非球面透鏡的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年1月7日、申請(qǐng)?zhí)枮?01180005656.7 (國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/ KR2011/000101)、題為"非球面L邸透鏡及包括該透鏡的發(fā)光裝置"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及L邸用透鏡，尤其設(shè)及非球面L邸透鏡及包括該L邸透鏡的發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 發(fā)光二極管化i曲t Emitting Diode ,LED)是一種隨著電流的施加，根據(jù)電子和空 穴在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N junction)結(jié)構(gòu)上復(fù)合時(shí)的電位差進(jìn)行發(fā)光的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，運(yùn) 種LED W由氮化嫁(GaN)、神化嫁(GaAS )、憐化嫁(GaP )、嫁-神-憐(GaAs 1 -xPx )、嫁-侶-神 (Ga 1 -xAlxAs)、憐化銅（InP)、銅-嫁-憐）（In 1 -xGaxP)等構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體作為材料，在 W往大多應(yīng)用于顯示用燈或者顯示如數(shù)字一樣的簡(jiǎn)單的信息，但最近隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā) 展，尤其信息顯示技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，不僅在液晶顯示裝置等的平板顯示器(FPD， Flat Panel Display)領(lǐng)域中應(yīng)用，還在一般的照明領(lǐng)域中應(yīng)用。
[0004] 特別是，相比現(xiàn)有的光源，L邸在電力效率上更加突出，且壽命長好幾倍，而且由于 具有不產(chǎn)生有害的紫外線，且環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，因此最近Lm)作為能夠代替冷陰極巧光燈(CCFL) 的光源而逐漸地更加受到關(guān)注。
[0005] 但是，Lm)由于點(diǎn)光源的特性而存在如下問題。即，L邸作為顯示裝置的背光光源而 使用時(shí)，在LED正上方的面板上，照明度表現(xiàn)為較高，而在LED和LED之間的區(qū)域，照明度表現(xiàn) 為較低，從而導(dǎo)致整個(gè)面板的照明度不均勻，或者需要將Lm)使用為路燈照明用途時(shí)，在路 燈正下方部分較亮，而在路燈與路燈之間的路面變得非常暗，從而導(dǎo)致引起行人乃至駕駛 員的不便。
[0006] 具體地，對(duì)于將現(xiàn)有的半球形L邸透鏡使用為背光光源的情形作為例子進(jìn)行說明。
[0007] 目P，參照?qǐng)D1至圖3,圖1為使用現(xiàn)有的半球形L邸透鏡的發(fā)光裝置100的剖視圖、圖2 為由發(fā)光裝置100發(fā)散的光的指向角曲線圖，圖3為將發(fā)光裝置100使用為背光光源時(shí)，基于 發(fā)光裝置100的排列的顯示裝置的面板上的照明度的曲線圖。
[000引如圖1所示，現(xiàn)有的發(fā)光裝置100包括用于發(fā)射光的Lm)忍片2和控制從所述Lm)忍 片2發(fā)出的光的角度的半球狀的L邸透鏡4。另外，雖然省略了圖示，但是為了制造出白色光， 在所述L邸忍片2上可涂布巧光物質(zhì)(未圖示）。
[0009] 參照?qǐng)D2,對(duì)于從圖1的、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所提供的發(fā)光裝置100發(fā)射的光的指向角來 說，基于形成為半球狀的所述透鏡4的結(jié)構(gòu)，L抓忍片2發(fā)出的光向中屯、集中，因此W中屯、軸 為中屯、，光的強(qiáng)度最強(qiáng)，且越沿左右側(cè)移動(dòng)，光的強(qiáng)度越來越減小，從而具有對(duì)稱的指向角 圖案。
[0010] 據(jù)此，如圖3所示，當(dāng)采用現(xiàn)有的半球形Lm)透鏡的發(fā)光裝置100在顯示裝置的背光 單元內(nèi)排列成一列時(shí)，在放置于發(fā)光裝置100的上部的面板上的照明度曲線圖將變得不均 勻，且明部和暗部反復(fù)出現(xiàn)。
[0011] 據(jù)此，當(dāng)想要采用發(fā)光裝置作為背光用光源時(shí)，急需要開發(fā)出如下的非球面L邸透 鏡。即，相比在發(fā)光裝置的中屯、側(cè)，在周邊兩個(gè)外側(cè)上，光亮或光強(qiáng)度更強(qiáng)，與此同時(shí)，通常 的非球面透鏡所具有的色差問題并不嚴(yán)重。
[0012] 并且，當(dāng)想要采用發(fā)光裝置作為照明用光源時(shí)，急需要開發(fā)出如下的非球面L邸透 鏡。即，與現(xiàn)有的對(duì)稱的指向角圖案不同，WL邸用透鏡的長軸和短軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，指向角圖 案成非對(duì)稱形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】
[oou] 技術(shù)課題
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種使從發(fā)光 二極管忍片發(fā)出的光的指向角曲線圖案變化為雙峰形狀，且使色差最小化的非球面Lm)透 鏡及包括該透鏡的發(fā)光裝置。
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種使從發(fā)光二極管忍片發(fā)出的光的指向角曲線圖 案變成WLm)用透鏡的長軸和短軸方向?yàn)榛鶞?zhǔn)非對(duì)稱的形狀的非球面Lm)透鏡及包括該透 鏡的發(fā)光裝置。
[00W 技術(shù)方案
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種W中屯、軸為中屯、形成福射狀對(duì)稱的非球面Lm)透 鏡。所述非球面Lm)透鏡的特征在于，包括所述中屯、軸附近凹入而下陷的出光面和由頂點(diǎn)位 于所述中屯、軸上的圓錐形面形成的入光面，所述出光面中側(cè)面的局部形成有多個(gè)凸起。
[0018] 優(yōu)選地，所述非球面L邸透鏡的特征在于，由液態(tài)硅膠形成。
[0019] 優(yōu)選地，所述非球面L邸透鏡的特征在于，所述出光面包括至少兩個(gè)直線部。
[0020] 優(yōu)選地，所述非球面Lm)透鏡的特征在于，所述兩個(gè)直線部在所述中屯、軸線上相 接，且各自的傾斜度相對(duì)于水平方向?yàn)榧s10度W上且約40度W下。
[0021] 優(yōu)選地，所述非球面L邸透鏡的特征在于，所述出光面由曲率半徑不同的多個(gè)曲線 部的組合構(gòu)成。
[0022] 優(yōu)選地，所述非球面Lm)透鏡的特征在于，所述曲率半徑為約1.0 W上且約5.0 W 下。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種色差得到改善的背光用發(fā)光裝置，所述背光用 發(fā)光裝置包括:殼體;發(fā)光二極管忍片，貼裝于所述殼體上部；W及非球面Lm)透鏡，形成于 所述發(fā)光二極管忍片的上部，且W中屯、軸為中屯、形成福射狀對(duì)稱，在此，所述非球面Lm)透 鏡的特征在于包括:所述中屯、軸附近凹入而下陷的出光面；由頂點(diǎn)位于所述中屯、軸上的圓 錐形面形成的入光面，所述出光面中側(cè)面的局部形成有多個(gè)凸起。
[0024] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，在從所述發(fā)光二極管忍片發(fā)出并經(jīng)過 所述非球面Lm)透鏡的光中，整體上中央部的光亮或光強(qiáng)度相當(dāng)于峰值的約30%至約40%， 指向角曲線的峰值角度為約±67度。
[0025] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述非球面L邸透鏡由液態(tài)硅膠形成。
[0026] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述非球面Lm)透鏡的所述出光面包括 至少兩個(gè)直線部。
[0027] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述兩個(gè)直線部在所述中屯、軸線上相 接，且各自的傾斜度相對(duì)于水平方向?yàn)榧s10度W上且約40度W下。
[0028] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述非球面Lm)透鏡的所述出光面由曲 率半徑不同的多個(gè)曲線部的組合構(gòu)成。
[0029] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述曲率半徑為約1.OW上且約5.OW 下
[0030] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述發(fā)光二極管忍片布置于所述非球 面L邸透鏡的所述中屯、軸與所述殼體相接的位置。
[0031] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述殼體包括預(yù)定深度的空腔，所述發(fā) 光二極管忍片位于所述空腔內(nèi)。
[0032] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述空腔被用于封裝所述發(fā)光二極管 忍片的封裝材料充填。
[0033] 優(yōu)選地，所述背光用發(fā)光裝置的特征在于，所述非球面Lm)透鏡通過對(duì)所述液態(tài)娃 膠和擴(kuò)散劑的混合物進(jìn)行注射成型而形成。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，公開一種形成于發(fā)光二極管忍片的上部的非球面Lm)透 鏡。在所公開的非球面Lm)透鏡中，所述非球面LED透鏡的長軸截面和短軸截面的形狀互不 相同，所述非球面Lm)透鏡的長軸截面包括W中屯、軸線為基準(zhǔn)形成對(duì)稱的第一透鏡部和第 二透鏡部，所述第一透鏡部及所述第二透鏡部具有分別在頂面包括第一平坦部和第二平坦 部的凸透鏡的形狀，且在所述中屯、軸上相互面接觸而形成凹陷部。
[0035] 優(yōu)選地，所述非球面LED透鏡的特征在于，由所述非球面Lm)透鏡的長軸截面的形 狀引起的、來自所述發(fā)光二極管忍片的光的指向角圖案在整體上呈具有雙峰的形態(tài)。
[0036] 優(yōu)選地，所述非球面LED透鏡的特征在于，由所述非球面Lm)透鏡的短軸截面的形 狀引起的、來自所述發(fā)光二極管忍片的光的指向角圖案形成為，在中央部的光強(qiáng)度最強(qiáng)，且 越向外側(cè)移動(dòng)，光的強(qiáng)度越減小的形態(tài)。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，公開一種包括形成于發(fā)光二極管忍片的上部的非球面 L抓透鏡的發(fā)光裝置。所公開的發(fā)光裝置的特征在于包括:基板;貼裝于所述基板上部的發(fā) 光二極管忍片；W及形成與所述發(fā)光二極管忍片的上部的非球面L邸透鏡，在此，所述Lm)用 透鏡的長軸截面和短軸截面的形狀互不相同，所述非球面Lm)透鏡的長軸截面包括W中屯、 軸線為基準(zhǔn)形成對(duì)稱的第一透鏡部和第二透鏡部，所述第一透鏡部及所述第二透鏡部具有 分別在頂面包括第一平坦部和第二平坦部的凸透鏡的形狀，且在所述中屯、軸上相互面接觸 而形成凹陷部。
[0038] 優(yōu)選地，所述發(fā)光裝置的特征在于，所述發(fā)光二極管忍片布置于所述非球面L邸透 鏡的所述中屯、軸和所述基板相接的位置與其周邊。
[0039] 優(yōu)選地，所述發(fā)光裝置的特征在于，由所述非球面Lm)透鏡的長軸截面的形狀引起 的、來自所述發(fā)光二極管忍片的光的指向角圖案在整體上呈具有雙峰的形態(tài)。
[0040] 優(yōu)選地，所述發(fā)光裝置的特征在于，由所述非球面Lm)透鏡的短軸截面的形狀引起 的、來自所述發(fā)光二極管忍片的光的指向角圖案形成為，在中央部的光強(qiáng)度最強(qiáng)，且越向外 側(cè)移動(dòng)，光的強(qiáng)度越減小的形態(tài)。
[0041] 優(yōu)選地，所述發(fā)光裝置的特征在于所述發(fā)光二極管忍片還布置于所述非球面LED 透鏡的中屯、軸和所述基板相接的位置的周邊。
[0042] 有益效果
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，通過使用非球面LED透鏡而使光指向角曲線圖案變換