。光学透镜300的厚度D5可以是6.5mm 或者更大,例如在6.5mm到9mm的范围中。因为光学透镜300A的不 同的长度D1和D2大于厚度D5,所以能够向照明设备或者灯单元的全 部区域提供均匀的亮度分布。此外,因为在灯单元中覆盖的区域提高, 所以光学透镜的数目可以减小并且光学透镜300A的厚度可以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是5mm或者更大,例如6mm或者更大,并且可 以是光学透镜300A的厚度D5的75%或者更大,例如光学透镜300A 的厚度D5的80%或者更大。凹部315的深度D8可以等于或者大于在 第一光出射表面330的第二顶点31和底部中心P0或者第一边缘23之 间的距离的80%。因为凹部315的深度D8是深的,所以即使第一光出 射表面330的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光仍然可以 被漫射到沿着横向方向邻近于光入射表面320的第一顶点21的区域。 因为凹部315具有深的深度D8,所以光入射表面320可以在横向方向 上向第一顶点21的周边区域折射从靠近第二顶点31的区域入射的光。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以是3mm或者更小,例如在0.6mm到3mm,或 者0.6mm到2mm的范围中。当在光入射表面320的第一顶点21和第 一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9是3mm或者更大时, 在朝向第一光出射表面330的第一区域A1和A2行进的光的量和朝向 第一光出射表面330的第二区域A3和A4行进的光的量之间的差异可 以增加并且光分布可以是不均匀的。当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9小于0.6mm时, 在光学透镜300A的中心上的刚度减弱。通过在以上范围中设置在凹部 315和第一光出射表面330之间的距离D9,即使第二光出射表面335 的第一区域A1和A2并不具有全反射表面或者负曲率,光路仍然可以 在向外方向上散开。随着光入射表面320的第一顶点21更加靠近第一 光出射表面330的凸形的第二顶点31,能够通过光入射表面320增加 在第一光出射表面330的横向方向上行进的光的量。相应地,能够增 加在光学透镜300A的横向方向上漫射的光的量。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于是第一光出射表面330 的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度D7是在第二边缘25和第三边缘35 之间的笔直距离并且可以小于凹部315的深度D8。第二光出射表面335 的宽度D7可以在例如1.8mm到2.3mm的范围中。当第二光出射表面 335的宽度D7超过以上范围时,发射到第二光出射表面335的光的量 增加,并且因此,光分布控制是困难的。当第二光出射表面335的宽 度D7小于以上范围时,当制造透镜本体时可能难以确保浇口区域。
如在图21和22中所图示地,第一光出射表面330的第一区域A1 和A2是与凹部315垂直地重叠的区域并且可以相对于底部中心P0从 中央轴线Z0被置放在20度或者更小的角度,例如14度到18度的角 度的区域中。当第一光出射表面330的第一区域A1和A2超过以上角 度范围时,凹部315的半径进一步增加并且在第一区域A1和A2中的 光的量和第二区域A3和A4中的光的量之间的差异增加。此外,当第 一光出射表面330的第一区域A1和A2小于以上角度范围时,凹部315 的半径进一步降低。因此,***光源可能是不容易的,并且第一光出 射表面330的第一区域A1和A2与第二区域A3和A4的光分布可能是 不均匀的。
在光学透镜300A中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射 表面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出 射表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的 第二边缘25的水平线更加向下突出。
作为光学透镜300A的另一个示例,第二光出射表面335可以具有 非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾度表面。非平坦表面可以是在 其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜300A的另一个示例,底表面 310可以具有非平坦表面。底表面310的非平坦表面可以是粗糙雾度表 面或者在其上形成散射颗粒的表面。
如在图32中所图示地,根据该实施例的光学透镜300A可以被以 特定间隔在第一轴线(X轴线)方向置放在电路板400上。如在图18、 21和22中所图示地,这些光学透镜300A被在X轴线方向上置放,在 X轴线方向上,凹部315的底部长度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽在光学透镜300A之间的间隔时,光学透镜300A的数目可以减小。 此外,由于凹部315的非对称结构,沿着第二轴线(Y轴线)方向的 亮度分布可以得到改进。
图23是根据第五实施例的光学透镜的底视图,图24是光学透镜 沿着图23的线C’-C’截取的截面视图,并且图25是光学透镜沿着图23 的线D’-D’截取的截面视图。在描述第五实施例时,可以通过参考以上 说明理解与上述那些相同的部分。冗余配置的详细说明将省略并且可 以选择性地应用。
参考图23到25,根据第五实施例的光学透镜包括底表面310、在 底表面310的中心区域中从底表面310向上呈凸形的凹部315、围绕凹 部315置放的光入射表面320、置放在与底表面310和光入射表面320 相对的侧面上的第一光出射表面330和置放在第一光出射表面330下 方的第二光出射表面335。依据第一和第二长度D1和D2、凹部315 的底部长度D3和D4和凹部315的深度,根据第五实施例的光学透镜 不同于根据第一到第四实施例的光学透镜。
光学透镜的底表面310可以包括多个支撑突起350。该多个支撑 突起350从光学透镜的底表面310向下突出并且支撑光学透镜。
底表面310的底视图形状可以包括椭圆形状。关于底表面310或 者第一光出射表面330的长度,在第一轴线(X轴线)方向上的第一 长度D1可以不同于在第二轴线(Y轴线)方向上的第二长度D2。第 一长度D1可以是光学透镜在第一轴线方向上的长度,并且第二长度D2可以是光学透镜在第二轴线方向上的长度。第二长度D2可以比第 一长度D1更长。第二长度D2可以大于第一长度D1 0.5mm或者更大, 例如1mm或者更大。长度可以满足D2>D1的关系,并且长度比率D1:D2 可以在1:1.03到1:1.1的范围中。在根据该实施例的光学透镜中,因为 第二长度D2比第一长度D1更长,所以在第二轴线方向上的亮度分布 可以不被减小。
如在图26中所图示地,凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。 如在图27和28中所图示地,凹部315的侧截面形状可以包括铃形形 状、外壳形状或者椭圆形状。凹部315可以具有其中宽度向上变得更 窄的形状。凹部315可以具有从底部周边的第一边缘23朝向上端的第 一顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是椭圆形状时,其 直径可以朝向第一顶点21逐渐地减小。凹部315可以相对于中央轴线 Z0具有轴向对称形状。光入射表面320的第一顶点21可以具有点形状。
凹部315的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即以 后描述的发光器件的宽度。凹部315的底部长度D3和D4可以等于或 者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽度的 2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到 2.5倍的范围中。当凹部315的底部长度D3和D4小于这个范围时, ***发光器件是不容易的。当凹部315的底部长度D3和D4大于这个 范围时,能够通过在发光器件和第一边缘23之间的区域减小光损失或 者光干涉。
关于凹部315的底部长度,在第一轴线方向上的长度D3可以不同 于在第二轴线方向上的长度D4。例如在第一轴线方向上的长度D3可 以大于在第二轴线方向上的长度D4。凹部315的底部长度可以满足 D3>D4的关系,并且在其间的差异可以在2mm到5mm,例如3mm到5mm的范围中。底部长度D3可以等于或者小于底部长度D4的四倍。 凹部315的底部长度比率D4:D3可以具有在1:1.5到1:3的范围中的差 异。当在第二轴线方向上的长度D4和在第一轴线方向上的长度D3之 间的差异小于以上范围时,在Y轴线方向上的亮度改进可以是轻微的。 当在第二轴线方向上的长度D4和在第一轴线方向上的长度D3之间的 差异大于以上范围时,在X轴线方向上的亮度分布可以相对地减小。 此外,当在凹部315的底部长度D3和D4之间的长度差异增加时,从 光源例如发光器件发射的光可以引起在垂直于凹部的底部长度长的方 向的方向上例如在Y轴线方向上的光提取效率的提高。
当底表面310或者第一光出射表面330的长度比率D2/D1为a并 且凹部315的底部长度比率D3/D4为b时,根据该实施例的光学透镜 可以具有a<b的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长 度与短长度的比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度 与短长度的比率。b可以是a的136%或者更大,例如在136%到290%, 或者145%到270%的范围中。b可以等于或者大于a的1.36倍,例如 在a的1.36到2.90倍,或者a的1.45到2.70倍的范围中。在非对称 光学透镜中,凹部315的光入射表面315的区域比对称透镜的更宽, 由此在更宽的范围中漫射光。相应地,由于外形的长度差异,光学透 镜可以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315 在X轴线方向上和边缘区域宽广地展开。因此,其上置放光学透镜的 发光模块的条数可以被减少到二个或者更少,例如一个,并且在背光 单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
在根据该实施例的光学透镜中,在第二轴线方向上的第二长度D2 可以大于在第一轴线方向上的第一长度D1,并且凹部315在第二轴线 方向上的底部长度D4可以小于其在第一轴线方向上的底部长度D3。 相应地,由于外形的长度差异,光学透镜可以确保在第二轴线方向上 的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在第二轴线方向上和在X 轴线和Y轴线之间的边缘区域宽广地展开。
其上置放光学透镜的发光模块的条数可以被减少到二个或者更 少,例如一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
光学透镜300的第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹部 315的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出射 表面335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但是 不限于此。
第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和第二直线 Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光出射表面 330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻近于第一光 出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放在与第一光 出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第一光出射表 面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0被置放在74±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一直线X0和第二直线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜的外角。第二光出射表面335可以折射 和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。由第 二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折射之 前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以抑制折射光 被沿着水平轴线或者低于水平轴线的方向辐射并且可以防止在相邻光 学部件上的干涉或者光损失。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线与第一直 线X0或者第二直线Y0之间的角度θ1或者θ2可以是5度或者更小, 例如在0.4度到4度的范围中。角度θ1可以根据距中央轴线Z0的距离 和第二边缘25的高度而改变。当角度θ1从这个范围偏离时,光学透 镜的厚度可以改变并且光损失可以增加。第二光出射表面335折射相 对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0从半功率角偏离的光束, 由此减小光损失。
光学透镜的长度D1和D2可以大于其厚度D5。光学透镜的长度 D1和D2可以等于或者大于光学透镜的厚度D5的2.5倍,例如等于或 者大于光学透镜的厚度D5的3倍。光学透镜的第一长度D1可以是 15mm或者更大,例如在16mm到25mm的范围中,并且光学透镜的第 二长度D2可以是16mm或者更大,例如在17mm到30mm的范围中。 光学透镜的厚度D5可以是6.5mm或者更大,例如在6.5mm到9mm的 范围中。因为光学透镜的不同的长度D1和D2大于厚度D5,所以能够 向照明设备或者灯单元的全部区域提供均匀的亮度分布。此外,因为 在灯单元中覆盖的区域提高,所以光学透镜的数目可以减小并且光学 透镜的厚度可以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是5mm或者更大,例如6mm或者更大,并且可 以是光学透镜的厚度D5的75%或者更大,例如光学透镜的厚度D5的80%或者更大。凹部315的深度D8可以等于或者大于在第一光出射表 面330的第二顶点31和底部中心P0或者第一边缘23之间的距离的 80%。因为凹部315的深度D8是深的,所以即使第一光出射表面330 的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光仍然可以被漫射到沿 着横向方向邻近于光入射表面320的第一顶点21的区域。因为凹部315 具有深的深度D8,所以光入射表面320可以沿着横向方向向第一顶点 21的周边区域折射从靠近第二顶点31的区域入射的光。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以是3mm或者更小,例如在0.6mm到3mm,或 者0.6mm到2mm的范围中。当在光入射表面320的第一顶点21和第 一光出射表面330的第二顶点31之间的距离D9是3mm或者更大时, 在朝向第一光出射表面330的中心区域行进的光的量和朝向第一光出 射表面330的侧区域行进的光的量之间的差异可以增加并且光分布可 以是不均匀的。当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面 330的第二顶点31之间的距离D9小于0.6mm时,在光学透镜300的 中心上的刚度减弱。通过在以上范围中设置在凹部315和第一光出射 表面330之间的距离D9,即使第二光出射表面335的中心区域并不具 有全反射表面或者负曲率,光路仍然可以被在向外方向上散开。随着 光入射表面320的第一顶点21更加靠近第一光出射表面330的凸形的 第二顶点31,能够通过光入射表面320增加在第一光出射表面330的 横向方向上行进的光的量。相应地,能够增加在光学透镜的横向方向 上例如Y轴线方向漫射的光的量。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于作为第一光出射表面 330的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度D7是在第二边缘25和第三边缘35 之间的笔直距离并且可以小于凹部315的深度D8。第二光出射表面335 的宽度D7可以在例如1.8mm到2.3mm的范围中。当第二光出射表面 335的宽度D7超过以上范围时,发射到第二光出射表面335的光的量 增加,并且因此,光分布控制是困难的。当第二光出射表面335的宽 度D7小于以上范围时,当制造透镜本体时可能难以确保浇口区域。
在该光学透镜中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射表 面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出射 表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的第 二边缘25的水平线更加向下突出。作为光学透镜的另一个示例,第二 光出射表面335可以具有非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾度表 面。非平坦表面可以是其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜的另 一个示例,底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非平坦表 面可以是粗糙雾度表面或者其上形成散射颗粒的表面。
如在图37中所图示地,根据该实施例的光学透镜可以以特定间隔 在第二轴线(Y轴线)方向上被置放在电路板400上。如在图24到26 中所图示地,这些光学透镜被在第一轴线方向上置放,在第一轴线方 向上,凹部315的底部长度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽在光学 透镜之间的间隔时,光学透镜的数目可以减小。此外,由于凹部315 的非对称结构,在第二轴线(Y轴线)方向上的亮度分布可以得到改 进。
图26是根据第六实施例的光学透镜的侧截面视图,并且图27是 图26的光学透镜的另一个截面视图。
参考图26和27,根据第六实施例的光学透镜包括底表面310、在 底表面310的中心区域中从底表面310向上呈凸形的凹部315、围绕凹 部315置放的光入射表面320、置放在与底表面310和光入射表面320 相对的侧面上的第一光出射表面330和置放在第一光出射表面330下 方的第二光出射表面335。依据第一和第二长度D1和D2、凹部315 的底部长度D3和D4,和凹部315的深度,根据第六实施例的光学透 镜不同于根据以上实施例的光学透镜。此外,在根据第六实施例的光 学透镜中,第二光出射表面335的宽度B1和B2根据区域而不同。
光学透镜的底表面310的底视图形状可以包括椭圆形状。关于底 表面310或者第一光出射表面330的长度,在第一轴线(X轴线)方 向上的第一长度D1可以不同于在第二轴线(Y轴线)方向上的第二长 度D2。第一长度D1可以是光学透镜在第一轴线方向上的长度,并且 第二长度D2可以是光学透镜在第二轴线方向上的长度。第二长度D2 可以比第一长度D1更长。在第二长度D2和第一长度D1之间的差异 可以是0.5mm或者更大,例如0.5mm或者2mm。该长度可以满足D2>D1 的关系,并且长度比率D1:D2可以在1:1.03到1:1.1的范围中。在根据 该实施例的光学透镜中,因为第二长度D2比第一长度D1更长,所以 在第二轴线方向上的亮度分布可以不被减小。
凹部315的底部形状可以包括椭圆形状。凹部315的侧截面形状 可以包括铃形形状、外壳形状或者椭圆形状。凹部315可以具有其中 宽度向上变得更窄的形状。凹部315可以具有从底部周边的第一边缘 23朝向上端的第一顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是 椭圆形状时,其直径可以朝向第一顶点21逐渐地减小。凹部315可以 相对于中央轴线Z0具有轴向对称形状。光入射表面320的第一顶点21 可以具有点形状。
凹部315的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即以 后描述的发光器件的宽度。凹部315的底部长度D3和D4可以等于或 者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽度的 2.5倍。凹部315的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到 2.5倍的范围中。当凹部315的底部长度D3和D4小于这个范围时, ***发光器件是不容易的。当凹部315的底部长度D3和D4大于这个 范围时,能够通过在发光器件和第一边缘23之间的区域减小光损失或 者光干涉。
关于凹部315的底部长度,在第一轴线方向上的长度D3可以不同 于在第二轴线方向上的长度D4。例如在第二轴线方向上的长度D4可 以小于在第一轴线方向上的长度D3。凹部315的底部长度可以具有 D3>D4的关系,并且在其间的差异可以在1.5mm到5mm,例如1.5mm 到3mm的范围中。底部长度D3可以等于或者小于底部长度D4的三 倍,例如等于或者小于底部长度D4的两倍。凹部315的底部长度比率 D4:D3可以具有在1:1.5到1:3的范围中的差异。当在第二轴线方向上 的底部长度D4和在第一轴线方向上的底部长度D3之间的差异小于以 上范围时,在Y轴线方向上的亮度改进可以是轻微的。当在第二轴线 方向上的底部长度D4和在第一轴线方向上的底部长度D3之间的差异 大于以上范围时,在X轴线方向上的亮度分布可以相对地减小。此外, 即使当在凹部315的底部长度D3和D4之间的长度差异不大时,从光 源例如发光器件发射的光仍然可以引起在垂直于凹部315的长度长的 方向的方向上例如在Y轴线方向上的光提取效率的提高。
当底表面310或者第一光出射表面330的长度比率D2/D1为a并 且凹部315的底部长度比率D3/D4为b时,根据该实施例的光学透镜 可以具有a<b的关系。比率D2/D1可以是第一光出射表面330的长长 度与短长度的比率,并且比率D3/D4可以是凹部315的底部的长长度 与短长度的比率。b可以是a的136%或者更大,例如在136%到290%, 或者145%到270%的范围中。b可以等于或者大于a的1.36倍,例如 在a的1.36到2.90倍,或者a的1.45到2.70倍的范围中。在非对称 光学透镜中,凹部315的光入射表面315的区域比对称透镜的更宽, 由此在更宽的范围中漫射光。相应地,由于外形的长度差异,光学透 镜可以确保在Y轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315 在X轴线方向上和边缘区域宽广地展开。因此,其上置放光学透镜的 发光模块的条数可以被减少到二个或者更少,例如一个,并且在背光 单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
在根据该实施例的光学透镜中,在第二轴线方向上的第二长度D2 可以大于在第一轴线方向上的第一长度D1,并且凹部315在第二轴线 方向上的底部长度D4可以小于其在第一轴线方向上的底部长度D3。 相应地,由于外形的长度差异,光学透镜可以确保在第二轴线方向上 的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315在第二轴线方向上和在X 轴线和Y轴线之间的对角线方向上宽广地展开。
其上置放光学透镜的发光模块的条数可以被减少到二个或者更 少,例如一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
光学透镜的第二光出射表面335可以被置放在比平行于凹部315 的底部的第一直线X0和第二直线Y0更高的位置处。第二光出射表面 335可以是平坦表面或者倾斜表面并且可以被定义为凸缘,但是不限于 此。
第二光出射表面335可以被置放成相对于第一直线X0和第二直线 Y0垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以延伸以从第一光出射表面 330的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335可以包括邻近于第一光 出射表面330的第三边缘35,并且第三边缘35可以被置放在与第一光 出射表面330的廓线相同的位置处或者可以被置放成比第一光出射表 面330更加向内或者向外。
连接第二光出射表面335的第三边缘35和中央轴线Z0的直线可 以相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0被置放在74±2或者更 小的角度处。第二光出射表面335的第三边缘35可以相对于凹部315 的底部中心P0相对于第一轴线X0和第二轴线Y0被置放在20度或者 更小的角度,例如16±2度的角度处。相对于凹部315的底部中心P0 在第二光出射表面335的第二边缘25和第三边缘35之间的角度可以 是16度或者更小,例如13±2度。穿过第二光出射表面335的第三边 缘35的直线的角度是光学透镜的外角。第二光出射表面335可以折射 和辐射在从第一直线X0和第二直线Y0隔开的区域上入射的光。由第 二光出射表面335折射的光可以相对于中央轴线Z0被以小于在折射之 前的角度的角度辐射。相应地,第二光出射表面335可以抑制折射光 被在水平轴线或者低于水平轴线的方向上辐射并且可以防止在相邻光 学部件上的干涉或者光损失。
在穿过中央轴线Z0和底表面310的第二边缘25的直线与第一和 第二直线X0和Y0之间的角度θ1和θ2可以是5度或者更小,例如在 0.4度到4度的范围中。相对于第一和第二直线X0和Y0的角度θ1和 θ2可以彼此相等或者可以具有1度或者更小的差异。角度θ1和θ2可以根据距中央轴线Z0的距离和第二边缘25的高度改变。当角度θ1和 θ2从这个范围偏离时,光学透镜的厚度可以改变并且光损失可以增加。 第二光出射表面335折射相对于凹部315的底部中心P0从中央轴线Z0 从半功率角偏离的光束,由此减小光损失。
光学透镜的长度D1和D2可以大于其厚度D5。光学透镜的长度 D1和D2可以等于或者大于光学透镜的厚度D5的2.5倍,例如等于或 者大于光学透镜的厚度D5的3倍。光学透镜的第一长度D1可以是 15mm或者更大,例如在16mm到25mm的范围中,并且光学透镜的第 二长度D2可以是16mm或者更大,例如在17mm到30mm的范围中。 光学透镜300的厚度D5可以是6.5mm或者更大,例如在6.5mm到9mm 的范围中。因为光学透镜的不同的长度D1和D2大于厚度D5,所以能 够向照明设备或者灯单元的全部区域提供均匀的亮度分布。此外,因 为在灯单元中覆盖的区域提高,所以光学透镜的数目可以减小并且光 学透镜的厚度可以减小。
凹部315的深度D8具有从底部中心P0到第一顶点21的间隔。 第一顶点21可以是光入射表面320的顶点或者凹部315的上端点。凹 部315的深度D8可以是3mm或者更大,例如3.5mm或者更大,并且 可以是光学透镜的厚度D5的55%或者更大,例如光学透镜的厚度D5的57%或者更大。凹部315的深度D8可以等于或者大于在第一光出射 表面330的第二顶点31和底部中心P0或者第一边缘23之间的距离的 80%。即使凹部315的深度D8不比在第一实施例中的更深,如果第一 光出射表面330的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,则光仍 然可以被漫射到在横向方向上邻近于光入射表面320的第一顶点21的 区域。由于凹部315的宽度差异,凹部315可以具有低的深度D8和改 进的在Y轴线方向上的光提取效率。
在凹部315和第一光出射表面330之间的最小距离D9可以是在光 入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点31之 间的间隔。距离D9可以小于5mm,例如在1mm到3.5mm的范围中。 当在光入射表面320的第一顶点21和第一光出射表面330的第二顶点 31之间的距离D9是5mm或者更大时,由于凹部315的低的深度,光 提取效率可以减小。由于具有上述结构的凹部315,与在第一光出射表 面330的第一轴线方向上相比,光漫射可以在第一光出射表面330的 第二轴线方向上更加有效地执行。
光入射表面320的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表面 335的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于作为第一光出射表面 330的中心的第二顶点31。
第二光出射表面335的宽度B1和B2是在第二边缘25和第三边 缘35之间的笔直距离。关于第二光出射表面335的宽度B1和B2,在 第一轴线(X0)方向的方向上靠近第二边缘25的区域的宽度B2可以 是最宽的,并且在第二轴线(Y0)方向的方向上靠近第二边缘25的区 域的宽度B1可以是最窄的。此外,随着它在第一轴线(X0)方向的方 向上变得更加靠近第二边缘25,宽度B2可以逐渐地更宽,并且随着它 在第二轴线(Y0)方向的方向上变得更加靠近第二边缘25,宽度B1 可以逐渐地更窄。
关于第二光出射表面335的宽度B1和B2,最大宽度B2可以小 于凹部315的深度D8。第二光出射表面335的宽度B1和B2可以在例 如1.5mm到2.3mm的范围中。当第二光出射表面335的宽度B2超过 以上范围时,发射到第二光出射表面335的光的量增加,并且因此, 光分布控制是困难的。当制造透镜本体时在第二光出射表面335上具 有宽度B2的区域可以被用作浇口区域。
在光学透镜300中,第二光出射表面335可以被围绕第一光出射 表面330的下周边置放,并且底表面310可以被置放成低于第二光出 射表面335的第二边缘25。底表面310可以比第二光出射表面335的 第二边缘25的水平线更加向下突出。作为光学透镜300的另一个示例, 第二光出射表面335可以具有非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾 度表面。非平坦表面可以是其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜 的另一个示例,底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非平 坦表面可以是粗糙雾度表面或者其上形成散射颗粒的表面。
如在图37中所图示地,根据该实施例的光学透镜可以以特定间隔 在第一轴线方向上被置放在电路板400上。如在图26和27中所图示 地,这些光学透镜被在第一轴线方向上置放,在第一轴线方向上,凹 部315的底部长度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽在光学透镜之间 的间隔时,光学透镜的数目可以减小。此外,由于凹部315的非对称 结构,在第二轴线(Y轴线)方向上的亮度分布可以得到改进。
图28是根据第七实施例的光学透镜的透视图,图29是图28的光 学透镜的侧视图,图30是光学透镜沿着图28的线F’-F’截取的截面视 图,并且图31是光学透镜沿着图28的线E’-E’截取的截面视图。
参考图28到31,根据第七实施例的光学透镜300B包括底表面 310、在底表面310的中心区域中从底表面310向上呈凸形的凹部315A、 围绕凹部315A置放的光入射表面320A、置放在与底表面310A和光入 射表面320A相对的侧面上的第一光出射表面330A和330B和置放在 第一光出射表面330A和330B下方的第二光出射表面335A和335B。
光学透镜300B可以如此形成,使得在穿过底表面310的中心的两 条轴线(X轴线和Y轴线)中的第二轴线(Y轴线)方向上的第一长 度D22具有最大值并且在第一轴线(X轴线)方向上的第一长度D23 具有最小值。光学透镜300A的底表面310可以具有在第一和第二轴线 (X轴线和Y轴线)的第一长度D21和第二长度D22,并且它的其余 形状可以是其中两个半圆被连接到一起的形状。在第一和第二光出射 表面330A和330B上,在中心上底表面310在X轴线方向上的最大长 度D21可以大于在X轴线方向上的长度D23。邻近于底表面310的第 二光出射表面335A和335B可以在被中心划分的边界具有一个或者多 个拐点,例如两个半圆形形状。由此,底表面310的外形可以具有8- 形状或者其中两个半球重叠的形状。底表面310可以包括平坦的内部 区域312和倾斜的外部区域314,但是不限于此。
凹部315A从底表面310的中心区域向上凹陷,并且凹部315A在 第二轴线方向上的底部长度D4可以小于其在第一轴线方向上的底部 长度D3。即,长度D3可以大于长度D4。凹部315A的底部长度可以 具有D3>D4的关系,并且在其间的差异可以在1.5mm到5mm,例如1.5mm到3mm的范围中。底部长度D3可以等于或者小于底部长度D4 的三倍,例如等于或者小于底部长度D4的两倍。凹部315A的底部长 度比率D4:D3可以具有在1:1.5到1:3的范围中的差异。当在第一轴线 方向上的长度D3和在第二轴线方向上的长度D4之间的差异小于以上范围时,在Y轴线方向上的亮度改进可以是轻微的。当在第一轴线方 向上的长度D3和在第二轴线方向上的长度D4之间的差异大于以上范 围时,在X轴线方向上的亮度分布可以相对地减小。此外,即使当在 凹部315A的底部长度D3和D4之间的长度差异不大时,从光源例如发光器件发射的光仍然可以引起在垂直于凹部315A的长度长的方向 的方向上例如在Y轴线方向上的光提取效率的提高。
在根据该实施例的光学透镜300B中,在第二轴线方向上的第二长 度D22可以大于在第一轴线方向上的第一长度D21,并且凹部315A在 第二轴线方向上的底部长度D4可以小于其在第一轴线方向上的底部 长度D3。相应地,由于外形的长度差异,光学透镜300B可以确保在 第二轴线方向上的亮度分布,并且亮度分布可以被凹部315A在第一轴 线方向上和在X轴线和Y轴线之间的边缘区域宽广地展开。因此,其 上置放光学透镜300B的发光模块的条数可以被减少到二个或者更少, 例如一个,并且在背光单元中上/下角部的亮度分布可以得到改进。
光入射表面320A被围绕凹部315A置放并且具有顶点21。凹部 315A的底部形状可以包括椭圆形状。凹部315A的侧截面形状可以包 括铃形形状、外壳形状或者椭圆形状。凹部315A可以具有其中宽度向 上变得更窄的形状。凹部315A可以具有从底部周边的第一边缘23朝 向上端的第一顶点21逐渐地会聚的形状。当凹部315的底视图是椭圆 形状时,其直径可以朝向第一顶点21逐渐地减小。凹部315A可以相 对于中央轴线Z0具有轴向对称形状。光入射表面320A的第一顶点21 可以具有点形状。
凹部315A的底部长度D3和D4可以具有使得能够***光源,即 以后描述的发光器件的宽度。凹部315A的底部长度D3和D4可以等 于或者小于发光器件的宽度的三倍,例如等于或者小于发光器件的宽 度的2.5倍。凹部315A的底部长度D3和D4可以在发光器件的宽度的1.2到2.5倍的范围中。当凹部315A的底部长度D3和D4小于这个范 围时,***发光器件是不容易的。当凹部315A的底部长度D3和D4 大于这个范围时,能够通过在发光器件和第一边缘23之间的区域减小 光损失或者光干涉。
利用中心区域336在Y轴线方向上的拐部,第一光出射表面330A 和330B可以具有两个弯曲表面或者球形形状。宽度和中心区域336的 顶点31A可以低于第一和第二光出射表面330A和330B的那些。第一 光出射表面330A和330B相对于有效直径具有在30%和70%之间的至 少一个拐点。此外,在光学透镜300A的中心处的厚度可以总是具有最 小值。在光学透镜300A的外周边处第二光出射表面335A可以是平坦 的或者倾斜的。
光学透镜300B的第二光出射表面335A和335B可以被置放在比 平行于凹部315A的底部的轴线更高的位置处。第二光出射表面335A 可以是平坦的表面或者倾斜的表面并且可以被定义为凸缘,但是不限 于此。
第二光出射表面335A和335B可以被置放成相对于平行轴线垂直 或者倾斜。第二光出射表面335A和335B可以延伸以从第一光出射表 面330A和330B的廓线垂直或者倾斜。第二光出射表面335A可以包 括邻近于第一光出射表面330A和330B的第三边缘35,并且第三边缘 35可以被置放在与第一光出射表面330A和330B的廓线相同的位置处 或者可以被置放成比第一光出射表面330A和330B更加向内或者向外。
如在图30和31中所图示地,凹部315A的深度D8具有从底部中 心P0到第一顶点21的间隔。第一顶点21可以是光入射表面320A的 顶点或者凹部315A的上端点。凹部315A的深度D8可以是5mm或者 更大,例如6mm或者更大,并且可以是光学透镜300A的厚度D5的 75%或者更大,例如光学透镜300A的厚度D5的80%或者更大。凹部315的深度D8可以等于或者大于在第一光出射表面330A和330B的第 二顶点31A与底部中心P0或者第一边缘23之间的距离的80%。因为 凹部315A的深度D8是深的,所以即使第一光出射表面330A和330B 的中心区域并不具有全反射表面或者负曲率,光仍然可以被漫射到在 横向方向上邻近于光入射表面320A的第一顶点21的区域。因为凹部 315A具有深的深度D8,所以光入射表面320A可以在横向方向上向第 一顶点21的周边区域折射从靠近第二顶点31A的区域入射的光。
在凹部315A与第一光出射表面330A和330B之间的最小距离D9 可以是在光入射表面320A的第一顶点21与第一光出射表面330A和 330B的第二顶点31A之间的间隔。距离D9可以是3mm或者更小,例 如在0.6mm到3mm,或者0.6mm到2mm的范围中。当在光入射表面 320A的第一顶点21和第二顶点31A之间的距离D9是3mm或者更大 时,光的量的差异可以根据区域增加并且光分布可能是不均匀的。当 在光入射表面320A的第一顶点21与第一光出射表面330A和330B的 第二顶点31A之间的距离D9小于0.6mm时,在光学透镜300A的中心 上的刚度减弱。通过在以上范围中设置在凹部315A与第一光出射表面 330A和330B之间的距离D9,光路可以在向外方向上散开。随着光入 射表面320A的第一顶点21更加靠近第一光出射表面330A和330B的 凸形的第二顶点31A,能够通过光入射表面320A增加在第一光出射表 面330A和330B的横向方向上行进的光的量。相应地,能够增加在光 学透镜300A的横向方向例如X轴线方向上漫射的光的量。
光入射表面320A的第一顶点21可以被置放成比从第二光出射表 面335A的第三边缘35平行延伸的直线更加邻近于在第一光出射表面 330A和330B之间的第二顶点31A。
在光学透镜300B中,第二光出射表面335A和335B可以被围绕 第一光出射表面330A和330B的下周边置放,并且底表面310可以被 置放成低于第二光出射表面335A和335B的第二边缘25。底表面310 可以比第二光出射表面335A和335B的第二边缘25的水平线更加向下 突出。作为光学透镜300B的另一个示例,第二光出射表面335A和335B 可以具有非平坦表面。非平坦表面可以是粗糙雾度表面。非平坦表面 可以是其上形成散射颗粒的表面。作为光学透镜300B的另一个示例, 底表面310可以具有非平坦表面。底表面310的非平坦表面可以是粗 糙雾度表面或者其上形成散射颗粒的表面。
如在图37中所图示地,根据该实施例的光学透镜300B可以以特 定间隔在第一轴线(X轴线)方向上被置放在电路板400上。如在图 30和31中所图示地,这些光学透镜300B被在第一轴线方向上置放, 在第一轴线方向上,凹部315A的底部长度(D4<D3)是宽的。因此,在加宽在光学透镜300B之间的间隔时,光学透镜300B的数目可以减 小。此外,由于凹部315A的非对称结构,在第二轴线(Y轴线)方向 上的亮度分布可以得到改进。
图32是包括根据实施例的光学透镜的发光模块的视图,图33是 该发光模块沿着图32的线G’-G’截取的截面视图,并且图34是该发光 模块沿着图32的线H’-H’截取的截面视图。
参考图32到34,发光模块400A可以包括置放在电路板400上的 多个光学透镜300A,并且至少一个发光器件100可以被置放在光学透 镜300A中。
一个或者多个发光器件100可以被以特定间隔置放在电路板400 上。发光器件100被置放在光学透镜300A和电路板400之间。发光器 件100由从电路板400供应的电力驱动并且发射光。
电路板400可以包括电连接到发光器件100的电路层。电路板400 可以包括由树脂材料制成的PCB、金属芯PCB(MCPCB)和柔性PCB (FPCB)中的至少一个,但是不限于此。
光学透镜300A接收从发光器件100发射并且在光入射表面320 上入射的光并且通过第一和第二光出射表面330和335发射光。从光 入射表面320入射的光的一个部分可以通过特定路径由底表面310反 射,并且被发射到第一光出射表面330或者第二光出射表面335。
发光器件100的定向角是发光器件100的独特的定向角,并且光 可以被以130度或者更大,例如136度或者更大发射。发光器件100 可以通过顶表面和多个侧表面发射光。即,发光器件100可以具有五 个或者更多光出射表面。从发光器件100发射的光可以被以通过第一 和第二光出射表面330和335展开的定向角辐射。
在光学透镜300A中,光入射表面320可以被置放在发光器件100 的顶表面和侧表面外侧。光学透镜300A的光入射表面320的下区域 22可以被置放成面对发光器件100的该多个侧表面。相应地,通过发 光器件100的每个侧表面发射的光可以无泄漏地在光入射表面320上 入射。
因为发光器件100具有至少五个光出射表面,所以发光器件100 的定向角分布可以被通过侧表面发射的光加宽。因为发光器件100的 定向角分布被宽广地设置,所以使用光学透镜300A的光漫射可以更加 得到促进。从光学透镜300的定向角分布可以大于由从中央轴线P0穿 过光学透镜300的第二光出射表面335的第三边缘35的两条直线形成 的角度。从光学透镜300A的定向角分布包括通过第二光出射表面335 发射的光的定向分布。因此,由于从第二光出射表面335发射的光的 分布,光损失可以减小并且亮度分布可以得到改进。
在发光器件100的尺寸C0中,在第一轴线(X轴线)方向和第二 轴线(Y轴线)方向上的长度可以彼此相等或者不同。例如如在图36 中所图示地,发光器件100可以被置放在凹部315中。作为另一个示 例,如在图37中所图示地,在发光器件100A中,在第二轴线方向上的长度C2可以大于在第一轴线方向上的长度C1从而对应于凹部315 的宽度。由于侧表面的长度差异C1和C2,发光器件100A更加邻近于 凹部315的光入射表面320,由此提高光入射效率。
光学透镜300A的底表面310可以相对于电路板400的顶表面提供 倾斜表面。光学透镜300A的底表面310可以相对于第一轴线(X轴线) 被设置成倾斜表面。80%或者更大的底表面310,例如100%的底表面 310可以相对于电路板400的顶表面倾斜。底表面310可以包括全反射 表面。电路板400的顶表面可以被置放成比光学透镜300A的底表面 310的第二边缘25更加邻近于第一边缘23。底表面310的第一边缘23 可以接触电路板400的顶表面,并且第二边缘25可以最大化地从电路 板400的顶表面隔开。第一边缘23可以被置放在比发光器件100中的 有源层更低的位置处。
光学透镜300A的第一和第二光出射表面330和335可以折射和发 射入射光。全部第一光出射表面330可以具有从其发射光的弯曲表面。 第一光出射表面330可以包括从第二顶点31连续地连接的弯曲表面。 第一光出射表面330反射或者折射入射光并且向外侧发射经反射或者 折射的光。相对于中央轴线Z0,与在折射之前的入射角相比,发射到 第一光出射表面330的光的发射角在折射之后可以更高。
第二光出射表面335折射光从而相对于中央轴线Z0在折射之后光 的角度小于在折射之前入射光的角度。相应地,可以提供在相邻光学 透镜300A之间长的光学干涉距离,并且通过第二光出射表面335发射 的光的一部分和发射到第一光出射表面330的光可以在光学透镜300A 的附近混合。
第二光出射表面335被围绕第一光出射表面330的下周边置放以 折射并且发射入射光。第二光出射表面335包括倾斜表面或者平坦表 面。第二光出射表面335可以是相对于电路板400的顶表面垂直或者 倾斜的表面。当第二光出射表面335是倾斜表面时,在注射模制时促 进了分离。第二光出射表面335接收、折射并且提取发射到发光器件 100的侧表面的光的一部分。在此情形中,第二光出射表面335折射光 从而相对于中央轴线Z0出射光的出射角小于在折射之前的入射角。相 应地,可以提供在相邻光学透镜300A之间的长的光学干涉距离。
根据该实施例的光学透镜300A可以具有其中凹部315在第一轴线 方向上的底部长度比其在第二轴线方向上的底部长度更长的结构,并 且可以被在X轴线方向上置放在电路板400上。相应地,从发光器件 100发射到凹部315的光可以在凹部315内被在第一轴线方向上漫射和 然后在第二轴线方向上并且朝向边缘区域展开。根据该实施例,具有 非对称结构的凹部315使得能够进一步在特定轴线方向上漫射光,由 此减小发光模块的条数。
同时,置放在光学透镜300A下方的一个或者多个支撑突起350 从底表面310向下,即在电路板400的方向上突出。支撑突起350可 以被固定在多个电路板400上以防止光学透镜300倾斜。
图35是包括根据实施例的光学透镜的灯单元的视图。
参考图35,灯单元包括底盖510、作为发光模块400A置放在底盖 510中的多个电路板400、发光器件100和置放在该多个电路板400上 的光学透镜300A。该多个电路板400可以被置放在底盖510的底部511 上。
底盖510的侧盖512可以反射从发光模块400A发射的光,或者可 以朝向显示板反射光。
在发光模块400A中,两个或者更少的电路板400例如一个电路板400可以被置放在底盖510中。电路板400可以包括电连接到发光器件 100的电路层。
底盖510可以包括用于热耗散的金属或者热传导树脂材料。底盖 510可以包括容纳部分,并且侧盖可以被围绕容纳部分设置。根据该实 施例,反射片(未图示)可以被置放在电路板400上。反射片可以由 例如PET、PC、PVC树脂等制成,但是不限于此。
根据该实施例,光学片(未图示)可以被置放在底盖510上。光 学片可以包括配置为收集弥散光的棱镜片、亮度增强片和配置为再次 漫射光的漫射片中的至少一个。由透明材料制成的光导层(未图示) 可以被置放在光学片和发光模块之间的区域中。
图51A是图示根据对照示例的光学透镜的亮度分布的视图,并且 图51B是图示根据第五实施例的光学透镜的亮度分布的视图。如在图 51B中所图示地,能够看到根据第五实施例的光学透镜的亮度分布在 Y-Y’轴线方向上是宽的并且被在X-X’轴线方向上漫射。
图52A和52B是图示根据对照示例和第五实施例的光学透镜的辐 射图案的比较的视图。能够看到根据对照示例的光学透镜具有相同的 辐射图案,但是根据第五实施例的光学透镜的辐射图案在Y-Y’轴线方 向(图51B)和X-X’轴线方向(图51B)上具有不同的尺寸。能够看 到,在光被在特定轴线方向上漫射之后,光能够被在另一个轴线方向 上漫射。
图53是图示根据对照示例和第五实施例的光学透镜的Y-Y’轴线 亮度分布的视图,并且图54是图示根据对照示例和第五实施例的光学 透镜的X-X’轴线亮度分布的视图。能够看到根据第五实施例的光学透 镜的亮度分布在图51的Y-Y’轴线方向上更高并且在X-X’轴线方向上 的特殊距离内更高。如在图53和54中所图示地,Y-Y’轴线是凹部的 长度是长的并且呈现相对高的光分布的轴线方向,并且X-X’轴线是凹 部的长度是短的并且呈现相对窄的光分布的轴线方向。
图55是图示在X-X’和Y-Y’轴线方向在根据第五实施例的光学透 镜的光强度和根据对照示例(图51A)的光学透镜的光强度之间的比 较的视图。能够看到根据第五实施例的光学透镜在X-X’轴线方向上的 光强度是高的并且其在Y-Y’轴线方向上的光强度是分散的。这里,能 够看到对称的辐射图案是156度或者更小,并且根据该实施例的非对 称透镜的辐射图案是160度或者更小。此外,能够看到在侧光束中在 半最大值(FWHM)处非对称透镜呈现更宽的半宽度。
图56A、56B和56C是图示在包括根据第六实施例的光学透镜的 发光模块中在每个轴线方向上的亮度分布和光强度的视图,并且图57 是图示在包括图56的光学透镜的灯单元中在每个轴线方向上的亮度分 布和光强度的视图。这里,灯单元中的发光模块是以1条实现的并且 在全部区域之上光被以均匀的光分布分散。15个或者更少的发光器件 例如10个或者更少的发光器件可以被置放在1条内。
图58A、58B和58C是图示在包括根据第七实施例的光学透镜的 发光模块中在每个轴线方向上的亮度分布和光强度的视图,并且图59 是图示在包括图58的光学透镜的灯单元中在每个轴线方向上的亮度分 布和光强度的视图。这里,在灯单元中的发光模块是以1条实现的并 且在全部区域之上光被以均匀的光分布分散。
根据该实施例的光学透镜可以在第二光出射表面335上包括一个 或者多个横向突起。如在图46中所图示地,横向突起360和361可以 被置放在第一轴线方向上穿过凹部315的底部中心的线上。横向突起 360和361可以被在图37的电路板400的区域置放。该多个光学透镜 的横向突起360和361可以在相同轴线方向上突出。横向突起360和 361可以是浇口区域。
作为另一个示例,如在图47中所图示地,光学透镜的横向突起 362和363可以相对于第二轴线方向在第二光出射表面335的相反方向 突出。光学透镜的横向突起362和363可以从图37的电路板400的区 域偏离。横向突起362和363可以是浇口区域。
图40是包括根据第八实施例的光学透镜的灯单元的视图。
参考图40,灯单元可以包括发光器件100、固定板650,和光学 透镜300。
固定板650可以是由金属材料制成的板。金属材料可以是选自Ag、 Al、Au、Cr、Co、Cu、Fe、Hf、In、Mo、Ni、Si、Sn、Ta、Ti、W及 其合金的一种。固定板650可以是单层或者多层。
因为固定板650等于或者大于光学透镜300的宽度,例如椭圆形 状的长度,所以能够防止光泄漏。固定板650可以包括开口652,并且 开口652的下宽度D15可以比其上宽度D16更窄。开口652的底部区 域可以比其上区域更窄。开口652的高度可以大于固定板650的厚度。 固定板650的厚度可以是0.35mm或者更小,例如在0.2mm到0.3mm 的范围中。当固定板650的厚度比以上范围更厚时,材料的浪费是大 的。当固定板650的厚度小于以上范围时,作为支撑部件的功能可以 减小。
固定板650可以物理地从发光器件100隔开。固定板650可以被 从发光器件100电分离。固定板650被围绕发光器件100置放。固定 板650反射从发光器件100发射的光、保护发光器件100,并且支撑光 学透镜300。
固定板650的支撑部分651的顶表面的面积可以大于光学透镜300 的底部面积,由此防止从光学透镜300朝向固定板650的顶表面行进 的光泄漏。
固定板650的开口652包括从支撑部分651弯曲的侧壁653,和 从侧壁653弯曲的延伸部分654。侧壁653沿着向下方向或者竖直方向 从固定板650的支撑部分651弯曲。延伸部分654沿着发光器件100 的方向或者开口652的中心的方向即水平方向从侧壁653突出。
开口652的顶视图形状可以是多边形形状例如矩形形状。开口652 的顶视图形状可以与发光器件100的形状相同。开口652的顶视图形 状可以是另一个形状例如圆形形状或者椭圆形状,但是不限于此。开 口652的上部和下部打开。
开口652的底视图形状可以是多边形形状,例如矩形形状。开口 652的底视图形状可以与发光器件100的形状相同。当延伸部分654不 存在时,开口652的底部长度D15可以等于或者小于其上宽度D16并 且可以大于发光器件100的宽度C1。
开口652的上宽度D16可以等于或者大于底部长度D15的一倍, 例如在底部长度D15的1.2到1.5倍的范围中。当在上宽度D16和底 部长度D16之间的差异小于以上范围时,光提取效率可以减小。当在 上宽度D16和底部长度D16之间的差异大于以上范围时,光学透镜300 的凹部315的底部长度可以增加。开口652的上宽度D16可以是2mm 或者更小,例如在1.4mm到1.8mm的范围中。当开口652的上宽度 D16小于以上范围时,开口652的延伸部分654的面积减小以使得开 口652的支撑功能劣化。当开口652的上宽度D16大于以上范围时, 光学透镜300的凹部315的底部面积可以增加。
这里,光学透镜300的凹部315的底部长度可以等于或者小于固 定板650的开口652的上宽度D16。相应地,通过固定板650的开口652发射的光可以在光学透镜300的凹部315上入射并且光的一部分可 以通过底表面的第一底部部分入射。光学透镜300的底表面310的第 一底部部分312的一个部分可以在竖直方向上与固定板650的开口652 重叠。
开口652的延伸部分654的顶表面位置可以被置放在比发光器件 100中的活性层更低的位置处,由此减小通过有源层一侧发射的光的损 失。开口652的延伸部分654的顶表面位置可以被置放在对应于发光 器件100的厚度的1/3的位置处。当开口652的延伸部分654的顶表面 位置高于以上范围时,通过发光器件100一侧发射的光的损失可以增 加。
固定板650可以包括作为耦接装置的固定凹槽665或者支撑突起 350。当固定凹槽665被作为固定板650的耦接装置置放时,固定凹槽 665可以被置放在对应于固定板650的厚度的1/2或者更小的深度处。 固定凹槽665的顶视图形状可以是圆形形状、多边形形状或者椭圆形 状。固定凹槽665的侧截面形状可以是多边形形状或者半球形形状, 但是不限于此。当固定凹槽665的侧截面形状是多边形形状或者半球 形形状时,可以便于到光学透镜300的支撑突起350的耦接。光学透 镜300的支撑突起350的侧截面形状可以是耦接到固定凹槽665的形 状,例如多边形或者半球形形状。光学透镜300的支撑突起350可以 被粘结剂(未图示)联结到固定板650的固定凹槽665。
固定665和支撑突起350的顶视图形状可以是连续形状或者非连 续形状。非连续形状可以被如此置放,使得两个或者更多固定凹槽665 或者支撑突起350沿着圆相互隔开。作为另一个示例,支撑突起350 可以被置放在固定板650中并且固定凹槽665可以被置放在光学透镜 300中。
固定板650包括从支撑光学透镜300的支撑部分651向下弯曲的 腿部分661和663,并且腿部分661并且663可以增加固定板650的位 置。腿部分661和663包括置放在固定板650的相对侧上的第一和第 二腿部分661和663,并且第一和第二腿部分661和663可以从固定板 650向下弯曲。第一和第二腿部分661和663可以弯曲以在竖直方向上 或者在90±10度的范围中从固定板650倾斜。
固定板650可以包括从腿部分661和663弯曲的固定部分662和 664。固定部分662和664包括在水平方向上从第一腿部分661弯曲的 第一固定部分662和在水平方向上从第二腿部分663弯曲的第二固定 部分664。第一和第二固定部分662和664从第一和第二腿部分661和 663向外弯曲,由此提供平坦的底表面。第一和第二固定部分662和 664可以被粘结部件联结到另一个结构(例如电路板)。第一和第二固 定部分662和664可以被在平行于固定板650的方向上置放。第一和 第二固定部分662和664固定固定板650的两个底部,由此防止固定 板650移动。
在固定板650中,第一和第二固定部分662和664可以被置放在 第一轴线方向的两端上。固定部分662和664与腿部分661和663可 以不被置放在垂直于第一轴线方向的第二轴线方向的两端上。
作为另一个示例,第一和第二固定部分662和664可以在向内方 向或者内侧/外侧方向上从第一和第二腿部分661和663弯曲。当第一 和第二固定部分662和664在向内方向从第一和第二腿部分661和663 弯曲时,能够防止固定板650下垂。当第一和第二固定部分662和664 在内侧或者外侧方向上从第一和第二腿部分661和663弯曲时,第一 和第二固定部分662和664的一个部分在内侧方向上弯曲,并且另一 个部分在外侧方向上弯曲,由此防止固定板650下垂。
固定板650中的弯曲部分可以被弯曲以具有斜向结构或者弯曲表 面,但是不限于此。
在固定板650中,间隙区域655可以被置放在开口652的侧壁654 与第一和第二腿部分661和663之间。间隙区域655可以以特定间隔 隔开固定板650。
固定板650的顶表面高度可以是1mm或者更小,例如在0.6mm 到0.9mm的范围中。当固定板650的高度小于以上范围时,固定板650 的厚度减小并且因此作为固定板650的功能可以劣化。当固定板650 的高度大于以上范围时,发光单元的高度可以增加。固定板650的顶 表面高度可以被置放成高于发光器件100的顶表面,由此支撑置放在 固定板650中的发光器件100并且朝向光学透镜300引导从发光器件 100发射的光。
白色层(未图示)可以在固定板650的顶表面上形成。白色层可 以是其中金属氧化物,例如SiO2、Al2O3,或者TiO2被添加到树脂材料 的层。白色层可以接触光学透镜300的底表面310上的第一底部部分 312。白色层可以反射从光学透镜300的底表面310泄漏的光。
关于光学透镜300的底表面310,第一底部部分312可以被置放 在固定凹槽665和固定板650的开口652之间的区域上,并且第二底 部部分314可以从固定板650的顶表面隔开。可以通过参考第一实施 例的配置理解根据该实施例的光学透镜300的配置。因为从发光器件 100发射的光的大部分可以通过固定板650的开口652被引导到光学透 镜300的凹部315,所以能够减少由于仅朝向光学透镜300的底表面 310行进而损失的光。相应地,可以使得光学透镜300的宽度大于固定 板650的顶表面。发光器件100可以被置放在固定板650的开口652 中。因为开口652的侧壁654被围绕发光器件100置放,所以能够反 射从发光器件100发射的光。
在发光器件100和光学透镜300的凹部315的底部之间的距离G5 可以是1mm或者更小,例如0.7mm或者更小。相应地,从发光器件 100发射的光可以有效地在光学透镜300的凹部315上入射。
一个或者多个固定板650可以被置放在图37的电路板400上。固 定板650可以被置放成一行或者多行。发光器件100可以连接到电路 板400。固定板650可以不被电连接到电路板400。固定板650的第一 和第二固定部分662和664可以被粘结部件联结到电路板400。粘结部 件可以包括诸如焊料的材料。
根据该实施例,荧光体膜可以被置放在发光器件100的表面上。 荧光体膜可以包括蓝色荧光体、青色荧光体、绿色荧光体、黄色荧光 体和红色荧光体中的至少一个并且可以被置放成单层或者多层。在荧 光体膜中,荧光体被添加到光透射树脂材料。光透射树脂材料可以包 括诸如硅或者环氧材料,并且荧光体可以由YAG、TAG、硅酸盐、氮 化物,或者氮氧化物基材料制成。荧光体膜可以包括荧光体诸如量子 点。量子点可以包括II-VI族化合物半导体或者III-V族化合物半导体 并且可以包括蓝色、绿色、黄色和红色荧光体中的至少一个。量子点 是可以具有通过量子限制产生的光学特性的纳米级颗粒。量子点的具 体组成(一种或者多种)、结构和/或尺寸可以被选择从而在使用特殊 激发源激发时从量子点发射具有期望波长的光。通过改变量子点的尺 寸,可以在全部可见光谱之上发射光。量子点可以包括至少一种半导 体材料。半导体材料的示例可以包括IV族元素、II-VI族化合物、II-V 族化合物、III-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI 族化合物、II-IV-VI族化合物、II-IV-V族化合物、其合金,和/或3元 和4元混合物或者其合金及其混合物。量子点的示例可以是ZnS、ZnSe、 ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb、 AlS、AlP、AlAs、PbS、PbSe、Ge、Si、CuInS2、CuInSe2、MgS、MgSe、 MgTe及其组合。
将参考图41到43描述根据该实施例的发光器件。图41是图示根 据该实施例的发光器件的第一示例的视图。将参考图41描述发光器件 和电路板的示例。
参考图41,发光器件100包括发光芯片100A。发光器件100可以 包括发光芯片100A和置放在发光芯片100A上的荧光体层150。荧光 体层150可以包括蓝色荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体,和红色荧 光体中的至少一个并且可以被置放成单层或者多层。在荧光体层150 中,荧光体被添加到光透射树脂材料。光透射树脂材料可以包括诸如 硅或者环氧的材料,并且荧光体可以由YAG、TAG、硅酸盐、氮化物 或者氮氧化物基材料制成。
荧光体层150可以被置放在发光芯片100A的顶表面上,或者可以 被置放在发光芯片100A的顶表面和侧表面上。荧光体层150可以被置 放于在发光芯片100A的表面上发射光的区域上,并且可以转换光的波 长。
荧光体层150可以包括单一荧光体层或者不同的荧光体层。不同 的荧光体层中的第一层可以包括红色荧光体、黄色荧光体和绿色荧光 体中的至少一个。不同的荧光体层中的第二层在第一层上形成并且可 以包括在红色荧光体、黄色荧光体和绿色荧光体中的、不同于第一层 的荧光体。作为另一个示例,不同的荧光体层可以包括三个层或者更 多层的荧光体层,但是不限于此。
作为另一个示例,荧光体层150可以包括膜型荧光体层。因为膜 型荧光体层提供均匀的厚度,所以根据波长转换的颜色分布可以是均 匀的。
发光芯片100A可以包括基板111、第一半导体层113、发光结构 120、电极层131、绝缘层133、第一电极135、第二电极137、第一连 接电极141、第二连接电极143和支撑层140。
基板111可以是光透射基板、绝缘基板或者导电基板并且可以使 用蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge, 和Ga2O3中的至少一种。多个凸形部分(未图示)在基板111的顶表 面和底表面中的任一个或者这两者上形成以由此提高光提取效率。每 个凸形部分的侧截面形状可以包括半球形形状、半椭圆形状和多边形 形状中的至少一个。基板111可以被从发光芯片100A去除。在此情形 中,第一半导体层113或者第一导电半导体层115可以被置放成发光 芯片100A的顶层。
第一半导体层113可以在基板111下面形成。第一半导体层113 可以使用II到V族元素的化合物半导体形成。第一半导体层113可以 使用II到V族元素的化合物半导体形成为单层或者多个层。第一半导 体层113可以包括使用III-V族元素的化合物半导体的半导体层。例如 第一半导体层113可以包括GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、 AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP和GaP中的至少一种。 第一半导体层113可以具有经验式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、 0≤x+y≤1)并且可以包括缓冲层和非掺杂半导体层中的至少一个。缓 冲层可以减小在基板111和氮化物半导体层之间的晶格常数的差异, 并且非掺杂半导体层可以改进半导体的晶体质量。这里,可以不形成 第一半导体层113。
发光结构120可以在第一半导体层113下面形成。发光结构120 可以使用II到V族元素和III-V族元素的化合物半导体选择性地形成 并且可以在从紫外线带到可视带的波长范围中发射特定峰值波长的 光。
发光结构120包括第一导电半导体层115、第二导电半导体层119 以及在第一导电半导体层115和第二导电半导体层119之间的有源层 117。另一个半导体层可以被进一步置放在各个层115、117和119上 方和/或下面,但是实施例不限于此。
第一导电半导体层115可以被置放在第一半导体层113下面并且 可以利用掺杂有第一导电掺质的半导体例如n型半导体层实现。第一 导电半导体层115可以具有经验式InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、 0≤x+y≤1)。第一导电半导体层115可以选自III-V族元素的化合物 半导体,例如GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、 AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP,和AlGaInP。第一导电掺质是n型掺质 并且可以包括掺质诸如Si、Ge、Sn、Se和Te。
活性层117可以被置放在第一导电半导体层115下面并且可以具 有单量子阱(SQM)结构、多量子阱(MQW)结构、量子线结构或者 量子点结构并且包括循环的阱层和势垒层。阱层和势垒层的循环包括 InGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、 AlGaAs/GaA、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP,和InP/GaAs 中的至少一对。
第二导电半导体层119被置放在活性层117下面。第二导电半导 体层119可以包括掺杂有第二导电掺质的半导体,例如经验式 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)。第二导电半导体层 119可以包括化合物半导体诸如GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的至少 一种。第二导电半导体层119可以是p型半导体层,并且第一导电掺 质可以包括p型掺质诸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。
作为发光结构120的另一个示例,第一导电半导体层115可以利 用p型半导体层实现,并且第二导电半导体层119可以利用n型半导 体层实现。具有与第二导电半导体层相反的极性的第三导电半导体层 可以在第二导电半导体层119上方形成。此外,发光结构120可以具 有选自n-p结结构、p-n结结构、n-p-n结结构和p-n-p结结构中的任何 一个结构。
电极层131被置放在第二导电半导体层119下面。电极层131可 以包括反射层。电极层131可以包括接触发光结构120的第二导电半 导体层119的欧姆接触层。反射层可以包括具有70%或者更大的反射 率的材料,例如诸如Al、Ag、Ru、Pd、Rh、Pt,和Ir的金属,和包括这些金属中的两种或者更多种的合金。反射层的金属可以接触第二导 电半导体层119的下部。欧姆接触层可以包括光透射材料、金属材料 或者非金属材料。
电极层131可以包括光透射电极层和反射层的堆叠结构。光透射 电极层可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧 化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、 铟镓锡氧化物(IGTO)、铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO)、 镓锌氧化物(GZO)、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、 Au、Hf,或者其选择性组合。由金属材料制成的反射层可以被置放在 光透射电极层下面并且可以包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、 Zn、Pt、Au、Hf,或者其选择性组合。作为另一个示例,反射层可以 具有其中具有不同折射率的两个层被交替地置放的分布布拉格反射器 (DBR)结构。
光提取结构诸如粗糙部可以被置放在第二导电半导体层119和电 极层131中的至少一个上。光提取结构改变入射光的临界角以提高光 提取效率。
绝缘层133可以被置放在电极层131下面并且可以被置放在第二 导电半导体层119的底表面、第二导电半导体层119和有源层117的 侧表面和第一导电半导体层115的一个部分上。绝缘层133在除了电 极层131、第一电极135和第二电极137的发光结构120的下部中形成, 并且电保护发光结构120的下部。
绝缘层133包括由包括Al、Cr、Si、Ti、Zn和Zr中的至少一种 的氧化物、氮化物、氟化物和硫化物中的至少一种制成的绝缘材料或 者绝缘树脂。绝缘层133可以选择性地由SiO2、Si3N4、Al2O3和TiO2制成。绝缘层133可以形成为单层或者多层,但是不限于此。当用于倒装焊接的金属结构在发光结构120下面形成时,形成绝缘层133以 防止发光结构120的层间短路。
绝缘层133可以具有其中具有不同的折射率的第一层和第二层被 交替地置放的DBR结构。第一层可以由SiO2、Si3N4、Al2O3和TiO2中的任何一种制成,并且第二层可以由除了第一层的材料的、SiO2、 Si3N4、Al2O3和TiO2中的任何一种制成,但是实施例不限于此。可替代地,第一层和第二层可以由相同的材料制成或者可以由具有三个或 者更多层的对制成。在此情形中,可以不形成电极层。
第一电极135可以被置放在第一导电半导体层115的一个部分下 面,并且第二电极137可以被置放在电极层131的一个部分下面。第 一连接电极141被置放在第一电极135下面,并且第二连接电极143 被置放在第二电极137下面。
第一电极135可以电连接到第一导电半导体层115和第一连接电 极141,并且第二电极137可以通过电极层131电连接到第二导电半导 体层119和第二连接电极143。
第一电极135和第二电极137可以由Cr、Ti、Co、Ni、V、Hf、 Ag、Al、Ru、Rh、Pt、Pd、Ta、Mo、W及其合金中的至少一种制成 并且可以形成为单层或者多层。第一电极135和第二电极137可以以 相同的堆叠结构或者不同的堆叠结构形成。第一电极135和第二电极 137中的至少一个可以进一步包括电流扩散图案诸如臂状或者指状结 构。此外,可以设置一个或者多个第一电极135和一个或者多个第二 电极137,但是实施例不限于此。第一和第二连接电极141和143中的 至少一个可以被设置多个,但是实施例不限于此。
第一连接电极141和第二连接电极143提供热耗散功能和用于供 应电力的引线功能。第一连接电极141和第二连接电极143可以包括 圆形形状、多边形形状、柱形形状和多棱柱形状中的至少一个。第一 连接电极141和第二连接电极143可以由金属粉末例如Ag、Al、Au、 Cr、Co、Cu、Fe、Hf、In、Mo、Ni、Si、Sn、Ta、Ti、W或者其选择 性合金制成。第一连接电极141和第二连接电极143可以利用In、Sn、 Ni、Cu及其选择性合金中的任何一种电镀,从而改进与第一电极135 和第二电极137的附着。
支撑层140包括热传导材料并且可以被围绕第一电极135、第二 电极137、第一连接电极141和第二连接电极143置放。第一和第二连 接电极141和143的底表面可以在支撑层140的底表面上暴露。
支撑层140被用作用于支撑发光器件100的层。支撑层140由绝 缘材料制成,并且绝缘材料包括树脂层诸如硅或者环氧。作为另一个 示例,绝缘材料可以包括膏剂或者绝缘墨水。单独地或者其相组合地, 绝缘材料的示例可以包括聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚 酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂(PPE)、聚 苯醚氧化物树脂(PPO)、聚苯硫醚树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯 (BCB)、聚酰胺-胺树状聚合物(PAMAM)、聚丙烯亚胺聚合物(PPI) 和具有PAMAM的内部结构和有机硅的外部结构的PAMAM-OS(有机硅)。支撑层140可以由不同于绝缘层133的材料制成。
包括Al、Cr、Si、Ti、Zn和Zr中的至少一种的化合物诸如氧化 物、氮化物、氟化物和硫化物中的至少一种可以被添加到支撑层140。 添加到支撑层140的化合物可以是热分散剂,并且热分散剂可以作为 带有特定尺寸的粉末颗粒、颗粒、填料或者添加剂使用。热分散剂包 括陶瓷材料,并且陶瓷材料包括低温共烧陶瓷(LTCC)、高温共烧陶 瓷(HTCC)、氧化铝、石英、锆酸钙、镁橄榄石、SiC、石墨、熔融 氧化硅、多铝红柱石、堇青石、氧化锆、氧化铍和氮化铝中的至少一 种。陶瓷材料可以由在绝缘材料中具有比氮化物或者氧化物更高的导 热率的金属氮化物制成。金属氮化物可以包括具有140W/mK或者更大 的导热率的材料。陶瓷材料可以是诸如SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、 SiOxNy、Al2O3、BN、Si3N4、SiC(SiC-BeO)、BeO、CeO或者AlN 的陶瓷基材料。热传导材料可以包括C(金刚石、CNT)化合物。
发光芯片100A被以倒装方式安装在电路板400上。电路板400 包括金属层471、置放在金属层471上方的绝缘层472、在绝缘层472 上方具有多个引线电极473和474的电路层(未图示)和保护电路层 的保护层475。金属层471是热耗散层,可以包括具有高导热率的金属, 诸如Cu或者Cu合金,并且可以以单层结构或者多层结构形成。
绝缘层472从电路层绝缘金属层471。绝缘层可以包括树脂材料, 诸如环氧树脂、硅、玻璃纤维、预浸料坯、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、 液晶聚合物(LCP)和聚酰胺9T(PA9T)中的至少一种。此外,添加 剂诸如金属氧化物例如TiO2、SiO2和Al2O3可以被添加到绝缘层472,但是不限于此。作为另一个示例,可以通过将石墨烯等添加到绝缘材 料诸如硅或者环氧树脂而使用绝缘层472,但是不限于此。
绝缘层472可以是通过阳极氧化金属层471的过程形成的阳极化 区域。金属层471可以由铝制成,并且阳极化区域可以由诸如Al2O3的材料制成。
第一和第二引线电极473和474电连接到发光芯片100A的第一和 第二连接电极141和143。导电粘结剂461和462可以被置放在第一和 第二引线电极473和474与发光芯片100A的第一和第二连接电极141 和143之间。导电粘结剂461和462可以包括金属材料诸如焊料材料。 第一引线电极473和第二引线电极474是电路图案并且供应电力。
保护层475可以被置放在电路层上方。保护层475包括反射性材 料。保护层475可以由抗蚀材料例如白色抗蚀材料制成,但是不限于 此。保护层475可以在功能上用作反射层。例如保护层475可以由其 反射性高于吸收性的材料制成。作为另一个示例,保护层475可以由 光吸收材料制成,并且光吸收材料可以包括黑色抗蚀材料。
将参考图42描述发光器件的第二示例。
参考图42,发光器件100包括发光芯片100B。发光器件100可以 包括发光芯片100B和置放在发光芯片100B上的荧光体层150。荧光 体层150可以包括蓝色荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体和红色荧光 体中的至少一种并且可以被置放成单层或者多层。在荧光体层150中, 荧光体被添加到光透射树脂材料。光透射树脂材料可以包括诸如硅或 者环氧树脂的材料,并且荧光体可以由YAG、TAG、硅酸盐、氮化物 或者氮氧化物基材料制成。
荧光体层150可以被置放在发光芯片100B的顶表面上,或者可以 被置放在发光芯片100B的顶表面和侧表面上。荧光体层150可以被置 放于在发光芯片100B的表面上发射光的区域上,并且可以转换光的波 长。
发光芯片100B可以包括基板111、第一半导体层113、发光结构 120、电极层131、绝缘层133、第一电极135、第二电极137、第一连 接电极141、第二连接电极143和支撑层140。基板111和第一半导体 层113可以被去除。
发光器件100的发光芯片100B和电路板400可以通过连接电极 161和162而被连接。连接电极161和162可以包括导电凸点,即焊料 凸点。一个或者多个导电***可以被置放在电极135和137下面,但 是实施例不限于此。绝缘层133可以暴露第一和第二电极135和137, 并且第一和第二电极135和137可以电连接到连接电极161和162。
将参考图43描述发光器件的第三示例。
参考图43,发光器件100包括连接到电路板400的发光芯片200A。 发光器件100可以包括置放在发光芯片200A的表面上的荧光体层250。 荧光体层250转换入射光的波长。如在图4中所图示地,光学透镜(图 4的300)被置放在发光器件100上方以调节从发光芯片200A发射的 光的定向特性。
发光芯片200A可以包括发光结构225与多个焊盘245和247。发 光结构225可以包括II到VI族元素的化合物半导体层,例如III-V族 元素的化合物半导体层或者II-VI族元素的化合物半导体层。该多个焊 盘245和247被选择性地连接到发光结构225的半导体层并且供应电 力。
发光结构225包括第一导电半导体层222、有源层223和第二导 电半导体层224。发光芯片200A可以包括基板221。基板221被置放 在发光结构225上方。基板221可以是光透射基板、绝缘基板或者导 电基板。可以通过参考参考图4的发光结构和基板的说明理解这种配 置。
发光芯片200A在下部处包括焊盘245和247,并且焊盘245和247 包括第一和第二焊盘245和247。第一和第二焊盘245和247在发光芯 片200A下面相互隔开。第一焊盘245电连接到第一导电半导体层222, 并且第二焊盘247电连接到第二导电半导体层224。第一和第二焊盘 245和247的底部形状可以是多边形形状或者圆形形状,或者可以对应 于电路板400的第一和第二引线电极415和417的形状。第一和第二 焊盘245和247中的每个的底表面的面积可以对应于第一和第二引线 电极415和417中的每个的顶表面的面积。
发光芯片200A可以在基板221和发光结构225之间包括缓冲层 (未图示)和非掺杂半导体层(未图示)中的至少一个。缓冲层是用 于减小在基板221和半导体层之间的晶格常数的差异的层并且可以选 择性地由II到VI族化合物半导体制成。非掺杂III-V族化合物半导体 层可以进一步在缓冲层下面形成,但是实施例不限于此。基板221可 以被去除。当基板221被去除时,荧光体层250可以接触第一导电半 导体层222的顶表面或者另一个半导体层的顶表面。
发光芯片200A包括第一和第二电极层241和242、第三电极层243 和绝缘层231和233。第一和第二电极层241和242中的每个可以形成 为单层或者多层并且可以在功能上用作电流扩散层。第一和第二电极 层241和242可以包括置放在发光结构225下面的第一电极层241和 置放在第一电极层241下面的第二电极242。第一电极层241扩散电流, 并且第二电极层242反射入射光。
第一和第二电极241和242可以由不同的材料制成。第一电极层 241可以由光透射材料例如金属氧化物或者金属氮化物制成。第一电极 层可以选择性地由铟锡氧化物(ITO)、ITO氮化物(ITON)、铟锌 氧化物(IZO)、IZO氮化物(IZON)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝锌氧化物(IAZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锡氧化物(IGTO)、 铝锌氧化物(AZO)、锑锡氧化物(ATO),和镓锌氧化物(GZO) 制成。第二电极层242可以接触第一电极层241的底表面并且在功能 上用作反射电极层。第二电极层242可以包括诸如Ag、Au或者Al的 金属。当第一电极层241的一部分被去除时,第二电极层242可以部 分地接触发光结构225的底表面。
作为另一个示例,第一和第二电极层241和242可以被以全向反 射层(ODR)结构堆叠。ODR结构可以是具有低反射率的第一电极层 241和接触第一电极层241并且由具有高反射率的金属材料制成的第二 电极层242的堆叠结构。电极层241和242可以具有ITO/Ag堆叠结构。 在第一电极层241和第二电极层242之间的界面处全向反射角可以得 到改进。
作为另一个示例,第二电极层242可以被去除并且可以是由另一 种材料制成的反射层。该反射层可以形成为具有DBR结构。该DBR 结构包括其中具有不同折射率的两个介电层被交替地置放的结构。例 如该两个介电层可以包括选自SiO2层、Si3N4层、TiO2层、Al2O3层和 MgO层的不同的层。作为另一个示例,电极层241和242可以包括DBR 结构和ODR结构这两者。在此情形中,发光器件200A可以具有98% 或者更大的光反射率。在以倒装方式安装的发光芯片200A中,从第二 电极层242反射的光被通过基板221发射。因此,大部分的光可以被 在竖直向上方向发射。此外,发射到发光芯片200A的侧表面的光可以 被反射片600反射到光学透镜的光入射表面。
第三电极层243被置放在第二电极层242下面并且被从第一和第 二电极层241和242电绝缘。第三电极层243可以包括金属,例如选 自钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、 铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)和磷(P)中的至少一种。第一焊盘245 和第二焊盘247被置放在第三电极层243下面。绝缘层231和233防 止第一和第二电极层241和242、第三电极层243、第一和第二焊盘245 和247和发光结构225的不必要的层间接触。绝缘层231和233包括 第一和第二绝缘层231和233。第一绝缘层231被置放在第三电极层 243和第二电极层242之间。第二绝缘层233被置放在第三电极层243 与第一和第二焊盘245和247之间。第一和第二焊盘245和247可以 包括与第一和第二引线电极415和417相同的材料。
第三电极层243连接到第一导电半导体层222。第三电极层243 的连接部分244通过第一和第二电极层241和242的下部与发光结构 225以通孔结构突出并且接触第一导电半导体层222。连接部分244可 以被设置多个。第一绝缘层231的部分232围绕第三电极层243的连 接部分244延伸以防止第三电极层243电连接到第一和第二电极层241 和242、第二导电半导体层224和有源层223。绝缘层可以被置放在发 光结构225的侧表面上从而保护发光结构225的侧表面,但是实施例 不限于此。
第二焊盘247被置放在第二绝缘层233下面,并且通过第二绝缘 层233的开口区域接触或者连接到第一和第二电极层241和242中的 至少一个。第一焊盘245被置放在第二绝缘层233下面并且通过第二 绝缘层233的开口区域连接到第三电极层243。相应地,第一焊盘245 的突起248通过第一和第二电极层241和242电连接到第二导电半导 体层224,并且第二焊盘245的突起246通过第三电极层243电连接到 第一导电半导体层222。
第一和第二焊盘245和247在发光芯片200A下面相互隔开并且面 对电路板400的第一和第二引线电极415和417。第一和第二焊盘245 和247可以包括多边形凹部271和273,并且凹部271和273朝向发光 结构225呈凸形地形成。凹部271和273可以形成为具有等于或者小 于第一和第二焊盘245和247的厚度的深度。凹部271和273的深度 可以增加第一和第二焊盘245和247的表面面积。
连结部件255和257被置放在第一焊盘245和第一引线电极415 之间的区域和在第二焊盘247和第二引线电极417之间的区域中。连 结部件255和257可以包括导电材料并且其一个部分被置放在凹部271 和273中。因为连结部件255和257被置放在凹部271和273中,所 以在连结部件255和257与第一和第二焊盘215和217之间的连结面 积可以增加。相应地,因为第一和第二焊盘245和247被连结到第一 和第二引线电极415和417,所以能够改进发光芯片200A的电可靠性 和热耗散效率。
连结部件255和257可以包括焊膏材料。焊膏材料包括金(Au)、 锡(Sn)、铅(Pb)、铜(Cu)、铋(Bi)、铟(In)和银(Ag)中 的至少一种。因为连结部件255和257直接地向电路板400传递热, 所以可以比使用封装的结构进一步提高热传递效率。此外,因为连结 部件255和257是相对于发光芯片200A的第一和第二焊盘245和247 具有小的热膨胀系数差异的材料,所以热传递效率可以提高。
作为另一个示例,连结部件255和257可以包括导电膜,并且导 电膜在绝缘膜中包括一个或者多个导电颗粒。导电颗粒可以包括金属、 金属合金和碳中的至少一种。导电颗粒可以包括镍、银、金、铝、铬、 铜和碳中的至少一种。导电膜可以包括各向异性导电膜或者各向异性 导电粘结剂。
粘结剂部件例如热传导膜可以被包括在发光芯片200A和电路板 400之间。热传导膜可以包括:聚酯树脂,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二酯、聚邻苯二甲酸酯,或者聚萘二甲酸丁二醇酯; 聚酰亚胺树脂;丙烯酸树脂;苯乙烯基树脂,诸如聚苯乙烯和丙烯腈 苯乙烯;聚碳酸酯树脂;聚乳酸树脂;以及聚氨基甲酸酯树脂。此外, 热传导膜可以包括:烯烃树脂,诸如聚乙烯、聚丙烯,和乙烯-丙烯共 聚物;乙烯树脂,诸如聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯;聚酰胺树脂;磺酸 树脂;聚醚醚酮树脂;芳化基树脂;或者树脂的掺和物。
发光芯片200A通过电路板400的表面与发光结构225的侧表面和 顶表面发射光,由此提高光提取效率。因为发光芯片200A能够在电路 板400上直接地粘结,所以过程能够简化。此外,因为发光芯片200A 的热耗散得到改进,所以它能够有用地在照明领域中使用。
图48和49是图示依照根据第五实施例的光学透镜中的凹部的深 度在X轴线方向和Y轴线方向上的亮度分布的视图,并且图50是图示 在Y轴线方向上的颜色差异分布的视图。
参考图48到50,光学透镜的示例1、示例2和示例3具有如此结 构,其中凹部的底部长度在7mm到7.5mm的范围中具有D3>D4的关 系,并且凹部的深度逐渐地减小。通过减小凹部的深度,在半最大值 (FWHM)处的半宽度变得更加更窄并且如在图50中所图示地在横向方向上宽广地分布。
实施例可以提供一种在不同轴线方向具有不同亮度分布的光学透 镜。实施例可以减小光学透镜的数目。实施例可以减小由于从光学透 镜提取的光而引起的噪声诸如热斑。实施例可以减小在置放在电路板 上的光学透镜之间的干扰。实施例可以减小置放在灯单元中的发光器 件和光学透镜的数目。实施例可以生成一种包括单条形发光模块的显 示器件的灯单元。实施例可以改进包括光学透镜和灯单元的发光模块 的可靠性。实施例可以通过最小化在相邻光学透镜之间的干扰而改进 图像的质量。实施例可以改进包括发光模块的照明***的可靠性。根 据实施例的光学透镜和带有包括该光学透镜的发光模块的显示器件可 以应用于各种便携式终端、笔记本计算机的监视器、膝上型计算机的 监视器、电视机等。根据实施例的发光模块可以应用于灯单元。灯单 元可以具有包括一个或者多个发光模块的结构并且可以应用于三维显 示器、各种灯、信号灯、车辆头灯、电子显示器等。
前面的实施例仅仅是示例性的并且不被视为限制本公开。这个说 明旨在是示意性的,而非限制权利要求的范围。对本领域技术人员来 说,很多可替代形式、修改和变型是显而易见的。在这里描述的示例 性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以以各种方式组合以获得 另外的和/或可替代的示例性实施例。
因为在不偏离其特性的情况下目前的特征可以被以数种形式体 现,所以还应该理解上述实施例不受前面的说明的任何细节限制,除 非另有规定,否则应该在它的、如在所附权利要求中限定的范围内被 一般性地考虑,并且因此落入权利要求的范围或者这种范围的等价形 式内的所有的改变和修改意欲被所附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种光学透镜,包括:
底表面;
凹形凹部,所述凹形凹部被置放在所述底表面的中心区域中;
第一光出射表面,所述第一光出射表面在与所述底表面和所述凹部相对的侧面上具有凸形弯曲表面;以及
第二光出射表面,所述第二光出射表面在所述底表面和所述第一光出射表面之间,
其中,在所述底表面上在第一轴线方向上的长度是D1,并且在垂直于所述第一轴线方向的第二轴线方向上的长度是D2,
在所述凹部的底部上在所述第一轴线方向上的长度是D3,并且在所述凹部的底部上在所述第二轴线方向上的长度是D4,
所述底表面的长度具有D1<D2的关系,以及
所述凹部的底部长度具有D3>D4的关系。
2.根据权利要求1所述的光学透镜,其中,在所述底表面上的长度比率D2/D1小于在所述凹部的底部上的长度比率D3/D4,
其中,所述第一光出射表面在所述第一轴线方向上的最大长度是D1,并且其在所述第二轴线方向上的最大长度是D2,以及
所述长度比率D2/D1在所述长度比率D3/D4的1.2到1.6倍的范围中。
3.根据权利要求1所述的光学透镜,进一步包括:从所述底表面突出的多个支撑突起,
其中,所述多个支撑突起在所述第一轴线方向上的间隔大于其在所述第二轴线方向上的间隔,
其中,所述底表面和所述凹部的底视图形状是不同的椭圆形状。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的光学透镜,进一步包括:在所述第二光出射表面的表面上在所述第一轴线方向上突出的横向突起,以及
其中,所述第二光出射表面具有竖直平面或者倾斜表面。
5.根据权利要求4所述的光学透镜,其中,所述底表面包括邻近于所述凹部的第一边缘和邻近于所述第二光出射表面的第二边缘,
所述第一边缘的高度小于所述第二边缘的高度,以及
其中,在所述底表面的第一边缘和所述第二边缘之间的区域具有弯曲表面和倾斜表面中的至少一个。
6.根据权利要求1到3中任何一项所述的光学透镜,其中,所述凹部的深度大于在所述凹部的底部上在所述第一轴线方向上的长度,以及
其中,所述凹部的深度等于或者大于所述第二光出射表面的厚度的两倍。
7.根据权利要求4所述的光学透镜,其中,所述第二光出射表面在所述第一轴线方向上的厚度等于或者小于其在所述第二轴线方向上的厚度,以及
其中,在从所述第一轴线方向更加靠近所述第二轴线方向时,所述第二光出射表面的厚度逐渐地变得更厚。
8.根据权利要求1到3中任何一项所述的光学透镜,其中,所述凹部的第一顶点比所述凹部的底部更加靠近所述第一光出射表面的第二顶点,
在所述第一光出射表面上在竖直方向上与所述凹部重叠的中心区域具有平坦表面或者凸形弯曲表面,以及
所述凹部的深度等于或者大于在所述凹部的底部和所述第一光出射表面的第二顶点之间的间隔的80%。
9.一种发光模块,包括:
电路板;
多个发光器件,所述多个发光器件在第一轴线方向上被置放在所述电路板上;以及
多个光学透镜,所述多个光学透镜被分别地置放在所述多个发光器件上方,
其中,所述光学透镜包括:
底表面,所述底表面面对所述电路板的顶表面;
凹形凹部,所述凹形凹部被置放在所述底表面的中心区域中;
第一光出射表面,所述第一光出射表面在与所述底表面和所述凹部相对的侧面上具有凸形弯曲表面;
第二光出射表面,所述第二光出射表面在所述底表面和所述第一光出射表面之间;以及
多个支撑突起,所述多个支撑突起从所述底表面朝向所述电路板突出,
在所述底表面上在第一轴线方向上的长度是D1,并且在垂直于所述第一轴线方向的第二轴线方向上的长度是D2,
在所述凹部的底部上在所述第一轴线方向上的长度是D3,并且在所述凹部的底部上在所述第二轴线方向上的长度是D4,
所述底表面的长度具有D1<D2的关系,
所述凹部的底部长度具有D3>D4的关系,
其中,所述发光器件包括具有通过其发射光的顶表面和多个侧表面的LED芯片,以及
所述发光器件的至少一个部分被置放在所述凹部中。
10.根据权利要求9所述的发光模块,其中,所述光学透镜在所述第一轴线方向上的最大长度是D1,并且其在所述第二轴线方向上的最大长度是D2,
所述第一光出射表面在所述第一轴线方向上的最大长度是D1,并且其在所述第二轴线方向上的最大长度是D2,
在所述底表面上的长度比率D2/D1小于在所述凹部的底部上的长度比率D3/D4,
其中,所述底表面和所述凹部的底视图形状是不同的椭圆形状,以及
所述长度比率D2/D1在所述长度比率D3/D4的1.2到1.6倍的范围中。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2016-0017677 | 2016-02-16 | ||
KR1020160017677A KR102550461B1 (ko) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | 광학 렌즈, 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 |
KR10-2016-0126649 | 2016-09-30 | ||
KR1020160126649A KR20180036272A (ko) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | 광학 렌즈, 광원 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107085252A true CN107085252A (zh) | 2017-08-22 |
CN107085252B CN107085252B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=58191233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710083158.3A Active CN107085252B (zh) | 2016-02-16 | 2017-02-16 | 光学透镜和包括光学透镜的发光模块 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10203086B2 (zh) |
EP (1) | EP3208533B1 (zh) |
JP (1) | JP6879770B6 (zh) |
CN (1) | CN107085252B (zh) |
TW (1) | TWI725121B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107816702A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-20 | 惠州市日泰信光电有限公司 | 一种新型非对称设计led透镜 |
CN108716653A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-10-30 | 苏州欧普照明有限公司 | 非对称配光透镜、发光模组及面板灯 |
CN110506183A (zh) * | 2018-03-15 | 2019-11-26 | 首尔半导体株式会社 | 发光模块及透镜 |
CN111207365A (zh) * | 2019-08-07 | 2020-05-29 | 友达光电股份有限公司 | 光学透镜、发光装置及背光模块 |
CN111237721A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 莫列斯有限公司 | 用于发光设备的光扩散透镜 |
CN112731571A (zh) * | 2020-08-26 | 2021-04-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 光学透镜和发光模块 |
US11815258B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-11-14 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting module and lens |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107407473B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-08-28 | 索尼公司 | 用于光源的透镜、照明装置和显示装置 |
KR102457293B1 (ko) * | 2015-10-13 | 2022-10-24 | 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | 렌즈 및 이를 포함하는 조명 장치 |
WO2018159977A1 (ko) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 서울반도체주식회사 | 디스플레이 장치, 백라이트 유닛, 발광모듈 및 렌즈 |
CN206610827U (zh) * | 2017-02-28 | 2017-11-03 | 首尔半导体株式会社 | 发光模块和透镜 |
JP2019087335A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
TWI670544B (zh) * | 2018-03-06 | 2019-09-01 | 達運精密工業股份有限公司 | 光源裝置及使用其之顯示裝置 |
JP6729627B2 (ja) * | 2018-04-20 | 2020-07-22 | 日亜化学工業株式会社 | 光源モジュール |
JP7038603B2 (ja) * | 2018-05-30 | 2022-03-18 | 株式会社エンプラス | 光束制御部材、発光装置、面光源装置および表示装置 |
KR102199107B1 (ko) * | 2019-06-05 | 2021-01-06 | 주식회사 에이치엘옵틱스 | 편중된 광원의 확산 보정 렌즈 |
JP7320430B2 (ja) * | 2019-11-12 | 2023-08-03 | 株式会社エンプラス | 面光源装置および表示装置 |
TWI764349B (zh) | 2020-10-30 | 2022-05-11 | 達運精密工業股份有限公司 | 背光模組 |
EP4034808A4 (en) * | 2020-11-30 | 2022-11-30 | HGCI, Inc. | LENS COVER WITH LENS ELEMENT |
KR102491713B1 (ko) * | 2021-01-14 | 2023-01-27 | 주식회사 에이치엘옵틱스 | 비등방 반사를 이용한 렌즈 |
EP4328638A1 (en) | 2021-10-27 | 2024-02-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device and manufacturing method therefor |
TWI831620B (zh) * | 2023-02-21 | 2024-02-01 | 友達光電股份有限公司 | 發光單元 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2221891A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-25 | Everlight Electronics Co., Ltd. | Light emitting device |
US20100302785A1 (en) * | 2009-05-31 | 2010-12-02 | Byd Company Limited | Led lens and assembly |
US20130114022A1 (en) * | 2011-05-31 | 2013-05-09 | Panasonic Corporation | Light emitting device, surface light source, liquid crystal display device, and lens |
CN103527974A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 恩普乐股份有限公司 | 光束控制部件、发光装置、面光源装置以及显示装置 |
CN103968327A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | (株)博音技术 | 具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜 |
US20140301085A1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Lens and light emitting module for surface illumination |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101644140B1 (ko) | 2010-01-07 | 2016-07-29 | 서울반도체 주식회사 | 비대칭 광 지향각 패턴을 갖는 led용 렌즈 및 그것을 포함하는 발광장치 |
WO2011114608A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | パナソニック株式会社 | 発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置 |
KR101238352B1 (ko) | 2010-05-24 | 2013-02-28 | 주식회사 아모럭스 | 비대칭 배광곡선을 조정하는 led조립체와 그를 이용한 착탈식 led조립블록 및 착탈식 블록 조립구조를 가지는 led조명장치 |
CN102297382B (zh) | 2010-06-25 | 2013-01-02 | 旭丽电子(广州)有限公司 | Led透镜 |
KR101756826B1 (ko) | 2010-09-06 | 2017-07-12 | 삼성전자주식회사 | 광학 렌즈 및, 이를 이용한 광원 모듈과 가로등 |
CN102840544B (zh) * | 2011-06-24 | 2015-01-21 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种配光透镜及led道路灯 |
CN104011461B (zh) * | 2011-12-20 | 2017-05-24 | 纳卢克斯株式会社 | 光学元件、包含该光学元件的照明装置以及使用了该照明装置的照明模块 |
KR101887624B1 (ko) | 2011-12-23 | 2018-08-13 | 서울반도체 주식회사 | 발광 모듈 및 렌즈 |
US9046293B2 (en) * | 2012-03-05 | 2015-06-02 | Elizabeth M. Parkyn | Wide-angle non-imaging illumination lens arrayable for close planar targets |
US9080739B1 (en) * | 2012-09-14 | 2015-07-14 | Cooper Technologies Company | System for producing a slender illumination pattern from a light emitting diode |
DE202013012818U1 (de) * | 2012-10-30 | 2020-01-23 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Linse und lichtemittierendes Modul zur Flächenbeleuchtung |
TW201425813A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 光學透鏡以及應用該光學透鏡的發光元件 |
US8651707B1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-02-18 | Ledlink Optics, Inc. | Optical lens for a LED having a quasi-elliptical shape |
TWM503531U (zh) * | 2014-12-24 | 2015-06-21 | 一品光學工業股份有限公司 | 透鏡與光源模組 |
-
2017
- 2017-02-15 EP EP17156224.2A patent/EP3208533B1/en active Active
- 2017-02-15 US US15/433,714 patent/US10203086B2/en active Active
- 2017-02-16 TW TW106105038A patent/TWI725121B/zh active
- 2017-02-16 JP JP2017027303A patent/JP6879770B6/ja active Active
- 2017-02-16 CN CN201710083158.3A patent/CN107085252B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2221891A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-25 | Everlight Electronics Co., Ltd. | Light emitting device |
US20100302785A1 (en) * | 2009-05-31 | 2010-12-02 | Byd Company Limited | Led lens and assembly |
US20130114022A1 (en) * | 2011-05-31 | 2013-05-09 | Panasonic Corporation | Light emitting device, surface light source, liquid crystal display device, and lens |
CN103527974A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 恩普乐股份有限公司 | 光束控制部件、发光装置、面光源装置以及显示装置 |
CN103968327A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | (株)博音技术 | 具有矩形光分布的显示器用扩散非球面透镜 |
US20140301085A1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Lens and light emitting module for surface illumination |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107816702A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-20 | 惠州市日泰信光电有限公司 | 一种新型非对称设计led透镜 |
CN110506183A (zh) * | 2018-03-15 | 2019-11-26 | 首尔半导体株式会社 | 发光模块及透镜 |
US11815258B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-11-14 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Light emitting module and lens |
CN108716653A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-10-30 | 苏州欧普照明有限公司 | 非对称配光透镜、发光模组及面板灯 |
CN111237721A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 莫列斯有限公司 | 用于发光设备的光扩散透镜 |
CN111207365A (zh) * | 2019-08-07 | 2020-05-29 | 友达光电股份有限公司 | 光学透镜、发光装置及背光模块 |
US11280473B2 (en) | 2019-08-07 | 2022-03-22 | Au Optronics Corporation | Optical lens, light-emitting device and backlight module |
CN111207365B (zh) * | 2019-08-07 | 2022-04-19 | 友达光电股份有限公司 | 光学透镜、发光装置及背光模块 |
CN112731571A (zh) * | 2020-08-26 | 2021-04-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 光学透镜和发光模块 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI725121B (zh) | 2021-04-21 |
CN107085252B (zh) | 2021-03-09 |
JP6879770B2 (ja) | 2021-06-02 |
EP3208533A1 (en) | 2017-08-23 |
US10203086B2 (en) | 2019-02-12 |
EP3208533B1 (en) | 2018-11-21 |
TW201743082A (zh) | 2017-12-16 |
US20170234507A1 (en) | 2017-08-17 |
JP6879770B6 (ja) | 2021-07-14 |
JP2017147227A (ja) | 2017-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107085252A (zh) | 光学透镜和包括光学透镜的发光模块 | |
TWI711787B (zh) | 光學透鏡及具有光學透鏡之發光模組 | |
US10186643B2 (en) | Light-emitting module and light unit having thereof | |
KR102558280B1 (ko) | 광원 유닛 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
KR102538448B1 (ko) | 조명 모듈 | |
KR102550461B1 (ko) | 광학 렌즈, 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
KR102024291B1 (ko) | 램프 유닛 및 그를 이용한 차량 램프 장치 | |
KR20220047961A (ko) | 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
KR20180036272A (ko) | 광학 렌즈, 광원 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
KR102425317B1 (ko) | 광학 렌즈, 조명 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
KR102140273B1 (ko) | 발광 소자 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지 | |
US10907775B2 (en) | Optical lens, lighting module and light unit having the same | |
KR102450726B1 (ko) | 광학 렌즈, 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 | |
CN105870309B (zh) | 发光器件封装及包含该封装的照明装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210812 Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |