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1、10申请公布号CN104040740A43申请公布日20140910CN104040740A21申请号201280059493522申请日20121130102011012837520111202KR102011014109820111223KRH01L33/58200601H01L33/48200601F21V5/0420060171申请人首尔半导体株式会社地址韩国京畿道安山市72发明人金恩柱金枋显梁暎银74专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人鲁恭诚韩明星54发明名称发光模块和透镜57摘要提供了一种包括透镜的发光模块。所述发光模块包括发光二极管芯片和透镜。根据实施例的透镜。
2、包括下表面，具有凹入部分；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射。所述透镜的上表面包括沿着上表面的中心轴设置的凹面。所述下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面。垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域内。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014060386PCT国际申请的申请数据PCT/KR2012/0103142012113087PCT国际申请的公布数据WO2013/081417EN2013060651INTCL权利要求书3页说明书12页附图11页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利。
3、申请权利要求书3页说明书12页附图11页10申请公布号CN104040740ACN104040740A1/3页21一种发光模块，包括发光二极管芯片；透镜，用于将从发光二极管芯片发出的光的光通量分散，其中，所述透镜包括下表面，具有凹入部分，从发光二极管芯片发出的光入射到凹入部分上；上表面，所述入射到凹入部分上的光从上表面出射，上表面包括沿着上表面的中心轴设置的凹面，下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面，垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域内。2根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述透镜的上表面和凹入部分。
4、关于穿过中心轴的表面镜面对称。3根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述透镜的上表面和凹入部分关于中心轴具有回转体形状。4根据权利要求1所述的发光模块，其中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上形成光散射图案，并且在比所述至少一个表面更靠近所述中心轴的表面上形成光散射图案。5根据权利要求1或4所述的发光模块，其中，在所述上表面的凹面上形成光散射图案。6根据权利要求1所述的发光模块，其中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上还形成具有与透镜的折射率不同的折射率的材料层，并且在比所述至少一个表面更靠近所述中。
5、心轴的表面上还形成所述材料层。7根据权利要求1或6所述的发光模块，其中，还在所述上表面的凹面上形成具有与透镜的折射率不同的折射率的材料层。8根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比由上表面的凹面和凸面彼此相遇形成的拐点曲线包围的区域更窄的区域内。9根据权利要求8所述的发光模块，其中，垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比发光装置的光出射表面区域更窄的区域内。10根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述透镜还包括连接上表面和下表面的凸缘，并且所述凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面。
6、中的至少一个表面设置在所述凸缘上方。11根据权利要求1所述的发光模块，其中，所述发光模块还包括发光装置，其中，所述发光装置包括发光二极管芯片；壳体，发光二极管芯片安装在壳体中；波长转换层，用于转换从发光二极管芯片发出的光的波长。权利要求书CN104040740A2/3页312根据权利要求11所述的发光模块，其中，波长转换层与透镜的凹入部分分开并设置在透镜下方。13根据权利要求11所述的发光模块，其中，所述发光模块还包括印刷电路板，所述发光装置安装在印刷电路板中，其中，所述透镜安放在印刷电路板上。14根据权利要求11所述的发光模块，其中，在发光装置和凹入部分之间存在气隙。15一种透镜，包括下表面。
7、，包括凹入部分，光入射到凹入部分上；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射，其中，上表面包括靠近中心轴设置的凹面和从所述凹面连续延伸的凸面，下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面，垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域内。16一种发光模块，包括发光二极管芯片；透镜，用于将从发光二极管芯片发出的光的光通量分散，其中，所述透镜包括下表面，具有凹入部分，从发光二极管芯片发出的光入射到凹入部分上；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射，其中，所述凹入部分的入口区域具有沿着单个轴方向拉长的形状。17根据权。
8、利要求16所述的发光模块，其中，所述凹入部分的入口区域具有矩形形状、椭圆形形状或带有圆角的矩形形状。18根据权利要求17所述的发光模块，其中，所述凹入部分沿着单个轴方向的截面形状是所述凹入部分关于中心轴对称且侧表面为直线的梯形形状，或者所述凹入部分沿着单个轴方向的截面形状是侧表面为曲线的梯形形状。19根据权利要求18所述的发光模块，其中，所述凹入部分沿着垂直于所述单个轴方向的方向的截面形状是所述凹入部分关于中心轴对称且侧表面为直线的梯形形状，或者所述凹入部分沿着垂直于所述单个轴方向的方向的截面形状是侧表面为曲线的梯形形状。20根据权利要求19所述的发光模块，其中，所述凹入部分沿着单个轴方向的截。
9、面形状中的顶边的长度比所述凹入部分沿着垂直于所述单个轴方向的方向的截面形状的顶边的长度长。21根据权利要求16所述的发光模块，其中，所述上表面具有回转对称。22根据权利要求16所述的发光模块，其中，所述上部具有沿着垂直于所述单个轴方向的方向拉长的形状。23根据权利要求22所述的发光模块，其中，所述上表面沿着单个轴方向的截面形状是半球形。24根据权利要求23所述的发光模块，其中，所述上表面具有两个半球形彼此重叠的形状。25根据权利要求16所述的发光模块，其中，所述上表面包括沿着上表面的中心轴设权利要求书CN104040740A3/3页4置的凹面，下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸。
10、出的表面中的至少一个表面，垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域中。26根据权利要求25所述的发光模块，其中，所述透镜的上表面和凹入部分关于穿过中心轴的表面镜面对称。27根据权利要求25所述的发光模块，其中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上形成光散射图案，并且在比所述至少一个表面更靠近所述中心轴的表面上形成光散射图案。28根据权利要求25所述的发光模块，其中，在所述上表面的凹面上形成光散射图案。29根据权利要求25所述的发光模块，其中，所述透镜还包括连接上表面和下表面的凸缘，并且所述凹入部分内。
11、的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在所述凸缘上方。30根据权利要求16所述的发光模块，其中，所述发光模块还包括发光装置，其中，所述发光装置包括发光二极管芯片；壳体，发光二极管芯片安装在壳体中；波长转换层，用于转换从发光二极管芯片发出的光的波长。31根据权利要求30所述的发光模块，其中，所述波长转换层与透镜的凹入部分分开并设置在透镜下方。32根据权利要求30所述的发光模块，其中，所述发光模块还包括印刷电路板，所述发光装置安装在印刷电路板中，其中，所述透镜安放在印刷电路板上。33根据权利要求30所述的发光模块，其中，在发光装置和凹入部分之间存在气隙。34一种透镜，包括下表。
12、面，包括凹入部分，光入射到凹入部分上；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射，其中，所述凹入部分的入口区域具有沿着单个轴方向拉长的形状，使得入射到所述凹入部分上的光形成沿着垂直于所述单个轴方向的方向拉长的光定向图案。35根据权利要求34所述的透镜，其中，所述上表面包括靠近中心轴设置的凹面和从所述凹面连续延伸的凸面，下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面，垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域内。权利要求书CN104040740A1/12页5发光模块和透镜技术领域0001本发明涉及一种发光模块，更具。
13、体地说，涉及一种包括用作液晶显示器的面照明装置或背光源的透镜的发光模块。背景技术0002存在用于从背后照亮液晶显示器的侧光式背光源EDGETYPEBACKLIGHT和直下式背光源DIRECTTYPEBACKLIGHT。对于侧光式背光源，发光二极管LED布置在导光板的一侧，通过利用导光板使从光源入射的光从背后照亮液晶面板。侧光式背光源可减少LED的数量，并且不需要LED之间的高水平的质量偏差。因此，侧光式背光源成本合理，并且有利于低功耗产品的发展。然而，侧光式背光源几乎不能克服液晶显示器的边缘部分和中心部分之间的对比度的差异，并且在实现高的图像质量方面具有限制。0003另一方面，对于直下式背光源。
14、，多个LED按照恒定的间隔布置在液晶面板的正下方，并且来自LED的光从背后照亮液晶面板。直下式背光源具有能够克服液晶显示面板的边缘部分和中心部分之间的对比度的差异并能够实现高的图像质量的优点。0004然而，在直下式背光源的情况下，如果各个LED不能均匀地从背后照亮相对大的区域，则需要密集地布置较大数量的LED，导致功耗的增加。另外，如果LED具有质量偏差，则液晶面板被不均匀地从背后照亮，使得难以确保屏幕的均匀质量。0005为了减少所使用的LED的数量，可使用通过在每个LED中布置透镜而将光分散的技术。然而，即使在LED和透镜之间的对准发生轻微的变化也会导致通过透镜所发出的光的分布的显著变化，从。
15、而更加难以均匀地从背后照亮液晶面板。0006另外，如图1中所示，当应用了具有盘形的光定向图案LIGHTORIENTATIONPATTERNLP的透镜时，可形成相邻的光束彼此交叉的明亮部分WP以及光很少照射到的黑暗部分BP。0007可以通过减少朝向明亮部分WP行进的光通量来控制明亮部分WP，同时基于光定向图案LP的视角来调节亮度。另一方面，可通过增大光定向图案LP的尺寸或者减小LED之间的间隙来控制黑暗部分BP。然而，如果朝向明亮部分WP行进的光通量减少以消除明亮部分WP，则黑暗部分BP会更加黑暗；相反地，如果光定向图案LP的尺寸增加或者LED之间的间隙减小以消除黑暗部分BP，则明亮部分WP变得。
16、更宽广和更明亮。换句话说，难以消除明亮部分WP和黑暗部分BP两者。发明内容0008技术问题0009本发明的一方面在于提出一种用于分散光的透镜和一种包括该透镜的发光模块，更具体地说，提出一种适合于面光源或直下式背光源的发光模块和透镜。0010本发明的另一方面在于提出一种用于分散光的透镜和一种包括该透镜的发光模块，更具体地说，提出一种透镜和一种能够增大LED与透镜之间的对准容差和发光模块。说明书CN104040740A2/12页60011本发明的另一方面在于提出一种在利用多个LED的光源中能够在整个大的区域发出均匀光的发光模块和透镜。0012本发明的另一方面在于提出一种容易制造的透镜和发光模块。0。
17、013解决技术问题的技术方案0014根据本发明的一方面，一种发光模块包括发光二极管芯片；透镜，用于将从发光二极管芯片发出的光的光通量分散。所述透镜包括下表面，具有凹入部分，从发光二极管芯片发出的光入射到凹入部分上；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射。上表面包括沿着上表面的中心轴设置的凹面。下表面的凹入部分包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面。垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域内。0015所述透镜的上表面和凹入部分可关于穿过中心轴的表面镜面对称。所述透镜的上表面和凹入部分可关于中心轴具有回转体形状。0016所述透。
18、镜的上表面可包括从所述凹面连续延伸的凸面。0017在一些实施例中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上可形成光散射图案，并且在比所述至少一个表面更靠近所述中心轴的表面上可形成光散射图案。光散射图案可形成有不平坦的图案，并且还可将从发光二极管发出的光分散到中心轴附近。0018还可以在所述上表面的凹面上形成光散射图案。0019在一些实施例中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上还可形成具有与透镜的折射率不同的折射率的材料层，并且还可在比所述至少一个表面更靠近所述中心轴的表面上形成所述材料层。0020还可以在。
19、所述上表面的凹面上形成具有与透镜的折射率不同的折射率的材料层。0021垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比由上表面的凹面和凸面彼此相遇形成的拐点曲线包围的区域更窄的区域内。垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面被限制地设置在比发光装置的光出射表面区域更窄的区域内。0022所述透镜还可包括连接上表面和下表面的凸缘，并且所述凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面设置在所述凸缘上方。0023在一些实施例中，所述发光模块还可包括发光装置，其中，所述发光装置包括发光二极管芯片；壳体，发光二极管芯片安装在壳体中；波长转换层，用于。
20、转换从发光二极管芯片发出的光的波长。波长转换层可与透镜的凹入部分分开并设置在透镜下方。0024所述发光模块还可包括印刷电路板，所述发光装置安装在印刷电路板中，所述透镜可安放在印刷电路板上。例如，所述透镜可具有支腿，所述透镜的支腿可安放在印刷电路板上。0025在发光装置和凹入部分之间可存在气隙。0026因此，入射到凹入部分上的光可从凹入部分的表面首次折射。0027根据本发明的另一方面，一种透镜包括发光二极管芯片；透镜，用于将从发光二极管芯片发出的光的光通量分散。所述透镜包括下表面，具有凹入部分，从发光二极管芯片发出的光入射到凹入部分上；上表面，入射到凹入部分上的光从上表面出射。所述凹入部说明书C。
21、N104040740A3/12页7分的入口区域具有沿着单个轴方向拉长的形状。0028所述凹入部分的入口区域可具有各种形状。例如，所述凹入部分的入口区域可具有矩形形状、椭圆形形状或带有圆角的矩形形状。0029所述凹入部分沿着单个轴方向的截面形状可以是所述凹入部分关于中心轴对称且侧表面为直线的梯形形状，或者所述凹入部分沿着单个轴方向的截面形状是侧表面为曲线的梯形形状。另外，所述凹入部分沿着垂直于所述单个轴方向的方向的截面形状可以是所述凹入部分关于中心轴对称且侧表面为直线的梯形形状，或者所述凹入部分沿着垂直于所述单个轴方向的方向的截面形状可以是侧表面为曲线的梯形形状。0030所述透镜的上部可具有回转。
22、对称，但不限于此。所述透镜的上部可具有沿着垂直于所述单个轴方向的方向拉长的形状。，所述上表面可具有两个半球形彼此重叠的形状。0031在一些实施例中，所述上表面可包括沿着上表面的中心轴设置的凹面。下表面的凹入部分可包括垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面。垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面可设置在比凹入部分的入口区域更窄的区域中。0032所述透镜的上表面和凹入部分可关于穿过中心轴的表面镜面对称。0033所述透镜的上表面可包括从所述凹面连续延伸的凸面。0034在一些实施例中，在所述下表面的凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面上可形。
23、成光散射图案，并且在比所述至少一个表面更靠近所述中心轴的表面上可形成光散射图案。光散射图案可形成有不平坦的图案，并且可进一步将从发光二极管发出的光分散到中心轴附近。0035在所述上表面的凹面上还可形成光散射图案。0036所述透镜还可包括连接上表面和下表面的凸缘。所述凹入部分内的垂直于所述中心轴的表面和向下凸出的表面中的至少一个表面可设置在所述凸缘上方。0037在一些实施例中，所述发光模块还可包括发光装置，其中，所述发光装置包括发光二极管芯片；壳体，发光二极管芯片安装在壳体中；波长转换层，用于转换从发光二极管芯片发出的光的波长。所述波长转换层可与透镜的凹入部分分开并可设置在透镜下方。0038所述。
24、发光模块还可包括印刷电路板，所述发光装置安装在印刷电路板中，其中，所述透镜安放在印刷电路板上。例如，所述透镜可包括支腿，并且所述支腿可安放在印刷电路板上。0039在发光装置和凹入部分之间可存在气隙。0040因此，入射到凹入部分上的光可从凹入部分的表面首次折射。0041本发明的有益效果0042根据本发明的实施例，由于首次折射发生在透镜的凹入部分中，二级折射发生在透镜的上表面中，所以所述透镜可将光广阔地分散。另外，由于透镜的凹入部分的上端被形成为包括平坦的表面或凸出的表面而不是凹入的表面的形状，所以可增加LED芯片或发光装置与透镜之间的对准容差。另外，由于可减小光定向分布特性随着透镜的凹入部分的上。
25、端的形状的变化，因此透镜制造处理裕度增加，使制造透镜变得容易。0043另外，由于透镜的凹入部分的入口区域光入射到入口区域上具有拉长的形状，因此光可沿着短轴方向被广阔地分散，从而实现了拉长的光定向图案。因此，通过设置多个说明书CN104040740A4/12页8LED芯片以及在每个LED芯片上设置透镜，光通量可通过拉长的光图案均匀地分布到大的区域，从而实现了均匀的面光源。附图说明0044图1是用于描绘根据现有技术的面光源的光图案的视图。0045图2是用于描绘根据本发明的实施例的发光模块的示意性的截面图。0046图3是用于描绘发光装置的示意性的透视图。0047图4是用于描绘透镜的各种修改的截面图。。
26、0048图5是用于描绘根据本发明的另一实施例的发光模块的透镜的截面图。0049图6是用于描绘在仿真中所使用的发光模块的尺寸的截面图。0050图7是用于描绘图6中的透镜的形状的图形。0051图8是示出图6中的透镜的光束行进方向的视图。0052图9是示出照度分布ILLUMINANCEDISTRIBUTION的曲线图。具体地，图9中的A示出了发光装置的照度分布，图9中的B示出了使用透镜的发光模块的照度分布。0053图10是示出了光定向分布LIGHTORIENTATIONDISTRIBUTION的曲线图。具体地，图10中的A示出了发光装置的光定向分布，图10中的B示出了使用透镜的发光模块的光定向分布。。
27、0054图11是用于描绘根据本发明的其它实施例的面光源的光图案的视图。0055图12是根据本发明的实施例的发光模块的示意性的透视图。0056图13是图12中的发光模块沿着X轴和Y轴截取的剖视图。0057图14是用于描绘透镜的凹入部分的各种形状的平面图。0058图15和图16是用于描绘透镜的凹入部分的各种形状的截面图。0059图17是用于描绘根据本发明的发光模块的光定向分布的曲线图。0060图18是用于描绘根据本发明的另一实施例的透镜的透视图和截面图。0061图19是用于描绘根据本发明的实施例的包括多个发光装置的发光模块的截面图。具体实施方式0062下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
28、。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为受限于在此阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个公开中，将始终使用相同的标号指示相同的元件。0063图2是用于描绘根据本发明的实施例的发光模块的示意性的截面图，图3是用于描绘在所述发光模块中使用的发光装置的透视图。0064参照图2，所述发光模块包括印刷电路板PCB10、发光装置20和透镜30。尽管部分地示出了PCB10，但是多个发光装置20可以以矩阵形式、蜂窝形式等多样地布置在单个PCB10上。0065PCB10在其上表面上包括导电的焊盘图案LANDPA。
29、TTERN，所述焊盘图案结合到发光装置20的端子。另外，PCB10在其上表面上可包括反射薄膜。PCB10可以是基于具有说明书CN104040740A5/12页9优良的导热性的金属的金属基PCBMCPCB。另外，PCB10可以基于绝缘基底材料诸如FR4。尽管未示出，但是可在PCB10下方设置散热器HEATSINK，以消散从发光装置20产生的热。0066如图3中所示，发光装置20包括壳体21、安装在壳体21上的LED芯片23以及覆盖LED芯片23的波长转换层25。发光装置20还包括由壳体21支撑的引线端子未示出。0067可通过对塑料树脂诸如PA或PPA进行注射成型来形成构成封装体的壳体21。在这种。
30、情况下，壳体21可以通过注射成型工艺在支撑引线端子的状态下被成型，并且壳体21可具有空腔21A，空腔21A允许LED芯片23安装到其中。空腔21A限定了发光装置20的光出射区域。0068引线端子被设置为在壳体21内部彼此分开，并且延伸到壳体21的外部，使得引线端子结合到PCB10上的焊盘图案。0069LED芯片23安装在空腔21A的底部上并电连接到引线端子。LED芯片23可以是发出紫外光或蓝光的氮化镓基LED。0070同时，波长转换层25覆盖LED芯片23。在实施例中，在安装了LED芯片23之后，可通过使用包含磷光体的成型树脂MOLDINGRESIN填充空腔21A来形成波长转换层25。在这种情。
31、况下，填充壳体21的空腔21A的波长转换层25的上表面可以是基本平坦或者凸出的。另外，还可以在波长转换层25上形成具有透镜形状的成型树脂。0071在另一个实施例中，其上形成有保形磷光体涂层CONFORMALPHOSPHORCOATINGLAYER的LED芯片23可安装在壳体21上。换句话说，可在LED芯片23上涂敷保形磷光体涂层，并且包括保形磷光体涂层的LED芯片23可安装在壳体21上。包括保形磷光体涂层的LED芯片23可通过透明树脂而成型。另外，成型树脂可具有透镜形状，因此，成型树脂可用作初级透镜PRIMARYLENS。0072波长转换层25可转换从LED芯片23发出的光的波长，以实现混合色。
32、光例如，白光。0073发光装置20被设计为具有镜面对称的光定向分布，具体地，发光装置20可被设计为具有旋转对称的光定向分布。在这种情况下，发光装置20的指向光定向分布的中心的轴被定义为光轴L。即，发光装置20被设计为具有关于光轴L两侧对称的光定向分布。通常，壳体21的空腔21A可被形成为具有镜面对称，光轴L可被定义为穿过空腔21A的中心的直线。0074返回参照图2，透镜30包括下表面31和上表面35，并且透镜30还可包括凸缘37和支腿39。下表面31包括凹入部分31A，并且上表面35包括凹面35A和凸面35B。0075下表面31形成有大致盘形的平坦表面，并且凹入部分31A设置在下表面31的中心。
33、部分。下表面31可以不是平坦的，并且可形成有各种不平坦的图案。0076同时，凹入部分31A的内表面可具有侧表面33A和上端表面33B。上端表面33B垂直于中心轴C，侧表面33A从上端表面33B连续延伸到凹入部分31A的入口。当中心轴C对准为与发光装置20的光轴L一致时，中心轴C被定义为透镜30的中心轴作为从透镜30发出的光定向分布的中心。0077凹入部分31A可以被形成为使得宽度从其入口处向上逐渐变窄的形状。即，随着侧表面33A从入口行进到上端表面33B，侧表面33A变得更靠近中心轴C。因此，上端表面说明书CN104040740A6/12页1033B的区域可被形成为比入口相对更小。在上端表面3。
34、3B附近，侧表面33A可具有相对平缓的坡度。0078上端表面33B的区域被限制为比凹入部分31A的入口区域更窄的区域。另外，上端表面33B的区域可被限制为比由上表面35的凹面35A和凸面35B形成的拐点曲线INFLECTIONLINE包围的区域更窄的区域。另外，上端表面33B的区域可被限制为位于比发光装置20的空腔21A的区域即，光出射区域更窄的区域中。0079当发光装置20的光轴L和透镜30的中心轴C未对准时，上端表面33B的区域减小了穿过透镜30的上表面35发出的光定向分布的变化。因此，考虑到发光装置20和透镜30之间的对准误差，可使上端表面33B的区域最小化。0080同时，透镜30的上表。
35、面35包括凹面35A和关于中心轴C从凹面35A连续延伸的凸面35B。凹面35A和凸面35B彼此相遇的线是拐点曲线。凹面35A以相对大的角度折射从透镜30的中心轴C附近发出的光，以在中心轴C附近将光分散。另外，凸面35B增加了从中心轴C向外发出的光的量。0081上表面35和凹入部分31A关于中心轴C对称。例如，上表面35和凹入部分31A关于穿过中心轴C的表面镜面对称，或者上表面35和凹入部分31A可具有关于中心轴C的回转体形状。另外，凹入部分31A和上表面35可根据需要的光定向分布具有各种形状。0082同时，凸缘37连接上表面35与下表面31，并限制透镜30的外尺寸。在凸缘37的侧表面和下表面3。
36、1上可形成不平坦的图案。同时，透镜30的支腿39连接到PCB10，以支撑下表面31，使得下表面31与PCB10分开。例如，可这样执行所述连接每个支腿39的前端通过粘合剂附着到PCB10，或者每个支腿39插入形成在PCB10上的孔中。0083透镜30被设置为与发光装置20分开。因此，在凹入部分31A中形成气隙。发光装置20的壳体21可设置在下表面31下方，发光装置20的波长转换层25可设置在下表面31下方并远离凹入部分31A。因此，可防止在凹入部分31A内行进的光由于壳体21或波长转换层25的吸收而导致的损耗。0084根据本实施例，由于在凹入部分31A内形成垂直于中心轴C的表面，所以即使当发光装。
37、置20和透镜30之间出现对准误差时，也可减小从透镜30发出的光定向分布的变化。另外，由于在凹入部分31A中未形成相对尖锐的顶点，所以可容易地制造所述透镜。0085图4是用于描绘透镜的各种修改的截面图。将描述图2中的凹入部分31A的各种修改。0086在图4中的A中，垂直于如上参照图2描述的中心轴C的上端表面33B的一部分在中心轴C的附近形成向下凸出的表面。入射到中心轴C的附近的光可主要由所述凸出的表面控制。0087图4中的B与图4中的A相似，但是不同于图4中的A的是上端表面33B的垂直于中心轴C的表面被形成为向上凸出。由于上端表面33B混合地具有向上凸出的表面和向下凸出的表面，所以可减小由于发光。
38、装置20和透镜30之间的对准误差引起的光定向分布的变化。0088在图4中的C中，垂直于如上参照图2描述的中心轴C的上端表面33B的一部分在中心轴C的附近形成向上凸出的表面。入射到中心轴C的附近的光可进一步地由所述凸出的表面控制。说明书CN104040740A107/12页110089图4中的D与图4中的C相似，但是不同于图4中的A的是上端表面33B的垂直于中心轴C的表面被形成为向下凸出。由于上端表面33B混合地具有向上凸出的表面和向下凸出的表面，所以可减小由于发光装置20和透镜30之间的对准误差引起的光定向分布的变化。0090图5是用于描绘根据本发明的另一实施例的发光模块的透镜的截面图。009。
39、1参照图5中的A，可在上端表面33B上形成光散射图案33C。光散射图案33C可形成有不平坦的图案。另外，还可在凹面35A上形成光散射图案35C。光散射图案35C也可形成有不平坦的图案。0092一般来说，相对大量的光通量集中在透镜30的中心轴C附近。另外，在本发明的实施例中，由于上端表面33B垂直于中心轴C，因此光通量可被进一步集中在中心轴C附近。因此，通过在上端表面33B和/或凹面35A上形成光散射图案33C和光散射图案35C，可分配中心轴C附近的光通量。0093参照图5中的B，可在上端表面33B上设置具有与透镜30的折射率不同的折射率的材料层39A。材料层39A可具有比透镜的折射率更大的折射。
40、率，因此，可改变入射到上端表面33B上的光的路径。0094另外，可在凹面35A上设置具有与透镜的折射率不同的折射率的材料层39B。材料层39B可具有比透镜的折射率更大的折射率，因此，穿过凹面35A发出的光的折射角可变得更大。0095图5中的A中的光散射图案33C和35C以及图5中的B中的材料层39A和39B还可应用到图4中所示的各种透镜。0096图6是示出了在仿真中所使用的发光模块的尺寸的截面图。在此将使用图2和图3中的标号。0097发光装置20的空腔21A具有21MM的直径和06MM的高度。波长转换层25填充空腔21A并具有平坦的表面。同时，发光装置20和透镜30的下表面31之间的距离D是0。
41、18MM，发光装置20和透镜30被设置为使得光轴L和中心轴C对准。0098同时，透镜30的高度H是47MM，上表面35的宽度W1是15MM。凹面35A的宽度W2是43MM。设置在下表面31中的凹入部分31A的入口的宽度W1是23MM，上端表面33B的宽度W2是05MM，凹入部分31A的高度H是18MM。0099图7是用于描绘图6中的透镜的形状的图形。图7中的A是用于描绘参考点P、距离R、入射角1和出射角5的截面图，图7中的B示出了距离R随着入射角1的变化。图7中的C示出了5/1随着入射角1的变化。同时，图8示出了当光束以3的间隔从参考点P入射到透镜30时的光束行进方向。0100参照图7中的A,。
42、参考点P指示位于光轴L上的发光装置20的光出射点。参考点P可被近似确定为位于波长转换层25的外表面上，以排除由发光装置20中的磷光体对光进行散射等的影响。0101同时，1是光从参考点P入射到透镜30的角度即，入射角，5是从透镜30的上表面35发出的光的角度即，出射角。同时，R是从参考点P到凹入部分31A的内表面的距离。0102参照图7中的B,由于凹入部分31A的上端表面33B垂直于中心轴C，因此随着说明书CN104040740A118/12页121增大，R略微增大。在图7中的B的曲线图中放大的曲线显示了R的增大。同时，随着1在凹入部分31A的侧表面33A中增大，R减小并在凹入部分31A的入口附。
43、近略微增大。0103参照图7中的C,随着1增大，在凹面35A附近5/1急剧增大，并且在凸面35B附近缓慢地减小。在本实施例中，如图8中所示，在凹面35A与凸面35B相邻处附近发出的光的光通量可彼此重叠。即，被包括在从参考点P入射并且朝向凹面35A出射的光中的光的折射角可大于在拐点曲线附近朝向凸面35B出射的光的折射角。因此，通过控制凹面35A和凸面35B的形状，可减小中心轴C附近的光通量的集中度，同时允许凹入部分31A的上端表面33B具有平坦的形状。0104图9是示出基于图6中的发光装置和透镜的照度分布的曲线图。具体地，图9中的A示出了发光装置的照度分布，图9中的B示出了使用透镜的发光模块的照。
44、度分布。通过入射在与发光装置隔开25MM的屏幕上的光的光通量密度的幅值来表示照度分布。0105如图9中的A中所示，发光装置20具有关于光轴L两侧对称的照度分布，其中，光通量密度在中心处很高并且朝向周边部分急剧减小。当透镜30应用到发光装置20上时，在40MM的半径内可获得总体均匀的光通量密度如图9中的B中所示。0106图10是示出了基于图6的发光装置和透镜的光定向分布的曲线图。具体地，图10中的A示出了发光装置的光定向分布，图10中的B示出了使用透镜的发光模块的光定向分布。光定向分布表示发光强度随着在与参考点P间隔5M的点处的视角而定，沿着互相垂直的方向的光定向分布在单个曲线图中彼此重叠。01。
45、07如图10中的A中所示，从发光装置20中发出的光具有这样的趋势在0处即，在中心处发光强度是高的，随着视角增大，发光强度减小。相比之下，当应用透镜时，如图10中的B中所示，在视角0处，发光强度相对较低，并且在70左右，发光强度相对较高。0108因此，可通过应用透镜30改变发光装置的在中心处较强的光定向分布，从而均匀地从背后照亮相对大的区域。0109在不受限于液晶显示器的背光照明的情况下，根据本发明的实施例的发光模块和透镜还可应用于面照明装置。0110图11是用于描绘根据本发明的另一实施例的面光源的光图案的视图。0111参照图11，根据本发明的其它实施例，通过透镜发出的光定向图案LP具有拉长的形。
46、状。因此，可通过按照恒定的间隔设置光定向图案LP来实现明亮部分WP被拉长的光图案。0112由于设置了拉长的光定向图案LP，因此可防止或者最小化如现有技术中那样的黑暗部分BP的形成，因此，在不考虑黑暗部分BP的情况下，可调整光通量分布以消除黑暗部分BP，从而容易地实现均匀的面光源。0113图12是用于描绘根据本发明的实施例的发光模块的示意性的透视图。图13是图12中的发光模块的剖视图。具体地，图13中的A是沿着长轴Y的方向截取的剖视图，图13中的B是沿着短轴X的方向截取的剖视图。0114参照图12和图13，发光模块包括PCB10、发光装置20和透镜30。尽管部分地示出了PCB10，但是多个发光装。
47、置20可以以直线形式或者矩阵形式多样地布置在单个PCB10说明书CN104040740A129/12页13上。0115因为PCB10与上面参照图2描述的PCB10相同，所以将省略PCB10的详细描述。因为发光装置20也与上面参照图3描述的发光装置20相同，所以将省略发光装置20的详细描述。如上参照图3所描述，波长转换层25可通过使用包含磷光体的成型树脂填充空腔21A而形成以覆盖LED芯片23，或者其上形成有保形磷光体涂层的LED芯片可安装在壳体21上。0116已经描述了包括LED芯片23和壳体21的发光装置20安装在PCB10上，但是LED芯片23可直接安装在PCB10上，并且波长转换层25可。
48、覆盖PCB10上的LED芯片23。0117返回参照图13中的A和图13中的B，透镜30可包括下表面31和上表面35，并且透镜30还可包括凸缘37和支腿39。下表面31包括凹入部分31A，并且上表面35包括凹面35A和凸面35B。0118下表面31形成有大致盘形的平坦表面，并且凹入部分31A设置在下表面31的中心部分。下表面31可以不是平坦的，并且可形成有各种不平坦的图案。0119凹入部分31A是从发光装置20发出的光入射在透镜30上的部分。LED芯片23设置在凹入部分31A的中心部分的下方。凹入部分31A的入口区域具有拉长的形状。在附图中，凹入部分31A的入口区域沿着Y轴方向拉长。在这种情况下。
49、，X轴是短轴方向，Y轴是长轴方向。0120凹入部分31A的入口区域可具有各种形状。例如，如图14中所示，凹入部分31A的入口区域可具有A矩形形状、B椭圆形形状、C具有圆角的矩形形状等。这里，凹入部分31A的入口区域沿着长轴方向的宽度表示为“A”，沿着短轴方向的宽度表示为“B”。0121同时，随着凹入部分31A从入口区域到凹入部分31A的内部，凹入部分31A的宽度变窄。如图15中的A和图15中的B中所示，凹入部分31A的截面形状可以是具有两侧对称的梯形形状。图15中的A示出了凹入部分31A沿着长轴Y轴方向截取的截面，图15中的B示出了凹入部分31A沿着短轴X轴方向截取的截面。0122在图15中的A中，梯形的底边长度表示为A1，梯形的顶边长度表示为A2，从底边的中心穿过顶边的边缘的线关于中心轴的角度表示为。这里，A2小于A1。同时，在图15中的B中，梯形的底边长度表示为B1，梯形的顶边长度表示为B2，从底边的中心穿过顶边的边缘的线关于中心轴的角度表示为。这里，B2小于B1。在这种情形下，A2大于B2，因此，优选的是大于。0123已经参照图15中的A和图15中的B描述了凹入部分31A的截面形状是侧表面为直线的梯形形状的情形，但是如图16中的A和图16中的B中所示，凹入部分31A的截面形状还可以是侧表面为曲线的梯形形状。0124通过按照拉长的形状形。