根據35 U.S.C.§119，本申請要求享有于2014年3月24日在韓國提交的韓國專利申請?zhí)?0-2014-0034118和于2014年5月16日在韓國提交的韓國專利申請?zhí)?0-2014-0058973的優(yōu)先權，這兩個韓國專利申請如同其在本文中充分闡述的那樣以其整體通過引用的方式合并于此。

技術領域

實施例涉及一種透鏡和包括該透鏡的發(fā)光器件，特別地，涉及加寬發(fā)光器件的光發(fā)射角以及改善背光單元的照明效率。

背景技術：

第III-V族化合物半導體(諸如GaN和AlGaN)由于其許多優(yōu)點(諸如容易控制的寬帶隙能量)而被廣泛地應用于光電子學和電子學。

特別地，由于器件材料和薄膜生長技術的發(fā)展，使用第III-V族或第II-VI族化合物半導體的發(fā)光器件(諸如發(fā)光二極管或激光二極管)能夠發(fā)射各種顏色(諸如如紅、綠和藍)的可見光和紫外光。通過使用熒光物質或顏色組合，這些發(fā)光器件也能夠發(fā)射具有高照明效率的白光，并且與傳統(tǒng)光源(諸如熒光燈和白熾燈)相比，其具有低功耗、半永久性壽命、響應速度快、安全和環(huán)境友好的一些優(yōu)點。

因此，發(fā)光器件的應用領域被擴展到光學通信器件的傳輸模塊，發(fā)光二極管背光取代用作液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)設備背光的冷陰極熒光管(cold cathode fluorescence lamp，CCFL)，白發(fā)光二極管照明設備取代熒光燈或白熾燈、車頭燈和交通燈。

LCD顯示裝置包括彼此面對的TFT襯底和濾色襯底，其間插入液晶層。使用從背光單元產生的光，非自發(fā)光的LCD顯示裝置可以顯示圖像。

當發(fā)光器件封裝被用作LCD顯示裝置的光源時，LCD顯示裝置可以根據光源的位置被分類為側邊緣型(side-edge tyep)和直下型(direct type)。在直下型的情況下，由于可以省略導光板，所以LCD顯示裝置較纖細而且重量輕。然而，由于從每個發(fā)光器件封裝發(fā)射的光被不充分地提供給光學片或液晶層，所以從鄰近目標發(fā)光器件封裝的其它發(fā)光器件封裝發(fā)射的光干擾從目標發(fā)光器件發(fā)射的光，從而產生不均勻(mura)。

隨著發(fā)光器件封裝與光學片之間的距離增大，可以減少干擾和不均勻的產生。然而，存在LCD顯示裝置厚度增大的問題。

技術實現要素：

在一個實施例中，一種透鏡，用于改變從光源入射的光的路徑，所述透鏡包括：第一區(qū)域，面向所述光源，所述第一區(qū)域具有形成在其上的凹部；以及第二區(qū)域，面向所述第一區(qū)域，所述第二區(qū)域具有朝向所述第一區(qū)域凹入的中心部，其中所述凹部的表面包括面向所述光源的中心的第(1-1)區(qū)域、在所述第(1-1)區(qū)域邊緣處的第(1-3)區(qū)域、以及在所述第(1-1)區(qū)域與所述第(1-3)區(qū)域之間的第(1-2)區(qū)域，以及所述第(1-1)區(qū)域、所述第(1-2)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域具有不同的曲率。

所述第(1-1)區(qū)域可以布置為圍繞中心軸呈0到45度，所述軸從所述光源延伸至所述第二區(qū)域的中心。

所述第(1-2)區(qū)域布置為圍繞中心軸呈30到80度，所述軸從所述光源延伸至所述第二區(qū)域的中心。

所述第(1-1)區(qū)域、所述第(1-2)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域可以具有正曲率或負曲率。

所述第(1-1)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域可以具有正曲率，所述第(1-2)區(qū)域具有負曲率，或者所述第(1-1)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域可以具有正曲率，所述第(1-2)區(qū)域具有負曲率。

所述透鏡的高度與所述第二區(qū)域的最高點與最低點之間高度差的比例可以為大于1:0.7并且小于1:1。

在另一個實施例中，一種透鏡，用于改變從光源入射的光的路徑，所述透鏡包括：第一區(qū)域，面向所述光源，所述第一區(qū)域具有形成在其上的凹部；以及第二區(qū)域，面向所述第一區(qū)域，所述第二區(qū)域具有朝向所述第一區(qū)域凹入的中心部，其中所述凹部的表面包括面向所述光源的中心的第(1-1)區(qū)域、在所述第(1-1)區(qū)域邊緣處的第(1-3)區(qū)域、以及在所述第(1-1)區(qū)域與所述第(1-3)區(qū)域之間的第(1-2)區(qū)域，以及所述第(1-1)區(qū)域、所述第(1-2)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域具有不同的折射角。

在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-1)區(qū)域的光可以朝向中心軸折射。

在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-2)區(qū)域的光可以朝向中心軸折射。

在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-3)區(qū)域的光可以朝向中心軸折射。

在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-2)區(qū)域的光的折射角可以是最大的。

在所述第一區(qū)域處折射之后進入所述第二區(qū)域的光中，在穿過所述第(1-1)區(qū)域的光與軸之間的角度可以是最小的。

在所述第一區(qū)域處折射之后進入所述第二區(qū)域的光中，在穿過所述第(1-3)區(qū)域的光與軸之間的角度可以是最大的。

從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-3)區(qū)域的光的折射角可以是最小的。

分布式布拉格反射層(distributed Bragg reflector，DBR)或者全方位反射層(omni-directional reflector，ODR)可以布置在如上所述透鏡的發(fā)光表面的表面處或者與所述表面隔開的區(qū)域。

在另一個實施例中，一種發(fā)光器件模塊包括：第一框架和第二框架；發(fā)光器件，布置在本體處，所述發(fā)光器件被電連接至所述第一框架和所述第二框架；成型部，包圍所述發(fā)光器件；以及透鏡，改變從所述光源入射的光的路徑，其中反射層布置在所述透鏡的發(fā)光表面上。

所述透鏡可以包括：第一區(qū)域，面向所述光源，所述第一區(qū)域具有形成在其上的凹部；以及第二區(qū)域，面向所述第一區(qū)域，所述第二區(qū)域具有朝向所述第一區(qū)域凹入的中心部，其中所述凹部的表面包括面向所述光源的中心的第(1-1)區(qū)域、在所述第(1-1)區(qū)域邊緣處的第(1-3)區(qū)域、以及在所述第(1-1)區(qū)域與所述第(1-3)區(qū)域之間的第(1-2)區(qū)域，以及所述第(1-1)區(qū)域、所述第(1-2)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域具有不同的曲率。

所述透鏡可以包括：第一區(qū)域，面向所述光源，所述第一區(qū)域具有形成在其上的凹部；以及第二區(qū)域，面向所述第一區(qū)域，所述第二區(qū)域具有朝向所述第一區(qū)域是凹面的中心部，其中所述凹部具有包括面向所述光源的中心的第(1-1)區(qū)域、在所述第(1-1)區(qū)域邊緣處的第(1-3)區(qū)域、以及在所述第(1-1)區(qū)域與所述第(1-3)區(qū)域之間的第(1-3)區(qū)域的表面，以及所述第(1-1)區(qū)域、所述第(1-2)區(qū)域和所述第(1-3)區(qū)域具有不同的折射角。

所述反射層可以包括分布式布拉格反射層(DBR)或者全方位反射層(ODR)。

附圖說明

圖1是示出第一實施例的透鏡的視圖；

圖2a是示出圖1的透鏡的尺寸的視圖；

圖2b至圖2f是具體地示出圖1的區(qū)域“A”的視圖；

圖3a至圖3c是示出透鏡的立體圖和側橫截面視圖；

圖4a和圖4b是示出發(fā)光器件模塊的光的路徑的視圖；

圖5a至圖5c是示出第一實施例的發(fā)光器件模塊的視圖；

圖6a至圖6c是示出第二實施例的發(fā)光器件模塊的視圖；

圖7a和圖7b是示出第三實施例的發(fā)光器件模塊的視圖；

圖8a至圖8c是示出第四實施例的發(fā)光器件模塊的視圖；

圖9a和圖9b是分別示出第五實施例和第六實施例的發(fā)光器件模塊的橫截面視圖；

圖10a和圖10b是分別示出根據圖9a和圖9b的實施例的反射層的視圖；

圖11a和圖11b分別示出圖9a和圖9b的發(fā)光器件模塊的光的路徑；

圖12a是示出圖9a的透鏡的尺寸的視圖；

圖12a至圖12d和圖13a至圖13d是示出圖9a和圖9b的透鏡的各種實施例的視圖；

圖14和圖15是示出包括發(fā)光器件模塊的顯示裝置的視圖；

圖16是示出根據實施例的發(fā)光器件模塊中色差的改善的視圖；以及

圖17a和圖17b是示出根據實施例的顯示裝置的背光單元中黑暗部的改善的視圖。

具體實施方式

下文中，將參照附圖詳細地描述用以具體實現上述目的的示例性實施例。

在實施例的以下描述中，可以理解，當每個元件被稱為形成在另一元件“上”或“下”時，其可以直接地在另一元件“上”或“下”，也可以在其間存在一個或更多中間層而間接地形成。另外，還可以理解，在元件“上”或“下”可以指元件的向上方向和向下方向。

圖1是示出第一實施例的透鏡的視圖。

透鏡100可以布置在發(fā)光器件封裝200的光源處，以改變從光源入射的光的路徑。透鏡100可以由透明材料形成。例如，透鏡100可以由聚碳酸酯或硅樹脂形成。

根據所述實施例，凹部可以形成在第一區(qū)域120(即，面向被用作根據所示實施例的透鏡100中光源的發(fā)光器件封裝200的光入射面)處。至少部分發(fā)光器件封裝200可以以插入的方式布置在凹部中。

面向第一區(qū)域120的第二區(qū)域130的中心區(qū)域可以朝向第一區(qū)域120凹入地形成。由此，如所述地，光可以被完全反射。此外，透鏡100的側表面的第三區(qū)域135可以用作發(fā)光表面，一部分從第一區(qū)域120(即，光入射表面)入射的光和從第二區(qū)域130(即，全反射表面)反射的光穿過該發(fā)光表面。

突起140可以形成在第三區(qū)域135的下部處。至少三個支撐件150可以形成在透鏡100的下部處。當透鏡100被固定至顯示裝置時，支撐件150可以起到在底盤處支撐透鏡100的作用，這將在后面描述。

圖2a是示出圖1中透鏡的尺寸的視圖。

透鏡100的高度h1與第二區(qū)域130的最高點與最低點之間高度差h2的比例可以是1:0.7至1:1。透鏡100的高度h1可以是從每個支撐件150的下表面到透鏡100的第二區(qū)域130的最高點的垂直距離。第二區(qū)域130的最高點與最低點之間的高度差h2可以是第二區(qū)域130被凹入地形成的深度。具體而言，高度差h2可以是從第二區(qū)域130的最上部區(qū)域到凹部的最下部區(qū)域的垂直距離。

當透鏡100的高度h1與第二區(qū)域130的最高點與最低點之間高度差h2的比例小于1:0.7時，從光入射表面入射的光在第二區(qū)域130處完全反射的光量可能減小。

當透鏡100的高度h1與第二區(qū)域130的最高點與最低點之間高度差h2的比例為1:1時，透鏡100的第二區(qū)域130可以是平坦的。當透鏡100的高度h1與第二區(qū)域130的最高點與最低點之間高度差h2的比例大于1:1時，透鏡100的第二區(qū)域130可以是平坦的或者在中心部分處可以是凸的。

透鏡100的水平長度W2可以大于突起140之間的距離W1。例如，透鏡100的水平長度W2可以為18毫米，突起140之間的距離W1可以為21.5毫米。每個突起140的突出的寬度ΔW可以是突起140之間的寬度W1與透鏡100的水平長度W2之間差值的一半，如上所述。當寬度ΔW小時，在透鏡100的注射工藝中，它可能不足以支撐被注射的對象。當寬度ΔW大時，與用于改變光的路徑的區(qū)域相比，整個透鏡100的水平尺寸可能增大。在透鏡100的注射工藝中，可以形成突起140以支撐被注射的對象。

透鏡100的下部處形成的凹部的寬度W3可以大于發(fā)光器件封裝的發(fā)光部的寬度。本文中，發(fā)光器件封裝的發(fā)光部的寬度可以是例如寬度“a”，如圖5a所示。

圖2b至圖2f是具體地示出圖1中區(qū)域“A”的視圖。

來自光源的光入射的第一區(qū)域120可以是腔的表面。第一區(qū)域120可以包括面向光源的中心的第(1-1)區(qū)域120a、第一區(qū)域120的邊緣的第(1-3)區(qū)域120c、和在第(1-1)區(qū)域120a與第(1-3)區(qū)域120c之間的第(1-2)區(qū)域120b。第(1-1)區(qū)域120a、第(1-2)區(qū)域120b和第(1-3)區(qū)域120c可以具有不同的曲率。

當從光源連接到第二區(qū)域130的虛線被稱為中心軸時，第(1-1)區(qū)域120a與中心軸之間的角度θa可以是0至45度，第(1-2)區(qū)域120b與中心軸之間的角度θb可以是30至80度，第(1-3)區(qū)域120c與中心軸之間的角度θc可以是60至90度。

第(1-1)區(qū)域120a、第(1-2)區(qū)域120b和第(1-3)區(qū)域120c可以具有曲率，而不是平坦的。如圖所示，這些區(qū)域可以具有不同的曲率。此外，每個區(qū)域可以具有正曲率或負曲率。由于第(1-1)區(qū)域120a、第(1-2)區(qū)域120b和第(1-3)區(qū)域120c的曲率非常類似，所以可能難以識別圖2b中曲率的差別。

例如，如圖2b所示，第(1-1)區(qū)域120a、第(1-2)區(qū)域120b和第(1-3)區(qū)域120c可以具有正曲率。如圖2d所示，第(1-1)區(qū)域120a、第(1-2)區(qū)域120b和第(1-3)區(qū)域120c可以具有負的曲率。此外，如圖2e所示，第(1-1)區(qū)域120a和第(1-3)區(qū)域120c可以具有正曲率，第(1-2)區(qū)域120b可以具有負曲率。如圖2f所示，第(1-1)區(qū)域120a和第(1-3)區(qū)域120c可以具有負曲率，第(1-2)區(qū)域120b可以具有正曲率。

圖3a至圖3c是示出透鏡的立體圖和側橫截面視圖。如圖所示，透鏡100上表面的中心可以具有凹形。

在圖3b中，兩個支撐件150可以設置在透鏡處，而如圖3c所示，三個支撐件150可以設置在透鏡處。可以設置四個或更多支撐件140。圖3c示出以三角方式布置的三個支撐件150，但是支撐件的數目和布置方式可以變化。多個支撐件中一個支撐件的寬度、厚度和高度可以被不同地形成，而且可以不限于此。

圖4a和圖4b是示出發(fā)光器件模塊的光的路徑的視圖。

發(fā)光器件模塊可以包括發(fā)光器件封裝200a和透鏡100a。在圖4a中，描述了根據圖5a至圖5c所示實施例的發(fā)光器件封裝200a和透鏡100a，但是發(fā)光器件封裝和透鏡也可以應用于其它實施例。

從發(fā)光器件封裝200a(即光源)發(fā)射的光可以入射到第一區(qū)域(即，光入射表面)。如上所示，第一區(qū)域可以包括面向光源的第(1-1)區(qū)域、第一區(qū)域的邊緣的第(1-3)區(qū)域、以及在第(1-1)區(qū)域與第(1-3)區(qū)域之間的第(1-2)區(qū)域。

圖4a示出穿過第(1-1)區(qū)域的光L1、穿過第(1-2)區(qū)域的光L2、以及穿過第(1-3)區(qū)域的光L3。如圖4b所示，穿過第(1-1)區(qū)域的光L1、穿過第(1-2)區(qū)域的光L2、以及穿過第(1-3)區(qū)域的光L3可以具有不同的折射角。

在圖4b中，在從光源發(fā)射出之后穿過第(1-1)區(qū)域的光可以朝向中心軸折射。折射前穿過第(1-1)區(qū)域的光L1與中心軸之間的角度θa可以小于折射后光L1與中心軸之間的角度θa1。這里，“中心軸”與圖2c中描述的中心軸相同。

此外，在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-2)區(qū)域的光L2可以朝向中心軸折射。折射前穿過第(1-2)區(qū)域的光L2與中心軸之間的角度θb可以小于折射后光L2與中心軸之間的角度θb1。

此外，在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-3)區(qū)域的光L3可以朝向中心軸折射。折射前穿過第(1-3)區(qū)域的光L3與中心軸之間的角度θc可以小于折射后光L3與中心軸之間的角度θc1。

如上所述，在折射前光L1、L2、L3與中心軸之間的角度和在折射后光L1、L2、L3與中心軸之間的角度的角度變化被定義為折射角。本文中，在從所述光源發(fā)射出之后穿過所述第(1-2)區(qū)域的光L2的折射角可以是最大的，穿過第(1-3)區(qū)域的光L3的折射角可以是最小的。

此外，在從第一區(qū)域折射以進入第二區(qū)域的光L1、L2和L3中，穿過第(1-1)區(qū)域的光L1與中心軸之間的折射角θa1可以是最小的。另外，在從第一區(qū)域折射以進入第二區(qū)域的光L1、L2和L3中，穿過第(1-3)區(qū)域的光L3與中心軸之間的折射角θc1可以是最大的。

圖5a至圖5c是示出第一實施例的發(fā)光器件模塊的視圖。

發(fā)光器件模塊可以包括發(fā)光器件封裝200a和透鏡100a。將在后面描述的實施例可以與上述發(fā)光器件模塊相同。在發(fā)光器件封裝200a中，第一引線框架和第二引線框架可以由絕緣體220電性隔開。通過接合線240，發(fā)光器件250a可以被分別電連接到第一引線框架和第二引線框架。側壁230可以布置在發(fā)光器件250a的圓周處，以與發(fā)光器件250a間隔開。成型部270可以形成在側壁230中。將在圖5c中描述透鏡100a。

封裝體可以由側壁230和絕緣體220形成，并且可以由硅材料、合成樹脂、或金屬材料形成。第一引線框架和第二引線框架可以反射從發(fā)光器件250a發(fā)射的光，以改善照明效率。第一引線框架和第二引線框架可以散發(fā)由發(fā)光器件250a產生的熱量。此外，在第一引線框架和第二引線框架上可以布置另外的反射件(未示出)來反射從發(fā)光器件250a發(fā)射的光，但不限于此。

成型部270可以包圍發(fā)光器件250a，以保護發(fā)光器件250a。成型部270可以包括熒光物質(未示出)，以轉換從發(fā)光器件250a發(fā)射的光的波長。

在圖5a的發(fā)光器件封裝200a中，從中發(fā)射出光的區(qū)域可以是由第一引線框架210、第二引線框架210和側壁230限定的腔。例如，腔的入口的寬度a可以為1.9毫米到2.3毫米。腔的入口的寬度a可以不限于此，并且可以根據發(fā)光器件封裝200a或透鏡的尺寸而具有不同的值，。

圖5b示出圖5a的發(fā)光器件。

發(fā)光器件250a可以是水平發(fā)光器件。發(fā)光器件250a可以包括襯底251、布置在襯底251上的緩沖層252、發(fā)光結構253(其包括第一導電型半導體層253a、有源層253b以及第二導電類型半導體層253c)、透明導電層255、布置在第一導電型半導體層253a上的第一電極257、以及布置在第二導電類型半導體層253b上的第二電極258。如圖5b所示，緩沖層252可以布置在襯底251與發(fā)光結構253之間，但不限于此。

襯底251可以由適合于半導體材料生長的材料或載體晶片形成。襯底251可以由具有高熱導率的材料形成，并且可以包括導電襯底或絕緣襯底。例如，襯底251可以使用藍寶石(Al₂O₃)、SiO₂、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、GaP、InP、Ge和Ga₂0₃中的至少一種。

襯底251可以由藍寶石形成。當包括GaN或AlGaN的發(fā)光結構253被布置在襯底251上時，GaN或AlGaN與藍寶石之間的晶格不匹配是非常大的，并且它們之間的熱膨脹系數是非常大的，由此產生諸如回熔、破裂、點蝕(pitting)、表面形態(tài)差、以及錯位等缺陷，這導致可結晶性惡化。為此，緩沖層252可以由AlN形成并且可以布置在襯底251與發(fā)光結構253之間。

第一導電型半導體層253a可以布置在襯底251上，并且可以由第III-V族或第II-VI族化合物半導體形成。第一導電型半導體層253a可以摻雜有第一導電型摻雜劑。第一導電型半導體層253a可以由具有Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的組分的半導體材料(即，從AlGaN、GaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中選擇的任何一種或多種材料)形成。

當第一導電型半導體層253a是n型半導體層時，第一導電型摻雜劑可以包括諸如Si、Ge、Sn、Se和Te之類的n型摻雜劑。第一導電型半導體層253a可以具有單層或多層形式，但并不限于此。

有源層253b可以布置在第一導電型半導體層253a的上表面上。有源層253b可以包括單阱結構、多阱結構、單量子阱結構、多量子阱結構、量子點結構和量子線結構中的任意一種。

使用第III-V族半導體化合物，有源層253b可以包括阱層和勢壘層，其具有AlGaN/AlGaN、InGaN/GaN、InGaN/InGaN、AlGaN/GaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs和GaP(InGaP)/AlGaP中的任何一個或多個的成對結構，但不限于此。此時，阱層可以由具有比勢壘層的帶隙能低的帶隙能的材料形成。

第二導電型半導體層253c可以布置在有源層253b上并且可以由化合物半導體形成。第二導電型半導體層253c可以由諸如第III-V族或第II-VI族化合物半導體之類的化合物半導體形成并且可以摻雜有第二導電型摻雜劑。第二導電型半導體層253c可以由具有In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的組分的半導體材料(即，從AlGaN、GaNA1InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中選擇的任何一種或多種材料)形成。第二導電型半導體層253c可以是摻雜有第二導電型摻雜劑。當第二導電型半導體層253c是p型半導體層時，第二導電型摻雜劑可以是諸如Mg、Zn、Ca、Sr和Ba之類的p型摻雜劑。第二導電型半導體層253c可以具有單層或多層形式，但并不限于此。

在所示實施例中，第一導電型半導體層253a可以是n型半導體層，第二導電類型半導體層253c可以是p型半導體層。可替代地，第一導電型半導體層253a可以是p型半導體層，第二導電類型半導體層253c可以是n型半導體層。此外，第三導電型半導體層可以形成在第二導電型半導體層253c上，其具有與第二導電型半導體層相反的導電型摻雜劑。因此，發(fā)光結構253可以被實施為選自n-p結結構、p-n結結構、n-p-n結結構、以及p-n-p結結構中的任意一種結構。

雖然未示出，但電子阻擋層可以插入在有源層253b與第二導電半導體層253c之間。電子阻擋層可以具有超晶格結構。例如，超晶格結構可以包括摻雜有第二導電型摻雜劑的AlGaN層、或者可以包括具有不同鋁組分比例的多個交替布置的GaN層。

在發(fā)光結構253的一部分中，隨著第二導電型半導體層253c、有源層253b，以及第一導電型半導體層253a的一部分被臺面蝕刻(mesa-etch)，第一導電型半導體層253a的表面可能會暴露。

第一電極257和第二電極258可以分別布置在第一導電類型半導體層253a的暴露表面和第二導電型半導體層253c上。第一電極257和第二電極258可以包括鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、銅(Cu)和金(Au)中的至少一種，并且可具有單層或多層形式。此外，第一電極257和第二電極258可以被連接到每根導線(未示出)。

圖5c示出布置在透鏡100a處的發(fā)光器件封裝200a。發(fā)光器件封裝200a被插入在透鏡100a下部的光入射面處形成的凹部。

圖6a至圖6c是示出第二實施例的發(fā)光器件模塊的視圖。

圖6a中的發(fā)光器件封裝200b與圖5a所示實施例類似，不同之處在于發(fā)光器件250b可以布置為具有倒裝芯片型結構，從而省略導線。垂直型發(fā)光器件或者水平型發(fā)光器件可以被用作發(fā)光器件250b。

第一引線框架210和第二引線框架210可以被絕緣體220電性隔開。側壁230可以形成封裝體。第一和第二引線框架210可以形成腔的下表面。成型部270可以填充腔。

在圖6a中，發(fā)光器件封裝200b可以具有無導線的倒裝芯片型發(fā)光器件(這將在后面描述)，從而提高光提取效率。因此，從發(fā)光器件封裝的表面發(fā)射的光的面積可以變小。如圖所示，腔的入口的寬度b，即，從中發(fā)射出光的區(qū)域可以是例如15毫米至18毫米。腔的入口的寬度不限定于此，并且可以根據發(fā)光器件封裝或透鏡的尺寸而具有不同的值。

圖6b示出圖6a的發(fā)光器件。

第一電極焊盤261和第二電極焊盤262可以布置在底座(sub-mount)260上。第一電極焊盤261和第二電極焊盤262可以分別通過凸塊267和268被接合到第一電極257和第二電極258。

圖6c示出包括透鏡100b的發(fā)光器件封裝200b。發(fā)光器件封裝200b可以被插入在透鏡100b下部的光入射面處形成的凹部。在光入射表面處形成的凹部的尺寸可以與圖5c的腔的尺寸相同或不同。

圖7a到圖7c是示出第三實施例的發(fā)光器件模塊的視圖。

第三實施例與上述其它實施例的不同之處在于兩個透鏡布置在發(fā)光器件封裝200c處。

圖7a中的發(fā)光器件封裝200c與圖6a所示的發(fā)光器件封裝類似。在圖7a中，可以布置圖5a所示的水平型發(fā)光器件250a，但也可以使用垂直型發(fā)光器件或倒裝芯片型發(fā)光器件。圓錐形透鏡290布置在腔的發(fā)光表面上。為了區(qū)分兩個透鏡，圓錐形透鏡290可以被稱為第一透鏡，上透鏡100c可以被稱為第二透鏡。

圓錐形透鏡290允許從發(fā)光器件封裝發(fā)射的光的照明視角(luminous view angle)變窄。從而，可以減小投射光的面積。如圖7b所示，圓錐形透鏡290具有被插入到透鏡下部的凹部的尺寸。圓錐形透鏡290的寬度Wc可以為2.1毫米或更大。其高度Hc可以為1.2至1.5毫米。當圓錐形透鏡290的寬度Wc小于2.1毫米時，從發(fā)光器件封裝發(fā)射的全部光的照明視角可能不會減少。當高度Hc小于1.2毫米時，可能不足以使照明視角變窄。當高度Hc大于1.5毫米時，透鏡下部的凹部可能太深而不能實現期望的光特性。

在圖7b中，圓錐形透鏡290布置在圖7a的發(fā)光器件封裝200c上。透鏡100c布置在圓錐形透鏡290上。凹部可以形成在透鏡100c的光入射表面處。發(fā)光器件封裝200c和圓錐形透鏡290可以被插入凹部。因此，凹部的尺寸可以大于上述實施例的尺寸。

在根據本實施例的發(fā)光器件封裝200c中，圓錐形透鏡290布置在透鏡100c的下部，使得從發(fā)光器件封裝200c發(fā)射的光穿過圓錐形透鏡290，因此，照明視角可以變窄。因此，穿過透鏡100c的光可以被廣泛地橫向擴散。

圖8a至圖8c是示出第四實施例的發(fā)光器件模塊的視圖。在根據本實施例的發(fā)光器件封裝中，發(fā)光器件可以是板上芯片(chip on board，COB)類型。

在發(fā)光器件封裝200d中，發(fā)光器件250d可以布置在被用作襯底的引線框架210上。使用保形涂敷方法(conformal coating method)，熒光物質可以形成在發(fā)光器件250d上。發(fā)光器件250d的一個電極可以通過導線240被電連接到引線框架210。

發(fā)光器件250d可以是如圖8b所示的垂直型發(fā)光器件，或者可以是水平型發(fā)光器件或倒裝芯片型發(fā)光器件。

在根據本實施例的發(fā)光器件250d中，包括第一導電型半導體層253a、有源層253b中、以及第二導電型半導體層253c的發(fā)光結構253被布置在第二電極265上。發(fā)光結構253的組成與上述組成相同。

第二電極265可以被形成為包括布置在導電支撐襯底265d上的接合層265c、反射層265b、和歐姆層265a中的至少一個。

導電支撐襯底265d可以使用具有高導電率的金屬。導電支撐襯底265d可以使用具有高熱導率的金屬，以將器件運行時產生的熱量充分散發(fā)。導電支撐襯底256d可以由選自包含鉬(Mo)、硅(Si)、鎢(W)、銅(Cu)和鋁(Al)或其合金的組的至少一種形成。此外，導電支撐襯底256d可以選擇性地包括金(Au)、銅合金(Cu合金)、鎳(Ni)、銅-鎢(Cu-W)和載體晶片(例如GaN、Si、Ge、GaAs、ZnO、SiGe、SiC、SiGe、Ga₂O₃)。

此外，導電支撐襯底265d可以具有足夠的機械強度，以在劃片過程和斷裂過程中被充分地分隔成為芯片，而不引起氮化物半導體器件的彎曲。

接合層265c可以用于將反射層265b和導電支撐襯底265d彼此接合。反射層265b可以用作粘合層。接合層265c可以由選自包含金(Au)、錫(Sn)、銦(In)、鋁(Al)、硅(Si)、銀(Ag)、鎳(Ni)和銅(Cu)或其合金的組的材料形成。

反射層265b可以具有大約2500埃的厚度。反射層265b可以是由鉬(Mo)、鋁(Al)、銀(Ag)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銠(Rh)、或包括Al、Ag、Pt或Rh的合金形成的金屬層。鋁、銀等可以有效地反射從有源層253b發(fā)射的光，以顯著地增強半導體器件的光提取效率。

發(fā)光結構253(特別是第二導電型半導體層253b)具有低雜質摻雜濃度以具有高阻抗。因此，歐姆特性較差。歐姆層265a可以由透明電極形成以改善歐姆特性。

歐姆層265a可以具有大約200埃的厚度。歐姆層265a可以由選自銦錫氧化物(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、銦鋁鋅氧化物(IAZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵錫氧化物(IGTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銻錫氧化物(ATO)、氧化鎵鋅(GZO)、IZO氮化物(IZON)、Al-Ga ZnO(AGZO)、In-Ga ZnO(IGZO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt/Au和Hf中的至少一種形成，但不限于這些材料。

由絕緣材料形成的電流阻擋層262可以布置在發(fā)光結構253下方，以允許電流在發(fā)光結構253的整個區(qū)域中均勻地流動。由絕緣材料形成的溝道層264可以形成在發(fā)光結構253的邊緣下方。

在發(fā)光結構253的表面處可以形成圖案，以提高光提取效率。發(fā)光結構253布置第一電極257的表面可以不形成為具有凹凸表面。

鈍化層259可以形成在發(fā)光結構253的側表面處。鈍化層259可以由絕緣材料形成。例如，絕緣材料可以包括非導電材料，諸如氧化物或氮化物、或氧化硅(SiO₂)層、氧氮化物層、或氧化鋁層。

圖8c示出包括透鏡100d的發(fā)光器件封裝200d。發(fā)光器件封裝200d被插入在透鏡100d下部的光入射面處形成的凹部。在光入射表面處形成的凹部的尺寸可以與圖5c的凹部的尺寸相同或不同。

諸如分布式布拉格反射層(distributed Bragg reflector，DBR)或全方位反射層(omni-direction reflector，ODR)之類的反射層可以布置在如上所述的透鏡的發(fā)光表面的表面處或者與該表面間隔開的區(qū)域，將在后面對其進行描述。

圖9a和圖9b是示出第五實施例和第六實施例的發(fā)光器件模塊的橫截面視圖。在圖9a中，可以在反射層1300a與透鏡1100的表面之間提供表面接觸。另一方面，在圖9b中，可以在反射層1300b與透鏡1100的表面之間提供線接觸。

在圖9a中，透鏡1100可以被布置在發(fā)光器件封裝1200的光源上，以改變從光源入射的光的路徑。透鏡1100可以由透明材料形成。例如，透鏡1100可以由聚碳酸酯或硅樹脂形成。此外，由聚碳酸酯或硅樹脂形成的部分可以被稱為透鏡1100的本體，并且可以與反射層1300a的材料不同。

凹部可以形成在第一區(qū)域(即，面向透鏡110中發(fā)光器件封裝1200(即，光源)的光入射表面)處。從而，發(fā)光器件封裝1200的至少一部分可以被插入凹部。

面向第一區(qū)域1120的第二區(qū)域1130的中心區(qū)域可以朝向第一區(qū)域1120凹入地形成以反射光。具有均勻厚度的反射層1300a布置在第二區(qū)域1130的表面上。將在后面描述的反射層1300a可以是DBR或ODR。反射層1300a的厚度不限于此。例如，反射層1300a的一部分可能比其它部分薄或厚。

透鏡1100的側表面的第三區(qū)域1135可以作用為發(fā)光表面，從第一區(qū)域1120(即，光入射表面)入射的光的一部分以及從第二區(qū)域(即，反射表面)反射的光穿過該發(fā)光表面。本文中，第二區(qū)域1130可以是入射光被完全反射的全反射表面。

突起1140可以形成在第三區(qū)域1135的下部。至少三個支撐件1150可以形成在透鏡1100的下部。在透鏡1100的注射工藝中，可以形成突起140以支撐被注射的對象。當透鏡1100被固定至顯示裝置時，支撐件1150可以起到在底盤處支撐透鏡1100的作用，這將在后面描述。

圖9b所示的結構與圖9a的結構類似，但是反射層1300b的布置方式不同。圖9b的發(fā)光器件封裝1200和透鏡1100的配置與圖9A是相同的。然而，在圖9a中，反射層1300a沿著透鏡1100的第二區(qū)域1130的表面布置以具有均勻的厚度。另一方面，在本實施例中，反射層1300b被平坦地布置在透鏡1110的第二區(qū)域1130上以具有均勻的厚度，使得反射層1300b的邊緣與透鏡1100的第二區(qū)域1130的邊緣接觸，并且反射層1300b的中心區(qū)域與透鏡1100的第二區(qū)域1130的中心區(qū)域間隔開。反射層1300b的厚度不限于此。反射層1300b的至少一部分可以比其它部分薄或厚。

圖10a和圖10b是分別示出根據圖9a和圖9b的實施例的反射層的視圖。

在圖10a中，反射層1300a可以包括交替布置在彼此之上至少一次的第一層1310和第二層1320。第一層1310和第二層1320可以分別包括TiO₂和SiO₂。例如，具有2.4的折射率的TiO₂可以被用作第一層1310。具有1.4至1.45的折射率的SiO₂可以被用作第二層1320。本文中，當一對第一層1310和第二層1320被堆疊39次時，可以形成具有大約3.11微米厚度的DBR。

第一層1310和第二層1320可以被布置為包括SiO₂、Si_xO_y、AlAs、GaAs、Al_xIn_yP和Ga_xIn_yP，而不是上述組合。例如，第一層1310和第二層1320可以分別包括SiO₂/Si、AlAs/GaAs、Al_0.5In_0.5P/GaAS、Al_0.5In_0.5P/Ga_0.5In_0.5P的組合。

在圖10b中，反射層1300a可以包括交替布置的第一層1310、第二層1320和第三層1330。第一層1310、第二層1320和第三層1330可以包括GaN、GaP、SiO₂、RuO₂和Ag。例如，GaP可以被用作第一層1310，SiO₂可以被用作第二層1320，Ag可以被用作第三層1330。本文中，反射層1300a可以起到ODR的作用。

在另一個示例中，GaN可以被用作第一層1310，RuO₂可以被用作第二層1320，SiO₂可以被用作第三層1330，Ag可以被用作第四層1340。本文中，反射層1300a可以起到ODR的作用。

根據被包括在其中的層的組分，圖10a和圖10b所示的實施例中的反射層1300a可以起到DBR或ODR的作用。

圖11a和圖11b分別示出圖9a和圖9b的發(fā)光元件模塊的光的路徑。

在圖11a中，反射層1300a可以起到DBR的作用。從發(fā)光器件封裝1200(即，光源)發(fā)射的光入射到透鏡1100上，然后從反射層1300a反射。本文中，一部分光可以穿過反射層1300a。圖11a分別示出反射從反射層1300a反射的光L1和穿過反射層1300a的光L2。

在圖11b中，反射層1300a可以起到ODR的作用。從發(fā)光器件封裝1200(即，光源)發(fā)射的光被入射到透鏡1100上，然后被反射層1300a完全地反射。圖11b示出從反射層1300a反射的光。

在圖11a和圖11b中分別用作DBR和ODR的反射層1300a直接接觸透鏡1100。然而，如圖9b所示，反射層1300a可以被布置為僅僅接觸透鏡1100的邊緣。本文中，反射層1300a可以起到DBR和ODR的作用。

圖9a的透鏡的尺寸和區(qū)域“A”的詳細結構可以與圖2a至圖2f所示的透鏡和“A”的結構相同。另外，圖9a和圖9b的透鏡的立體圖和橫截面視圖可以與圖3a至圖3c的立體圖和橫截面視圖相同。

圖12a至圖12d和圖13a至圖13d是示出圖9a和圖9b的透鏡的各種實施例的圖。

在圖12a至圖12d中，在反射層1300a與透鏡的表面之間提供表面接觸。

圖12a示出包括透鏡1100a的發(fā)光器件封裝1200a。發(fā)光器件封裝1200a被插入在透鏡1100a下部的光入射表面處形成的凹部。水平發(fā)光器件可以布置在發(fā)光器件封裝1200a處。成型部可以包圍發(fā)光器件封裝1200a中的發(fā)光器件，以保護發(fā)光器件。熒光物質可以被包括在成型部中，以改變從整個區(qū)域(其中發(fā)光器件封裝1200a的光從中發(fā)射出)中的發(fā)光器件發(fā)射的光的波長。在發(fā)光器件封裝1200a處可以布置垂直型發(fā)光器件而不是水平型發(fā)光器件，但不限于此。

圖12b示出包括透鏡1100b的發(fā)光器件封裝1200b。發(fā)光器件封裝1200b被插入在透鏡1100b下部的光入射表面處形成的凹部。在光入射表面處形成的凹部的尺寸可以與圖12a的凹部的尺寸相同或不同。倒裝芯片型發(fā)光器件可以布置在發(fā)光器件封裝1200b處。

圖12c示出包括透鏡1100c的發(fā)光器件封裝1200c。本實施例與上述實施例的不同之處在于圓錐形透鏡1290布置在透鏡1100c下方。水平發(fā)光器件、垂直發(fā)光器件、或者倒裝芯片發(fā)光器件可以布置在發(fā)光器件封裝1200c處。圓錐形透鏡1290布置在凹部的光入射表面上，透鏡1100c布置在圓錐形透鏡1290上。凹部形成在透鏡1100c的光入射表面處。發(fā)光器件封裝1200c和圓錐形透鏡1290可以被插入凹部，使得凹部的尺寸可以比上述實施例的凹部大。

圓錐形透鏡1290的詳細結構可以與圖7a所示的圓錐形透鏡相同。

在圖12d中，發(fā)光器件封裝1200d可以是板上芯片(COB)類型。例如，發(fā)光器件可以布置在用作襯底的一對第一引線框架和第二引線框架上。使用保形涂敷方法，熒光物質可以形成在發(fā)光器件上。發(fā)光器件封裝1200d可以被插入在透鏡1100d下部的光入射表面處形成的凹部。

圖13a到13d中所示的實施例與圖12a至圖12d中所示的實施例部分相同，與圖12a至圖12d的實施例的不同之處在于在反射層1300b與透鏡的表面的邊緣之間提供線接觸。

圖14和圖15是示出包括發(fā)光器件模塊的顯示裝置的視圖。

根據所示實施例的顯示裝置400包括底蓋435、面向底蓋435的光學片420、以及布置在底蓋435上同時與光學片420間隔開的發(fā)光器件模塊。

在圖14中，驅動器455和包封驅動器455的驅動器蓋440可以布置在顯示裝置400的底蓋435處。

前蓋430可以包括由用于穿透光的透明材料形成的前面板(未示出)。前面板與液晶面板430a間隔開，以保護液晶面板430a。從光學片420發(fā)射出的光可以顯示在液晶面板430a處，使得可以看見圖像。

底蓋435可以是被連接到前蓋430，以保護光學片420和液晶面板430a。

驅動器455可以布置在底蓋435的一側。

驅動器455可以包括驅動控制器455a、主板455b和電源455c。驅動控制器455a可以是時間控制器。驅動控制器455a是用于控制液晶面板430a的每個驅動IC的驅動時間的驅動器。主板455b是用于將垂直同步、水平同步、以及R、G、B分辨率信號轉移至定時控制器的驅動器。電源455c是用于將電力施加到液晶面板430a的驅動器。

可以由布置在底蓋435處的驅動器蓋440包圍驅動器455。

多個孔形成在底蓋435處，以將液晶面板430a連接至驅動器455?？梢圆贾猛屑?stand)460以支撐顯示裝置400。

在圖15中，反射片435a布置在底蓋435的表面處。發(fā)光器件封裝200布置在反射片435a上。透鏡100布置在發(fā)光器件封裝200的前表面處。包括發(fā)光器件封裝200和透鏡100的發(fā)光器件模塊與上述發(fā)光器件封裝200和透鏡100相同。

如上所述，當從發(fā)光器件封裝200發(fā)射的光通過透鏡100發(fā)射時，照明視角被橫向加寬。光可以通過光透射區(qū)域435b被轉移到光學片421至423。

穿過光學片421至423的光可以前往至液晶面板430a。

在圖15中，反射片435a與光學片421之間的距離d1可以為10至15毫米。包括透鏡100的發(fā)光器件封裝200的高度d2可以為大約7毫米。高度d3可以小于反射片435a與光學片421之間的距離d1。

如上所述，由于透鏡，從發(fā)光器件模塊發(fā)射的光充分地行進至側表面。從而，盡管反射片435a與光學片421之間的距離d1變窄至15毫米或更小，但是仍然可以防止光學干擾和不均勻的產生。由于包括透鏡100的發(fā)光器件封裝200的高度是大約7毫米，反射片435a與光學片421之間的距離d1為10毫米或更大。從而，可以防止由于光學片421與透鏡100之間碰撞導致的損壞。

圖16是示出根據實施例的發(fā)光器件模塊中不均勻性改善的視圖。

在圖16中，水平軸表示距離背光單元中一個背光單元的中心區(qū)域的距離，垂直軸表示測量到的從每個光源發(fā)射出的光強度。

傳統(tǒng)發(fā)光器件模塊的比較例1和2產生不均勻，其中在一點處，例如透鏡的上部集中地產生光。在根據示例1和2的發(fā)光模塊中，如上所述，使用根據本發(fā)明實施例的透鏡，照明視角變寬，由此減少不均勻性的產生。

此外，圖16的左側是與一個背光單元中發(fā)光器件模塊的中心區(qū)域相對應的區(qū)域。圖16的右側是對應于發(fā)光器件模塊的邊緣區(qū)域的區(qū)域。因此，中心區(qū)域的光強度比邊緣區(qū)域的光強度大。此外，將在圖17A和圖17B中描述在圖16中被指定為“改善”的暗部改善。

圖17a和圖17b是示出根據實施例的顯示裝置的一個背光單元中暗部得到改善的視圖。在水平軸和垂直軸示出每個背光單元的位置。

圖17a是示出背光單元的照明的視圖，在背光單元處布置如上所述的直下型發(fā)光器件模塊。圖17B是示出背光單元的照明的視圖，在背光單元處布置傳統(tǒng)的直下型發(fā)光器件模塊。

在圖17b的背光單元中，由圖17b右側處的垂直條標記的區(qū)域是被測量為光強度相對低的粉紅色組的暗部。當使用根據上述實施例的發(fā)光器件模塊時，改善了照明視角。從而，相比于傳統(tǒng)背光單元，減少了暗部。

雖然已經參照許多說明性實施例描述了實施例，但是應該理解本領域技術人員能想到將落入本公開的精神和原理范圍內的許多其它變型和實施例。

例如，在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內，主題組合布置的形成部件和/或布置可以有各種變型和修改。