非球面透镜的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2011年1月7日、申请号为201180005656.7 (国际申请号为PCT/ KR2011/000101)、题为"非球面L邸透镜及包括该透镜的发光装置"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及L邸用透镜，尤其设及非球面L邸透镜及包括该L邸透镜的发光装置。
【背景技术】
[0003] 发光二极管化i曲t Emitting Diode ,LED)是一种随着电流的施加，根据电子和空 穴在半导体P-N结(P-N junction)结构上复合时的电位差进行发光的半导体发光装置，运 种LED W由氮化嫁(GaN)、神化嫁(GaAS )、憐化嫁(GaP )、嫁-神-憐(GaAs 1 -xPx )、嫁-侣-神 (Ga 1 -xAlxAs)、憐化铜（InP)、铜-嫁-憐）（In 1 -xGaxP)等构成的化合物半导体作为材料，在 W往大多应用于显示用灯或者显示如数字一样的简单的信息，但最近随着产业技术的发 展，尤其信息显示技术和半导体技术的发展，不仅在液晶显示装置等的平板显示器(FPD， Flat Panel Display)领域中应用，还在一般的照明领域中应用。
[0004] 特别是，相比现有的光源，L邸在电力效率上更加突出，且寿命长好几倍，而且由于 具有不产生有害的紫外线，且环保的优点，因此最近Lm)作为能够代替冷阴极巧光灯(CCFL) 的光源而逐渐地更加受到关注。
[0005] 但是，Lm)由于点光源的特性而存在如下问题。即，L邸作为显示装置的背光光源而 使用时，在LED正上方的面板上，照明度表现为较高，而在LED和LED之间的区域，照明度表现 为较低，从而导致整个面板的照明度不均匀，或者需要将Lm)使用为路灯照明用途时，在路 灯正下方部分较亮，而在路灯与路灯之间的路面变得非常暗，从而导致引起行人乃至驾驶 员的不便。
[0006] 具体地，对于将现有的半球形L邸透镜使用为背光光源的情形作为例子进行说明。
[0007] 目P，参照图1至图3,图1为使用现有的半球形L邸透镜的发光装置100的剖视图、图2 为由发光装置100发散的光的指向角曲线图，图3为将发光装置100使用为背光光源时，基于 发光装置100的排列的显示装置的面板上的照明度的曲线图。
[000引如图1所示，现有的发光装置100包括用于发射光的Lm)忍片2和控制从所述Lm)忍 片2发出的光的角度的半球状的L邸透镜4。另外，虽然省略了图示，但是为了制造出白色光， 在所述L邸忍片2上可涂布巧光物质(未图示）。
[0009] 参照图2,对于从图1的、根据现有技术所提供的发光装置100发射的光的指向角来 说，基于形成为半球状的所述透镜4的结构，L抓忍片2发出的光向中屯、集中，因此W中屯、轴 为中屯、，光的强度最强，且越沿左右侧移动，光的强度越来越减小，从而具有对称的指向角 图案。
[0010] 据此，如图3所示，当采用现有的半球形Lm)透镜的发光装置100在显示装置的背光 单元内排列成一列时，在放置于发光装置100的上部的面板上的照明度曲线图将变得不均 匀，且明部和暗部反复出现。
[0011] 据此，当想要采用发光装置作为背光用光源时，急需要开发出如下的非球面L邸透 镜。即，相比在发光装置的中屯、侧，在周边两个外侧上，光亮或光强度更强，与此同时，通常 的非球面透镜所具有的色差问题并不严重。
[0012] 并且，当想要采用发光装置作为照明用光源时，急需要开发出如下的非球面L邸透 镜。即，与现有的对称的指向角图案不同，WL邸用透镜的长轴和短轴方向为基准，指向角图 案成非对称形状。
【发明内容】
[oou] 技术课题
[0014] 本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的技术课题在于提供一种使从发光 二极管忍片发出的光的指向角曲线图案变化为双峰形状，且使色差最小化的非球面Lm)透 镜及包括该透镜的发光装置。
[0015] 本发明的技术课题在于提供一种使从发光二极管忍片发出的光的指向角曲线图 案变成WLm)用透镜的长轴和短轴方向为基准非对称的形状的非球面Lm)透镜及包括该透 镜的发光装置。
[00W 技术方案
[0017] 根据本发明的一方面，提供一种W中屯、轴为中屯、形成福射状对称的非球面Lm)透 镜。所述非球面Lm)透镜的特征在于，包括所述中屯、轴附近凹入而下陷的出光面和由顶点位 于所述中屯、轴上的圆锥形面形成的入光面，所述出光面中侧面的局部形成有多个凸起。
[0018] 优选地，所述非球面L邸透镜的特征在于，由液态硅胶形成。
[0019] 优选地，所述非球面L邸透镜的特征在于，所述出光面包括至少两个直线部。
[0020] 优选地，所述非球面Lm)透镜的特征在于，所述两个直线部在所述中屯、轴线上相 接，且各自的倾斜度相对于水平方向为约10度W上且约40度W下。
[0021] 优选地，所述非球面L邸透镜的特征在于，所述出光面由曲率半径不同的多个曲线 部的组合构成。
[0022] 优选地，所述非球面Lm)透镜的特征在于，所述曲率半径为约1.0 W上且约5.0 W 下。
[0023] 根据本发明的另一方面，提供一种色差得到改善的背光用发光装置，所述背光用 发光装置包括:壳体;发光二极管忍片，贴装于所述壳体上部；W及非球面Lm)透镜，形成于 所述发光二极管忍片的上部，且W中屯、轴为中屯、形成福射状对称，在此，所述非球面Lm)透 镜的特征在于包括:所述中屯、轴附近凹入而下陷的出光面；由顶点位于所述中屯、轴上的圆 锥形面形成的入光面，所述出光面中侧面的局部形成有多个凸起。
[0024] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，在从所述发光二极管忍片发出并经过 所述非球面Lm)透镜的光中，整体上中央部的光亮或光强度相当于峰值的约30%至约40%， 指向角曲线的峰值角度为约±67度。
[0025] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述非球面L邸透镜由液态硅胶形成。
[0026] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述非球面Lm)透镜的所述出光面包括 至少两个直线部。
[0027] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述两个直线部在所述中屯、轴线上相 接，且各自的倾斜度相对于水平方向为约10度W上且约40度W下。
[0028] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述非球面Lm)透镜的所述出光面由曲 率半径不同的多个曲线部的组合构成。
[0029] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述曲率半径为约1.OW上且约5.OW 下
[0030] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述发光二极管忍片布置于所述非球 面L邸透镜的所述中屯、轴与所述壳体相接的位置。
[0031] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述壳体包括预定深度的空腔，所述发 光二极管忍片位于所述空腔内。
[0032] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述空腔被用于封装所述发光二极管 忍片的封装材料充填。
[0033] 优选地，所述背光用发光装置的特征在于，所述非球面Lm)透镜通过对所述液态娃 胶和扩散剂的混合物进行注射成型而形成。
[0034] 根据本发明的又一方面，公开一种形成于发光二极管忍片的上部的非球面Lm)透 镜。在所公开的非球面Lm)透镜中，所述非球面LED透镜的长轴截面和短轴截面的形状互不 相同，所述非球面Lm)透镜的长轴截面包括W中屯、轴线为基准形成对称的第一透镜部和第 二透镜部，所述第一透镜部及所述第二透镜部具有分别在顶面包括第一平坦部和第二平坦 部的凸透镜的形状，且在所述中屯、轴上相互面接触而形成凹陷部。
[0035] 优选地，所述非球面LED透镜的特征在于，由所述非球面Lm)透镜的长轴截面的形 状引起的、来自所述发光二极管忍片的光的指向角图案在整体上呈具有双峰的形态。
[0036] 优选地，所述非球面LED透镜的特征在于，由所述非球面Lm)透镜的短轴截面的形 状引起的、来自所述发光二极管忍片的光的指向角图案形成为，在中央部的光强度最强，且 越向外侧移动，光的强度越减小的形态。
[0037] 根据本发明的又一方面，公开一种包括形成于发光二极管忍片的上部的非球面 L抓透镜的发光装置。所公开的发光装置的特征在于包括:基板;贴装于所述基板上部的发 光二极管忍片；W及形成与所述发光二极管忍片的上部的非球面L邸透镜，在此，所述Lm)用 透镜的长轴截面和短轴截面的形状互不相同，所述非球面Lm)透镜的长轴截面包括W中屯、 轴线为基准形成对称的第一透镜部和第二透镜部，所述第一透镜部及所述第二透镜部具有 分别在顶面包括第一平坦部和第二平坦部的凸透镜的形状，且在所述中屯、轴上相互面接触 而形成凹陷部。
[0038] 优选地，所述发光装置的特征在于，所述发光二极管忍片布置于所述非球面L邸透 镜的所述中屯、轴和所述基板相接的位置与其周边。
[0039] 优选地，所述发光装置的特征在于，由所述非球面Lm)透镜的长轴截面的形状引起 的、来自所述发光二极管忍片的光的指向角图案在整体上呈具有双峰的形态。
[0040] 优选地，所述发光装置的特征在于，由所述非球面Lm)透镜的短轴截面的形状引起 的、来自所述发光二极管忍片的光的指向角图案形成为，在中央部的光强度最强，且越向外 侧移动，光的强度越减小的形态。
[0041] 优选地，所述发光装置的特征在于所述发光二极管忍片还布置于所述非球面LED 透镜的中屯、轴和所述基板相接的位置的周边。
[0042] 有益效果
[0043] 根据本发明的一实施例，通过使用非球面LED透镜而使光指向角曲线图案变换