(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面；
前記底面のセンター領域に上方に膨らんでいるリセス；
前記リセスの周りに入射面；
前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および
前記第１光出射面の下部の周りにフラット（ｆｌａｔ）面を有する第２光出射面を含み、
前記底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジを含み、
前記底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、
前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下に配置され、
前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有し、
前記底面の前記第１エッジと第２エッジとを連結した直線は前記第１軸に対して５度以下の角度で傾斜され、
前記第２光出射面は前記リセスの底中心を基準にして前記第１軸に対して２０度以下の角度を有する、光学レンズ。
【請求項２】
底面；
前記底面のセンター領域に上方に膨らんでいるリセス；
前記リセスの周りに入射面；
前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および
前記第１光出射面の下部の周りにフラット面を有する第２光出射面を含み、
前記底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジとを含み、
前記底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、
前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下に配置され、
前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有し、
前記第２光出射面は前記第１光出射面に隣接した第３エッジを含み、
前記入射面の第１頂点は前記第２光出射面の第３エッジを通る水平な直線より前記第１光出射面の第２頂点にさらに近く、
前記リセスは直径が前記入射面の第１頂点に向かって漸進的に減少する形状を有し、
前記リセスの深さは前記リセスの底幅より大きく、
前記底面は傾斜した面を含み、
前記リセスの深さは前記光学レンズの厚さの８０％以上である、光学レンズ。
【請求項３】
前記底面の前記第１エッジと第２エッジとを連結した直線は前記第１軸に対して５度以下の角度で傾斜した、請求項２に記載の光学レンズ。
【請求項４】
前記底面は前記第１エッジと第２エッジとを連結した直線より上に配置され、負の曲率を有する曲面を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項５】
前記底面は傾斜した面を含む、請求項１に記載の光学レンズ。
【請求項６】
前記底面の第２エッジと前記第１軸との間の間隔は前記第２光出射面の幅より小さい、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項７】
前記リセスの深さは前記光学レンズの厚さの８０％以上である、請求項１に記載の光学レンズ。
【請求項８】
前記入射面の第１頂点と前記第１光出射面の第２頂点とは前記リセスの底中心に垂直な中心軸に配置され、
前記底面の第２エッジと前記第１軸との間の間隔は前記入射面の第１頂点と前記第１光出射面の第２頂点との間の距離より小さい、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項９】
前記第１光出射面のセンター領域は前記リセスの底中心を基準にして中心軸に対して２０度以下の角度を有する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項１０】
前記第２光出射面は前記リセスの底中心を基準にして前記第１軸に対して２０度以下の角度を有する、請求項２又は請求項３に記載の光学レンズ。
【請求項１１】
前記第２光出射面は前記第１光出射面の下部エッジより外側に配置されて傾斜した、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項１２】
前記第２光出射面は前記第１光出射面の下部エッジより内側に配置されて傾斜した、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項１３】
前記底面に複数の支持突起を含み、
前記複数の支持突起は前記リセスの底中心から同じ間隔で配置される、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項１４】
前記底面の第２エッジと前記第１軸との間の間隔は前記第２光出射面の第３エッジと前記第２エッジとの間の間隔より小さく、
前記第２光出射面の一部に外側に突出された側面突出部を含む、請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の光学レンズ。
【請求項１５】
上面および複数の側面を通じて光を放出する発光素子；
前記発光素子上に配置された光学レンズ；および
前記光学レンズおよび前記発光素子の下に配置された回路基板を含み、
前記光学レンズは、底面；前記底面のセンター領域に上方に膨らんで前記発光素子が配置されたリセス；前記リセスの周りに入射面；前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および前記第１光出射面の下部にフラットな面を有する第２光出射面を含み、
前記光学レンズの底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジを含み、
前記光学レンズの底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、
前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下へ突出して前記発光素子の側面に対応され、
前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有し、
前記発光素子から放出された光の中で前記第２光出射面を通じて放出された第１光の出射角は前記入射面に入射された前記第１光の入射角より小さい、発光モジュール。
【請求項１６】
前記光学レンズの第３エッジを通る二つの直線がなす角度は前記発光素子の指向角より大きく、前記光学レンズの指向角より小さい、請求項１５に記載の発光モジュール。
【請求項１７】
前記発光素子は前記光学レンズの第１軸より上に配置され、前記光学レンズの底面の第２エッジに水平な直線より下に配置される、請求項１５又は請求項１６に記載の発光モジュール。
【請求項１８】
前記光学レンズの底面は傾斜した面および曲面のうち少なくとも一つを含み、前記発光素子の側面に放出された光を前記第２光出射面に反射する、請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項１９】
前記光学レンズの底面の第１エッジは前記回路基板上に接触する、請求項１５乃至請求項１８のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項２０】
前記光学レンズの底面に複数の支持突起を含み、
前記複数の支持突起は前記リセスの底中心から同じ間隔で配置され、
前記回路基板は前記光学レンズのリセスの周りに互いに離隔された複数の吸収層を有する、請求項１５乃至請求項１９のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズに関するものである。
【０００２】
本発明は、前記光学レンズを有する発光モジュールに関するものである。
【０００３】
本発明は、前記光学レンズおよび前記発光モジュールを有するライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００４】
発光素子は、例えば発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）等電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種で、既存の蛍光灯、白熱灯に代えて次世代光源として脚光を浴びている。
【０００５】
発光ダイオードは、半導体素子を利用して光を生成するので、タングステンを加熱して光を生成する白熱灯や、または高圧放電を通じて生成された紫外線を蛍光体に衝突させて光を生成する蛍光灯に比べて非常に低い電力だけを消耗する。
【０００６】
また、発光ダイオードは、半導体素子の電位ギャップを利用して光を生成するので既存の光源と比べて、応答特性が早く、長寿命、環境にやさしい特徴を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに伴い、既存の光源を発光ダイオードに代替するための多くの研究が進行されており、発光ダイオードは室内外で使われる各種ランプ、表示装置、電光掲示板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施例は、互いに異なる光出射面を有する光学レンズを提供する。
【０００９】
実施例は、入射面および第１光出射面の頂点が同一方向に膨らんでいる光学レンズを提供する。
【００１０】
実施例は、入射面の周りに曲面の第１光出射面とフラットな第２光出射面を有する光学レンズを提供する。
【００１１】
実施例は、入射面の頂点が光源より第１光出射面の頂点にさらに近接した光学レンズを提供する。
【００１２】
実施例は、発光素子の周りで傾斜した底面が配置された光学レンズを提供する。
【００１３】
実施例は、少なくとも５面で発光する発光素子から入射された光の出射角を変化させる光学レンズを提供する。
【００１４】
実施例は、発光素子の上面および側面から放出された光を光学レンズの入射面に入射させることができる発光モジュールを提供する。
【００１５】
実施例は、光学レンズの互いに異なる出射面に出射された光が放出角度を変化させて輝度分布を制御できる発光モジュールを提供する。
【００１６】
実施例は、光学レンズの底面が発光素子の周りに配置されるので光の損失を防止できる発光モジュールを提供する。
【００１７】
実施例は、光学レンズの底面を傾斜した面または曲面として配置して、中心部の輝度分布を改善した発光モジュールを提供する。
【００１８】
実施例は、出射された光の輝度分布を制御できる光学レンズおよびこれを具備した発光モジュールを提供する。
【００１９】
実施例は、指向角から外れた領域に放出される出射角が入射角より小さい光学レンズおよびこれを有する発光モジュールを提供する。
【００２０】
実施例は、回路基板上に光学レンズから反射された光の光量が最大である領域に吸収層を提供する発光モジュールを提供する。
【００２１】
実施例は、回路基板上の光学レンズの底面に進行する不要な光を吸収する層を配置した照明モジュールを提供する。
【００２２】
実施例は、回路基板上の光学レンズの底面に進行する不要な光を吸収する層に光学レンズの支持突起を突出させた照明モジュールを提供する。
【００２３】
実施例は、回路基板上の光学レンズの底面に進行する回路基板上の光学レンズの底面に進行する不要な光を吸収する層に光学レンズの支持突起および前記支持突起のための孔を配置した照明モジュールを提供する。
【００２４】
実施例は、回路基板上に配置された光学レンズの側面突出部が前記回路基板の側面より外側に配置された照明モジュールを提供する。
【００２５】
実施例は、回路基板上に配置された複数の光学レンズの各側面突出部が前記回路基板の少なくとも一側面または両側面より外側に配置された照明モジュールを提供する。
【００２６】
実施例は、回路基板上に配置された複数の光学レンズの側面突出部の切断面が前記回路基板の第１軸方向の側面と平行に配置された照明モジュールを提供する。
【００２７】
実施例は、複数の光学レンズの各側面突出部が前記複数の光学レンズが配列される間隔のうち、より広い方向に配置される照明モジュールを提供する。
【００２８】
実施例は、第１回路基板上に配置された光学レンズ間の間隔より、第１回路基板上の光学レンズと第２回路基板上の光学レンズ間の間隔の方がさらに広く配置された照明モジュールを提供する。
【００２９】
実施例は、光学レンズの側面突出部の方向が前記側面突出部に隣接した二つの支持突起を連結した線分に対して直交する方向または直交する軸から３０度以内に配置された照明モジュールを提供する。
【００３０】
実施例は、光学レンズの側面突出部が前記光学レンズの出射面より外側に突出する照明モジュールを提供する。
【００３１】
実施例に係る光学レンズは、底面；前記底面のセンター領域に上方に膨らんでいるリセス；前記リセスの周りに入射面；前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および前記第１光出射面の下部の周りにフラット（ＦＬＡＴ）面を有する第２光出射面を含み、前記底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジを含み、前記底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下に配置され、前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有する。
【００３２】
実施例に係る光学レンズは、底面；前記底面のセンター領域に上方に膨らんでいるリセス；前記リセスの周りに入射面；前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および前記第１光出射面の下部の周りにフラット面を有する第２光出射面を含み、前記底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジとを含み、前記底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下に配置され、前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有し、前記第２光出射面は前記第１光出射面に隣接した第３エッジを含み、前記入射面の第１頂点は前記第２光出射面の第３エッジを通る水平な直線より前記第１光出射面の第２頂点にさらに近く、前記リセスは直径が前記入射面の第１頂点に向かって漸進的に減少する形状を有し、前記リセスの深さは前記リセスの底幅より大きい。
【００３３】
実施例に係る発光モジュールは、上面および複数の側面を通じて光を放出する発光素子；前記発光素子上に配置された光学レンズ；および前記光学レンズおよび前記発光素子の下に配置された回路基板を含み、前記光学レンズは、底面；前記底面のセンター領域に上方に膨らんで前記発光素子が配置されたリセス；前記リセスの周りに入射面；前記底面および入射面の反対側に膨らんでいる曲面を有する第１光出射面；および前記第１光出射面の下部にフラットな面を有する第２光出射面を含み、前記光学レンズの底面は前記リセスに隣接した第１エッジおよび前記第２光出射面に隣接した第２エッジを含み、前記光学レンズの底面は前記第１エッジに近接した領域であるほど前記リセスの底中心に水平な第１軸に次第に近くなり、前記入射面の下部領域は前記第２エッジを通る水平な直線より下へ突出して前記発光素子の側面に対応し、前記第１光出射面は前記リセスと垂直にオーバーラップするセンター領域が膨らんでいる曲面を有し、前記発光素子から放出された光の中で前記第２光出射面を通じて放出された第１光の出射角は前記入射面に入射された前記第１光の入射角より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例に係る光学レンズの側断面図である。
【図２】図１の光学レンズの部分拡大図である。
【図３】図２の光学レンズにおいて、リセスの底中心と突出した領域の関係を説明するための図である。
【図４】図２の光学レンズにおいて、第１光出射面の中でリセスに対応する領域を説明するための図である。
【図５】図１の光学レンズの側面図である。
【図６】図１の光学レンズの底面図である。
【図７】実施例に係る光学レンズの光出射面を説明するための図である。
【図８】実施例に係る光学レンズ内に発光素子を有する発光モジュールを示した側断面図である。
【図９】実施例に係る光学レンズの下に回路基板を有する発光モジュールを示した側断面図である。
【図１０】実施例に係る光学レンズの第１光出射面に出射された光を説明した図である。
【図１１】実施例に係る光学レンズの第２光出射面に出射された光を説明した図である。
【図１２】実施例に係る光学レンズの第１、２光出射面に出射された光分布を示した図である。
【図１３】実施例に係る光学レンズの第１光出射面の中で前記リセスに対応する領域に放出された光経路を説明した図である。
【図１４】実施例に係る光学レンズにおいて、発光素子から放出された水平な光の進行経路を説明した図である。
【図１５】実施例に係る光学レンズにおいて、発光素子から放出された光の中で光学レンズの底点周辺に入射した光の経路を説明した図である。
【図１６】実施例に係る光学レンズの第１および第２光出射面の出射角を説明するための図である。
【図１７】実施例に係る光学レンズの第２光出射面が反射する場合の光経路を説明するための図である。
【図１８】図１の光学レンズにおいて、底面の他の例を示した図である。
【図１９】図１の光学レンズの第２光出射面の他の例を示した図である。
【図２０】実施例に係る光学レンズの支持突起と吸収層を有する回路基板を具備した発光モジュールの例示図である。
【図２１】図２０の発光モジュールの光学レンズの透視図である。
【図２２】実施例に係る光学レンズを有するライトユニットを示した側断面図である。
【図２３】実施例に係る光学レンズの他の例を示した図である。
【図２４】図２３の光学レンズを有する発光モジュールの平面図である。
【図２５】図２４の発光モジュールの側断面図である。
【図２６】図２４の発光モジュールが搭載されたバックライトユニットを示した図である。
【図２７】図２４の発光モジュールのＡ−Ａ側断面図である。
【図２８】図２７の光学レンズにおいて入射面と第１、２光出射面の出射角度の関係を説明した図である。
【図２９】図２８の光学レンズの第２光出射面に出射された光分布を示した図である。
【図３０】図２３の発光素子の側面図である。
【図３１】図２３の発光素子の平面図である。
【図３２】図２３の発光素子の底面図である。
【図３３】実施例に係る光学レンズの第２光出射面の他の例を示した側断面図である。
【図３４】実施例に係る光学レンズの底面の他の例を示した側断面図である。
【図３５】図３４の光学レンズの部分拡大図である。
【図３６】実施例に係る光学レンズの底面の他の例を示した側断面図である。
【図３７】図３６の光学レンズの部分拡大図である。
【図３８】実施例に係る光学レンズの入射面の変形例を示した側断面図である。
【図３９】図３８の光学レンズの入射面を示した図である。
【図４０】図３８の光学レンズの底面図である。
【図４１】実施例に係る光学レンズの第２光出射面の他の例を示した側断面図である。
【図４２】実施例に係る光学レンズの第２光出射面および底面の変形例を示した側断面図である。
【図４３】実施例に係る光学レンズに側面突出部を配置した平面図である。
【図４４】図４３の光学レンズの背面図である。
【図４５】図４３の光学レンズを有する発光モジュールの平面図である。
【図４６】図４５の発光モジュールの回路基板および光学レンズを示した平面図である。
【図４７】図４３の光学レンズの支持突起の他の例を示した図である。
【図４８】図４３の光学レンズの支持突起の他の例を示した図である。
【図４９】実施例に係る回路基板の上面を示した光学レンズの透視図である。
【図５０】図４５の発光モジュールのＢ−Ｂ側断面図である。
【図５１】図４５の発光モジュールのＣ−Ｃ側断面図である。
【図５２】図５１の発光モジュールの部分拡大図である。
【図５３】図５１の発光モジュールにおいて、光学レンズの支持突起を回路基板に固定するための例を示した図である。
【図５４】第３実施例に係る光学レンズの側面図である。
【図５５】図４５の発光モジュールのＤ−Ｄ側断面図である。
【図５６】図５５の光学レンズの部分拡大図である。
【図５７】図５５の光学レンズの詳細構成を示した側断面図である。
【図５８】実施例に係る回路基板上に光学レンズを配列した照明モジュールの例を示した図である。
【図５９】実施例に係る発光モジュールを有するライトユニットを示した図である。
【図６０】図５９の発光モジュール上に光学シートが配置されたライトユニットを示した図である。
【図６１】実施例に係る発光素子の詳細構成を示した第１例。
【図６２】実施例に係る発光素子の第２例。
【図６３】実施例に係る発光素子の第３例を示した図である。
【図６４】実施例に係る光学レンズおよびこれを具備した発光モジュールを有する表示装置を示した図である。
【図６５】実施例に係る光学レンズの入射面の曲線区間をベジェ曲線関数を利用して定義する一例を図示した図である。
【図６６】実施例に係る光学レンズの第１光出射面の曲線区間をベジェ曲線関数を利用して定義する一例を図示した図である。
【図６７】実施例と比較例の輝度分布を示した図である。
【図６８】実施例に係る光学レンズの光出射面の位置による出射光の変化を示した図である。
【図６９】実施例に係る光学レンズの入射面の入射角と光出射面の出射角を比較したグラフ。
【図７０】実施例に係る光学レンズにおいて、第２光出射面の凹凸の有無による輝度分布を示したグラフ。
【図７１】実施例に係る光学レンズにおいて、第２光出射面の凹凸の有無による色差変化を示したグラフ。
【図７２】実施例に係る光学レンズにおいて、回路基板の吸収層の有無による画像均一度を示したグラフ。
【図７３】（Ａ）は実施例に係る発光素子の平面図、（Ｂ）は発光素子の基準点を説明するための図面、（Ｃ）は発光素子の平面上にて各方向別指向角分布を示したグラフ、（Ｄ）は（Ｃ）の指向角分布を三次元の形状で示した図である。
【図７４】図２７の光学レンズを有する発光モジュールの輝度分布を示した図である。
【図７５】図３４の光学レンズを有する発光モジュールの輝度分布を示した図である。
【図７６】図３８の光学レンズを有する発光モジュールの輝度分布を示した図である。
【図７７】第３実施例に係る光学レンズの光軸から所定距離での光度を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付された図面を参照して各実施例を詳細に説明する。各実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの“上／うえ（ｏｎ）”に、または“下／した（ｕｎｄｅｒ）”に形成されるものと記載される場合において、“上／うえ（ｏｎ）”と“下／した（ｕｎｄｅｒ）“は、“直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）”または“他の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）”形成されるものをすべて含む。また、各層の上／うえまたは下／したに対する基準は図面を基準として説明する。実施例の説明において、同一の参照番号は図面の説明を通じて同一の要素で表す。
【００３６】
以下、添付された図面を参照して実施例に係る光学レンズおよび発光モジュールを説明する。
【００３７】
図１は実施例に係る光学レンズの側断面図で、図２は図１の光学レンズの部分拡大図、図３は図２の光学レンズにおいて、リセスの底中心と突出した領域の関係を説明するための図面、図４は図２の光学レンズにおいて第１光出射面の中でリセスに対応する領域を説明するための図面、図５は図１の光学レンズの側面図、図６は図１の光学レンズの底面図である。
【００３８】
図１〜図６を参照すれば、光学レンズ３００は、底面３１０、前記底面３１０のセンター領域に前記底面３１０から上に膨らんでいるリセス（ｒｅｃｅｓｓ）３１５、前記リセス３１５の周りに入射面３２０、前記底面３１０および前記入射面３２０の反対側に配置された第１光出射面３３０、および前記第１光出射面３３０の下部に配置された第２光出射面３３５を含む。
【００３９】
前記光学レンズ３００は、前記リセス３１５の底中心Ｐ０に対して垂直な軸方向は中心軸Ｙ０または光軸と定義することができる。前記リセス３１５の底中心Ｐ０に対して水平な軸方向は第１軸Ｘ０方向となり得、前記第１軸Ｘ０方向は前記中心軸Ｙ０または光軸と直交する方向となり得る。前記リセス３１５の底中心Ｐ０は光学レンズ３００の下部中心となり得、基準点と定義され得る。
【００４０】
前記光学レンズ３００は透光性材料を含み得る。前記光学レンズ３００は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、シリコンまたはエポキシ樹脂、またはグラス（Ｇｌａｓｓ）中の少なくとも一つを含むことができる。前記光学レンズ３００は屈折率が１．４〜１．７範囲の透明材料を含むことができる。
【００４１】
実施例に係る光学レンズ３００の底面３１０はリセス３１５の周りに配置され得る。前記底面３１０は水平な第１軸Ｘ０に対して傾斜した面または曲面を含むか、傾斜した面と曲面とをすべて含むことができる。前記リセス３１５は前記底面３１０のセンター領域から垂直上方に向かって陥没した形態を有する。
【００４２】
前記光学レンズ３００の底面３１０はリセス３１５に隣接した第１エッジ２３および第２光出射面３３５に隣接した第２エッジ２５とを含む。前記第１エッジ２３は前記入射面３２０と前記底面３１０との間の境界領域であり、光学レンズ３００の底点領域を含むことができる。前記第１エッジ２３は前記底面３１０の領域のうちで最も低い支点を含むことができる。前記第１エッジ２３の位置は、水平な第１軸Ｘ０を基準にして第２エッジ２５の位置より低く位置することができる。前記第１エッジ２３は前記入射面３２０の下部の周りをカバーすることができる。前記第２エッジ２５は前記底面３１０の外郭領域であるか、前記第２光出射面３３５の下部領域となり得る。前記第２エッジ２５は前記底面３１０と前記第２光出射面３３５との間の境界領域であり得る。
【００４３】
前記第１エッジ２３は前記底面３１０の内部領域であるか前記入射面３２０との境界ラインであり得る。前記第２エッジ２５は前記底面３１０の外部領域であるか第２光出射面３３５との境界ラインであり得る。前記第１エッジ２３は内側の隅であるか曲面を含むことができる。前記第２エッジ２５は外側の隅であるか曲面を含むことができる。前記第１エッジ２３と第２エッジ２５は前記底面３１０の両端部であり得る。前記第１エッジ２３はボトムビューの形状が円形または楕円形、前記第２エッジ２５はボトムビューの形状が円形または楕円形であり得る。
【００４４】
前記底面３１０は前記第１エッジ２３に近いほど前記第１軸Ｘ０との間隔が次第に狭くなることができる。前記底面３１０は前記第１エッジ２３から遠くなるほど前記第１軸Ｘ０との間隔が次第に大きくなることもあり得る。前記底面３１０で、前記第２エッジ２５は前記第１軸Ｘ０との間隔Ｔ０が最大で、前記第１エッジ２３は前記第１軸Ｘ０と間の間隔が最小であり得る。前記底面３１０は前記第１エッジ２３と前記第２エッジ２５との間に傾斜した面または曲面を含むか傾斜した面と曲面をすべて含むことができる。前記底面３１０は前記第１軸Ｘ０を基準にして外側に行くほど次第に遠くなることによって、前記リセス３１５から見る時は全反射面となり得る。例えば、前記リセス３１５内で前記リセス３１５の底の上に任意の光源が配置された場合、前記底面３１０は傾斜した面を提供することができる。前記底面３１０は前記リセス３１５を通じて入射される光に対して反射することになるので、光の損失を減らすことができる。また、前記入射面３２０を経ずに底面３１０に直接入射される光を除去することができる。前記光学レンズ３００は、入射面３２０を通じて底面３１０に入射された光の光量を増加することができ、指向角分布を改善させることができる。
【００４５】
前記底面３１０が前記リセス３１５の第１エッジ２３に近接するほどさらに低くなるので、前記底面３１０の面積は広くなることができる。前記リセス３１５の入射面３２０の面積は前記底面３１０が低くなった分だけさらに広くなることができる。前記リセス３１５の深さは前記第１エッジ２３からの高さとなるので、さらに深くなることができる。前記底面３１０の面積が増加することによって、反射面積を増加させることができる。前記リセス３１５の底はさらに低くなるので、底面積を増加させることができる。
【００４６】
前記底面３１０の第１エッジ２３は前記リセス３１５の底と水平な第１軸Ｘ０上に配置され、前記第２エッジ２５は前記第１軸Ｘ０から所定間隔Ｔ０で離隔される。前記第２エッジ２５と前記第１軸Ｘ０との間の間隔Ｔ０は入射面３２０の下部領域２２Ａに入射された光を反射するように傾斜した面を提供できる距離であり得る。前記入射面３２０の下部領域２２Ａは前記第２エッジ２５に水平な線を通る入射面３２０の下部支点２２と第１エッジ２３間の領域であり得る。
【００４７】
前記第２エッジ２５と前記第１軸Ｘ０間の間隔Ｔ０は５００μｍ以下であり得、例えば４５０μｍ以下であり得る。前記第２エッジ２５と前記第１軸Ｘ０間の間隔Ｔ０は２００μｍ〜４５０μｍ範囲であり得、前記間隔Ｔ０が前記範囲より小さい場合、前記第２光出射面３３５の底点位置が低くなり前記第２光出射面３３５に放出された光の干渉問題が発生し得、前記範囲より大きい場合、前記第２光出射面３３５の高点位置が高くなり第１光出射面３３０の曲率が変更される問題が発生し、光学レンズ３００の厚さＤ３が増加する問題がある。
【００４８】
前記底面３１０はベジェ（Ｂｅｚｉｅｒ）曲線を有する曲面で形成され得る。前記底面３１０の曲線はスプライン（Ｓｐｌｉｎｅ）、例えば、キュービック（ｃｕｂｉｃ）、Ｂ−スプライン、Ｔ−スプラインで具現され得る。前記底面３１０の曲線はベジェ曲線（Ｂｅｚｉｅｒ  ｃｕｒｖｅ）で具現され得る。
【００４９】
前記光学レンズ３００の底面３１０には後述するように、複数の支持突起を含むことができる。前記複数の支持突起は前記光学レンズ３００の底面３１０から下方に突出して前記光学レンズ３００を支持する。
【００５０】
前記リセス３１５の底の形状は円形を含むことができる。前記リセス３１５の底の形状は他の例として、楕円形または多角形状であり得る。前記リセス３１５は側断面が鐘（ｂｅｌｌ）形状、砲弾（ｓｈｅｌｌ）形状または楕円形を含むことができる。前記リセス３１５は上に上がるほど幅が次第に狭くなる形状を有することができる。前記リセス３１５は底周りの第１エッジ２３から上端の第１頂点２１に向かって徐々に収束される形状を有することができる。前記リセス３１５のボトムビューが円形である場合、前記第１頂点２１に向かって直径が徐々に減少され得る。前記リセス３１５は、中心軸Ｙ０を基準にして回転対称形状で提供され得る。前記入射面３２０の第１頂点２１はドット状で提供され得る。
【００５１】
前記リセス３１５の底幅Ｄ１は光源すなわち、後述する発光素子が挿入できる幅を有し得る。前記リセス３１５の底幅Ｄ１は発光素子の幅の３倍以下、例えば、２．５倍以下であり得る。前記リセス３１５の底幅は前記発光素子の幅の１．２倍〜２．５倍範囲であり得、前記範囲より小さい場合、発光素子の挿入が容易でなく、前記範囲より大きい場合、前記発光素子と第１エッジ２３間の領域を通じた光損失または光干渉を与え得る。
【００５２】
前記入射面３２０は前記底面３１０のセンター領域から上に膨らんでいる曲面を有し、前記リセス３１５の周り面または内部面であり得る。前記入射面３２０は前記リセス３１５の底中心Ｐ０との距離が、上に上がるほど次第に遠くなり得る。前記入射面３２０は膨らんでいる曲面で提供されるので、全領域で光を屈折させることができる。前記入射面３２０の下部領域２２Ａは前記第２光出射面３３５より低い位置に配置され、直接または間接に光の入射を受けることができる。前記入射面３２０の下部領域２２Ａは前記リセス３１５の底で反射された光の入射を受けることができる。前記入射面３２０はベジェ（Ｂｅｚｉｅｒ）曲線を有する回転体で形成され得る。前記入射面３２０の曲線はスプライン（Ｓｐｌｉｎｅ）、例えば、キュービック（ｃｕｂｉｃ）、Ｂ−スプライン、Ｔ−スプラインで具現され得る。前記入射面３２０の曲線はベジェ曲線（Ｂｅｚｉｅｒ  ｃｕｒｖｅ）で具現され得る。
【００５３】
光学レンズ３００は第１光出射面３３０と第２光出射面３３５とを含む。前記第１光出射面３３０はレンズ本体を基準にして前記入射面３２０および前記底面３１０の反対側面であり得る。前記第１光出射面３３０は曲面を含む。前記第１光出射面３３０は、中心軸Ｙ０に対応する支点が第２頂点３１となり得、前記第２頂点３１はレンズ本体の頂点であり得る。前記第１光出射面３３０は上に膨らんでいる曲面を含むことができる。前記第１光出射面３３０は全領域が曲面、例えば、互いに異なる正の曲率を有する曲面で形成され得る。前記第１光出射面３３０は前記中心軸Ｙ０を基準にして軸対称形状、例えば、回転対称形状を有することができる。前記第２光出射面３３５で、前記第２頂点３１から前記第２光出射面３３５までの間の領域は負の曲率を有さないこともあり得る。前記第２光出射面３３５で、前記第２頂点３１から前記第２光出射面３３５までの間の領域は互いに異なる正の曲率半径を有することができる。
【００５４】
前記第１光出射面３３０は前記リセス３１５の底中心Ｐ０との距離が中心軸Ｙ０から遠くなるほど次第に大きくなることもあり得る。前記第１光出射面３３０の中で前記中心軸Ｙ０すなわち、前記第２頂点３１に近接するほど前記第２頂点に接した水平な直線Ｘ４との傾きがないか微細な傾き差を得る。すなわち、前記第１光出射面３３０のセンター領域３２はゆるやかな曲線であるか平坦な直線を含むことができる。前記第１光出射面３３０のセンター領域３２は前記リセス３１５と垂直にオーバーラップする領域を含むことができる。前記第１光出射面３３０のサイド領域３３は前記センター領域３２より急激な曲面を有し得る。前記第１光出射面３３０と前記入射面３２０は膨らんでいる曲面を有するので、前記リセス３１５の底中心Ｐ０から放出される光に対して側方向に拡散することができる。前記第１光出射面３３０と前記入射面３２０は前記中心軸Ｙ０から７０±４以内の角度θ２１範囲で前記中心軸Ｙ０から遠くなるほど光の屈折する角度が大きくなることもあり得る。
【００５５】
前記第１光出射面３３０のセンター領域３２の曲率半径は前記入射面３２０の曲率半径よりは大きいこともあり得る。前記第１光出射面３３０の傾きは前記入射面３２０の傾きよりは小さくなり得る。前記光学レンズ３００の第１光出射面３３０は指向角内で中心軸Ｙ０を基準にして距離が遠くなるにつれて単調増加し、前記第２光出射面３３５は光の指向角分布から外れた領域を含み、前記中心軸Ｙ０を基準にして距離が遠くなるにつれて同一であるか単調減少するようになる。
【００５６】
前記第１光出射面３３０と前記第２光出射面３３５間の境界領域では光の屈折する角度が減少され得、例えば２度以下の誤差範囲で減少され得る。これは前記第１光出射面３３０の中で前記第２光出射面３３５に近い面が接線に近くなるか垂直な面で提供され得るので、光の屈折される角度が次第に減少され得る。
【００５７】
前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５は前記第１軸Ｘ０より高い位置に配置され得る。前記第２光出射面３３５は平たい面であるか傾斜した面であり得、フランジ（Ｆｌａｎｇｅ）と定義され得、これに対しては限定しない。
【００５８】
前記第２光出射面３３５は前記第１軸Ｘ０に対して垂直であるか傾斜して配置され得る。前記第２光出射面３３５は前記第１光出射面３３０の外郭ラインから垂直に延びるか傾斜するように延びることができる。前記第２光出射面３３５は第１光出射面３３０に隣接した第３エッジ３５を含み、前記第３エッジ３５は前記第１光出射面３３０の外郭ラインと同じ位置であるか前記第１光出射面３３０の外郭ラインより内部または外部に位置することができる。
【００５９】
前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５と前記中心軸Ｙ０を連結した直線Ｘ５は前記リセス３１５の底中心Ｐ０を基準にして前記中心軸Ｙ０から７４±２度以下の角度に位置することができる。前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５は前記リセス３１５の底中心Ｐ０を基準にして前記第１軸Ｘ０に対して２０度以下、例えば、１６±２度の角度θ２２で位置することができる。前記リセス３１５の底中心Ｐ０に対する前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５と第３エッジ３５間の角度は１６度以下、例えば、１３±２度の角度を有することができる。このような第２光出射面３３５の第３エッジ３５を通る直線Ｘ５に対する角度θ２１、θ２２は前記光学レンズ３００の外部角度である。前記第２光出射面３３５は前記第１軸Ｘ０から離隔した領域で入射される光を屈折させて放射することができる。前記第２光出射面３３５により屈折された光は、中心軸Ｙ０を基準にして屈折前の角度より小さい角度で放射されることができる。これによって、第２光出射面３３５は屈折された光の水平な軸または水平な軸より低い方向に放射されることを抑制でき、隣接した光学部材に干渉を与えたり、光が損失することを防止することができる。
【００６０】
前記中心軸Ｙ０と前記底面３１０の第２エッジ２５を通る直線Ｘ３は前記第１軸Ｘ０との角度θ２３が５度以下、例えば、０．４度〜４度範囲であり得る。このような角度θ２３は前記中心軸Ｙ０との距離と前記第２エッジ２５の高さによって異なり得、前記範囲から外れる場合、光学レンズの厚さが変更され得、光の損失が増加し得る。
【００６１】
前記第２光出射面３３５は前記リセス３１５の底中心Ｐ０を基準にして前記中心軸Ｙ０から半値角を外れる光を屈折させるので、光損失を減らすことができる。
【００６２】
前記光学レンズ３００の幅Ｄ４は厚さＤ３より大きく配置され得る。前記幅Ｄ４は前記光学レンズ３００が円形である場合、長さと同一なこともある。前記幅Ｄ４は前記厚さＤ３の２．５倍以上、例えば、３倍以上になることもある。前記光学レンズ３００の幅Ｄ４は１５ｍｍ以上、例えば、１６ｍｍ〜２０ｍｍの範囲であり得る。このような光学レンズ３００の幅Ｄ４が厚さＤ３より大きく配置されるので、照明装置やライトユニットの全領域に均一な輝度分布を提供することができる。また、ライトユニット内でカバーする領域が改善されるので、光学レンズの個数および光学レンズの厚さを減らすことができる。
【００６３】
前記リセス３１５の深さＤ２は底中心Ｐ０から第１頂点２１までの間隔を有する。ここで第１頂点２１は入射面３２０の頂点やリセス３１５の上端支点であり得る。前記リセス３１５の深さＤ２は前記入射面３２０の底幅Ｄ１またはそれ以上で配置され得る。前記リセス３１５の深さＤ２は光学レンズ３００の厚さＤ３の７５％以上、例えば、８０％以上の深さを有することができる。前記リセス３１５の深さＤ２は前記第１光出射面３３０の第２頂点３１と底中心Ｐ０または第１エッジ２３間の距離の８０％以上であり得る。前記リセス３１５の深さＤ２が深く配置されることによって、第１光出射面３３０のセンター領域３２が全反射面または負の曲率を有さなくても、入射面３２０の第１頂点２１の隣接領域においても側方向に光を拡散させることができる。前記リセス３１５が深い深さＤ２を有するので、前記入射面３２０は第２頂点３１に近い領域で前記第１頂点２１の周辺領域に入射された光を側方向に屈折させることができる。
【００６４】
前記リセス３１５と前記第１光出射面３３０間の最小距離Ｄ５は前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の間隔であり得る。前記距離Ｄ５は第２光出射面３３５の幅Ｄ７の１／２以下であり得る。前記距離Ｄ５は例えば１．５ｍｍ以下であり得、例えば、０．６ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲、例えば、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ範囲であり得る。前記距離Ｄ５は間隔Ｔ０より大きいが、間隔Ｔ０の３倍以下であり得る。前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の距離Ｄ５が１．５ｍｍ以上である場合、前記第１光出射面３３０のセンター領域３２とサイド領域３３に進行する光量差が大きくなり、光分布が均一でなくなる恐れがある。前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の距離Ｄ５が０．６ｍｍ未満の場合、光学レンズ３００のセンター側剛性が弱くなる問題がある。このようなリセス３１５および第１光出射面３３０間の距離Ｄ５を前記範囲で配置することによって、第１光出射面３３０のセンター領域３２が全反射面または負の曲率を有さなくても、光の経路を外側方向に拡散させることができる。これは入射面３２０の第１頂点２１が前記第１光出射面３３０の膨らんでいる第２頂点３１に近接するほど前記入射面３２０を通じて第１光出射面３３０の側方向に進行する光の光量が増加され得る。したがって、光学レンズ３００の側方向に拡散する光量を増加させることができる。
【００６５】
前記入射面３２０の第１頂点２１は前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５から水平に延長した直線よりは第１光出射面３３０のセンターである第２頂点３１にさらに近接して配置され得る。
【００６６】
前記第２光出射面３３５の幅Ｄ７は第２エッジ２５および第３エッジ３５間の直線距離であって、前記リセス３１５の深さＤ２より小さいこともあり得る。前記第２光出射面３３５の幅Ｄ７は、例えば、１．８ｍｍ〜２．３ｍｍ範囲であり得る。前記第２光出射面３３５の幅Ｄ７は前記リセス３１５と前記第１光出射面３３０間の距離Ｄ５の１．５倍以上、例えば、２倍以上であり得る。前記第２光出射面３３５の幅Ｄ７は前記深さＤ２の０．３倍以上、例えば、０．３２〜０．６倍の範囲を有することができる。前記幅Ｄ７は前記光学レンズ３００の厚さＤ３の０．２５倍以上、例えば、０．３〜０．５倍の範囲を有することができる。前記第２光出射面３３５の幅Ｄ７が前記範囲を超過する場合、第２光出射面３３５に出射される光量が増加して光分布を制御し難い問題があり、前記範囲より小さい場合は、レンズ本体を製造する時にゲート（Ｇａｔｅ）領域の確保が難しいことがある。
【００６７】
図２を参照すれば、前記光学レンズ３００で底中心Ｐ０、入射面３２０の第１頂点２１、および前記入射面３２０の第１エッジ２３を連結した線分は三角形状、例えば、直角三角形状で提供され得る。前記第１頂点２１を基準にして前記中心軸Ｙ０と第１エッジ２３間の角度θ１１は３０度以下、例えば、２０度〜２４度であり得る。このような角度θ１２は他の角度θ１４の１／３倍以下であり得る。ここで、前記角度θ１１／θ１２＜１を満足し、前記角度θ１１／θ５＞１を満足する。ここで、前記角度θ５は底面３１０の傾斜した角度である。前記角度θ１１は角度θ５より４倍以上、例えば、５倍以上２０倍以下の範囲を有する。前記角度θ５は前記角度θ１１の１／４以下、例えば、１／５以下であり得る。
【００６８】
前記第２光出射面３３５の第２頂点３１を基準にして前記中心軸Ｙ０と前記第２頂点３１と第１エッジ２３を連結した直線間の角度θ１３は前記角度θ１１より小さくてもよく、例えば１５度〜２２度範囲であり得る。前記角度θ１１／θ１３＜１を満足する。
【００６９】
前記中心軸Ｙ０と第１光出射面３３０の第２頂点３１が交差する水平な直線Ｘ４と前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５までを連結する直線間の角度Ｒ１は１５度〜２５度範囲であり得る。前記直線Ｘ４は前記光学レンズ３００の第２頂点３１に対して水平な直線であるか前記中心軸Ｙ０と水平な方向に直交する直線であり得る。前記角度Ｒ１のタンジェント値により第１光出射面３３０の高さとレンズ半径Ｈ２の比率を計算することができる。ここで、前記第１光出射面３３０の第２頂点３１を基準にして中心軸Ｙ０と第２光出射面３３５の第３エッジ３５までを連結する直線間の角度は１０５度〜１１５度範囲であり得る。
【００７０】
前記入射面３２０の第１頂点２１から第２光出射面３３５の第３エッジ３５までを連結する直線と中心軸Ｙ０間の角度Ｒ２は９８度〜１１０度範囲であり得る。前記角度Ｒ２により前記入射面３２０の第１頂点２１と前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５間の高さに差をつけることができ、前記角度Ｒ２範囲から外れる場合、前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５の位置が変わる問題が発生し得る。
【００７１】
前記入射面３２０の第１頂点２１から前記底面３１０の第２エッジ２５までを連結する直線と中心軸Ｙ０間の角度Ｒ３は１０４度〜１２０度範囲にあり得る。前記角度Ｒ３は角度Ｒ２とともに前記第２光出射面３３５の高さ（＝Ｄ３−Ｄ７）を設定することができ、前記入射面３２０の第１頂点２１と前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５の高さの差を設定することができる。前記角度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は第１光出射面３３０のセンター領域が正の曲率を有する前記第１光出射面３３０の第２頂点３１と、入射面３２０の第１頂点２１の位置により変化され得る。このような光学レンズ３００の厚さをスリム（ｓｌｉｍ）に提供することができる。
【００７２】
図３を参照すれば、前記光学レンズ３００において、底面３１０の第２エッジ２５を水平に延長した直線Ｘ６が前記入射面３２０に交差する下部支点２２は前記底中心Ｐ０を中心に第１軸Ｘ０に対して２２度以下、例えば、１３度〜１８度範囲の角度θ２４に位置することができる。前記底中心Ｐ０と第１エッジ２３間の距離はＤ１の１／２であり、前記入射面３２０の下部支点２２の高さは前記底面３１０の第２エッジ２５と第１軸Ｘ０間の間隔Ｔ０であって、５００μｍ以下、例えば、２００μｍ〜４５０μｍの範囲で配置され得る。前記Ｄ１の１／２の距離と前記間隔Ｔ０の比率は前記角度θ２４の範囲内で変更され得る。前記入射面３２０の下部支点２２の高さが前記範囲より低い場合、光損失の減少が微小で、前記範囲より大きい場合、光学レンズ３００の厚さが厚くなる問題がある。前記底面３１０の第１エッジ２３は前記底面３１０の中で最も低い底点となり、前記第１エッジ２３と前記下部支点２２間の領域２２Ａには前記下部支点２２より低く進行する光が入射され得る。したがって、前記入射面３２０の下部領域２２Ａを通じて光損失を減らすことができる。
【００７３】
図４を参照すれば、前記第１光出射面３３０のセンター領域３２は前記リセス３１５と垂直にオーバーラップする領域であって、前記底中心Ｐ０を基準にして前記中心軸Ｙ０から２０度以下の角度、例えば、１４度〜１８度の領域に位置することができる。前記第１光出射面３３０の表面の中で前記リセス３１５の第１エッジ２３に垂直な直線Ｙ１と交差する支点Ｐｘはリセス３１５の底中心Ｐ０を基準にして前記中心軸Ｙ０から２０度以下の角度θ２５、例えば、１４度以上１８度以下の角度範囲で配置され得る。前記第１光出射面３３０のセンター領域３２が前記範囲を超過する場合、前記リセス３１５内の半径がさらに大きくなり、前記センター領域３２と前記サイド領域３３の光量差が大きくなる問題がある。また、前記第１光出射面３３０のセンター領域３２が前記範囲より小さい場合、前記リセス３１５内の半径がさらに小さくなり、光源の挿入が困難となり得、第１光出射面３３０のセンター領域３２とサイド領域３３の光分布が不均一となり得る。
【００７４】
ここで、前記図１に図示された前記底中心Ｐ０を基準にして第１軸Ｘ０と第２光出射面３３５の第３エッジ３５間の角度θ２２と、前記中心軸Ｙ０と第１光出射面３３０のセンター領域３２の支点Ｐｘ間の角度θ２５は２０度以下、例えば、１４度〜１８度範囲の角度を有することができる。このような角度θ２２、θ２５の範囲内で前記リセス３１５の深さと前記底面３１０の傾斜角度を変更することができる。
【００７５】
図５および図６は実施例に係る光学レンズの側面図および背面図を示した図である。
【００７６】
図５を参照すれば、光学レンズ３００において、第２光出射面３３５は第１光出射面３３０の下部の周りに配置され、底面３１０は前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５より下に配置され得る。前記底面３１０は前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５の水平線上より下へ突出され得る。
【００７７】
前記光学レンズ３００は他の例として、前記第２光出射面３３５に凹凸面を具備することができる。前記凹凸面は表面が粗いヘイズ（Ｈａｚｅ）面で形成され得る。前記凹凸面は散乱粒子が形成された面であり得る。前記光学レンズ３００は他の例として、前記底面３１０に凹凸面を具備することができる。前記底面３１０の凹凸面は表面が粗いヘイズ面で形成されるか、散乱粒子が形成され得る。
【００７８】
ヘイズによる光学レンズの輝度分布は図７０および図７１を参照する。図７０のように、例１は底面および側面にヘイズが処理されていない光学レンズでの輝度分布の変化を示したものであり、例２は底面および側面にヘイズが処理された光学レンズでの輝度分布の変化を示したものである。ここで、光学レンズの側面および底面にヘイズが処理された例２で均一度が改善されることが分かる。図７１のように、例１はヘイズが処理されていない光学レンズでの色差変化を示したものであり、例２はヘイズが処理された光学レンズでの色差変化を示したものである。ヘイズが処理された例２で色差改善効果があることが分かる。
【００７９】
図７を参照すれば、光学レンズ３００において、前記第１光出射面３３０は互いに異なる曲率半径ｒａ、ｒｂ、ｒｃを有する複数の円の成分を有することができ、前記互いに異なる円の成分の中心Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは互いに異なる位置に配置され得る。このような第１光出射面３３０の円の成分の中心Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは前記入射面３２０の第１頂点２１の水平な直線より下に配置され得る。前記第１光出射面３３０の円の成分の中心Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは前記光学レンズ３００と垂直方向にオーバーラップした領域に配置され得る。
【００８０】
前記入射面３２０は互いに異なる曲率半径を有する複数の円の成分を有することができ、前記円の成分の中心は前記入射面３２０の第１頂点２１の水平な直線より下に配置され得、前記光学レンズ３００と垂直方向にオーバーラップした領域に配置され得る。
【００８１】
図８は実施例に係る光学レンズに発光素子が適用された発光モジュールを示した図面であり、図９は図８の光学レンズの下に回路基板を有する発光モジュールを示した側断面図である。図１０は実施例に係る光学レンズの第１光出射面に出射された光を説明した図面で、図１１は図８の発光モジュールにおいて、光学レンズの第２光出射面に出射された光を説明した図面、図１２は実施例に係る光学レンズの第１、２光出射面に出射された光分布を示した図である。
【００８２】
図８を参照すれば、発光素子１００は光学レンズ３００のリセス３１５内に配置され得る。前記発光素子１００は光源であって、前記光学レンズ３００のリセス３１５の底の上に配置され得る。前記発光素子１００は前記リセス３１５の底の上で前記入射面３２０の第１頂点２１と前記第１光出射面３３０の第２頂点３１に対して垂直にオーバーラップするように配置され得る。
【００８３】
前記光学レンズ３００は前記発光素子１００から放出された光（ｌｉｇｈｔ）の経路を変更した後、外部に抽出させることができる。前記発光素子１００は光源と定義されることができる。
【００８４】
前記発光素子１００は化合物半導体を有するＬＥＤチップ、例えば、ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、白色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップのうち少なくとも一つを含むことができる。前記発光素子１００はＩＩ族−ＶＩ族化合物半導体およびＩＩＩ族−Ｖ族化合物半導体のうち少なくとも一つまたはすべてを含むことができる。前記発光素子１００は青色、緑色、青色、ＵＶまたは白色の光中の少なくとも一つを発光することができる。前記発光素子１００は、例えば、白色光を放出することができる。
【００８５】
前記光学レンズ３００でリセス３１５の底幅Ｄ１は入射面３２０の下部幅であり得、前記発光素子１００の幅Ｗ１よりは広く配置され得る。前記した入射面３２０およびリセス３１５は前記発光素子１００から放出された光が容易に入射され得る大きさを有する。前記リセス３１５の底幅Ｄ１と前記発光素子１００の幅Ｗ１の比率（Ｄ１：Ｗ１）は１．８：１〜３．０：１の範囲であり得る。前記リセス３１５の底幅Ｄ１が前記発光素子１００の幅Ｗ１の３倍以下に配置された場合、前記発光素子１００から放出された光の入射面３２０を通じて効果的に入射されることができ、３倍超過である場合、前記底面３１０の傾斜角度が変わる問題がある。
【００８６】
前記入射面３２０の中で前記発光素子１００と同じ幅を有する位置は前記入射面３２０の第１頂点２１から所定距離Ｄ６で離隔され得る。前記距離Ｄ６は前記リセス３１５と前記第１光出射面３３０間の最小距離Ｄ５と同じであるか０．１ｍｍ以内の差を有することができる。これは発光素子１００の上面Ｓ１を通じて放出された垂直な光が前記入射面３２０の第１頂点２１またはその周辺領域に入射され得る。
【００８７】
前記中心軸Ｙ０は前記発光素子１００の上面Ｓ１に対して鉛直の軸例えば光軸と整列する場合、光軸と定義され得る。前記光軸および中心軸は前記発光素子１００と前記光学レンズ３００間の整列誤差を有することができる。前記中心軸Ｙ０は回路基板４００の上面に直交する方向であり得る。
【００８８】
前記光学レンズ３００の入射面３２０中で前記発光素子１００と同じ幅を有する位置から第１光出射面３３０の第２頂点３１までの距離Ｄ８は０．５ｍｍ〜２ｍｍ範囲であって、距離Ｄ５または距離Ｄ６の２倍であり得る。これは発光素子１００と同じ幅を有する入射面３２０の領域が前記第１光出射面３３０の第２頂点３１に２ｍｍ以下の距離に位置することによって、前記第１光出射面３３０のセンター領域が負の曲率を有さなくても、入射面３２０の深さＤ２と前記第２頂点３１との距離によって側方向に光を拡散させることができる。前記入射面３２０の第１頂点２１と前記リセス３１５内で幅Ｗ１との間の距離Ｄ６と、前記入射面３２０の第１頂点２１と前記第１光出射面３３０の第２頂点３１との間の距離Ｄ５との比率は０．５：１〜１：１の範囲を満足する。
【００８９】
前記リセス３１５と前記第１光出射面３３０間の最小距離Ｄ５は前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の間隔であり得る。前記距離Ｄ５は例えば１．５ｍｍ以下であり得、例えば、０．６ｍｍ〜１ｍｍ範囲であり得る。前記距離Ｄ５が１．５ｍｍ以上である場合、ホットスポット現象が発生され得、前記距離Ｄ５が０．６ｍｍ未満の場合、光学レンズ３００のセンター側剛性が弱くなる問題がある。前記入射面３２０の第１頂点２１が前記第１光出射面３３０の膨らんでいる第２頂点３１に近接するほど前記入射面３２０を通じて第１光出射面３３０の側方向に進行する光の光量が増加され得る。
【００９０】
したがって、光学レンズ３００の側方向に拡散する光量を増加させることができる。前記第１光出射面３３０のセンター領域３２が全反射面または負の曲率を有さなくても、センター領域の周辺で光の経路を水平方向に拡散させることができる。図６７は実施例に係るライトユニットで光学レンズの輝度分布を示したものであって、実施例の光学レンズは第１光出射面が負の曲率を有さない構造であり、比較例の光学レンズを出射面が負の曲率を有する構造と比較した構成である。実施例の光学レンズは負の曲率を有する第１光出射面を提供せずとも、比較例の光学レンズとほぼ同じ輝度分布を有するようになる。これによって、光学レンズの製造工程が容易となり得、負の曲率を有する領域に異物が流入されることを防止することができる。
【００９１】
前記入射面３２０の第１頂点２１は前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５から水平に延長した直線よりは第１光出射面３３０のセンターである第２頂点３１にさらに近接して配置され得る。
【００９２】
図９のように、発光モジュール３０１は、発光素子１００および前記光学レンズ３００の下に配置された回路基板４００とを含む。前記発光素子１００は、一つまたは複数が前記回路基板４００上に所定の間隔を有して配列され得る。前記発光素子１００は前記光学レンズ３００と前記回路基板４００の間に配置され、前記回路基板４００から電源の供給を受けて駆動し、光を放出する。
【００９３】
前記回路基板４００は、前記発光素子１００と電気的に連結される回路層を含むことができる。前記回路基板４００は樹脂材質のＰＣＢ、金属コアを有するＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ、Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ  ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ＰＣＢ）中の少なくとも一つを含むこともでき、これに対して限定はしない。
【００９４】
前記光学レンズ３００は、前記発光素子１００から放出された光を入射面３２０で受けて第１および第２光出射面３３０、３３５に放出する。前記入射面３２０から入射された一部の光は所定の経路を経て前記底面３１０により反射され、第１または第２光出射面３３０、３３５に放出され得る。
【００９５】
ここで、前記発光素子１００の指向角θ５１は発光素子１００が有する固有の指向角であって、１３０度以上、例えば、１３６度以上に放出され得る。前記発光素子１００は上面Ｓ１および側面Ｓ２に光が放出され得る。前記光学レンズ３００は前記発光素子１００から放出された光が１３０度以上、例えば、１３６度以上の指向角θ５１分布で入射されれば、第１および第２光出射面３３０、３３５を通じて拡散された指向角θ５２で放射することができる。
【００９６】
前記光学レンズ３００において、入射面３２０は前記発光素子１００の上面Ｓ１および側面Ｓ２の外側に配置され得る。前記光学レンズ３００の入射面３２０の下部領域２２Ａは前記発光素子１００の多数の側面Ｓ２と互いに対面するように配置され得る。
【００９７】
ここで、前記発光素子１００は上面Ｓ１および多数の側面Ｓ２を通じて光を放出することができる。前記発光素子１００は、例えば５面またはそれ以上の発光面を有する。前記発光素子１００の多数の側面Ｓ２は少なくとも４つの側面を含む構造であって、発光面であり得る。前記入射面３２０には前記発光素子１００の上面Ｓ１および側面Ｓ２から放出された光が入射され得る。また、前記発光素子１００の各側面Ｓ２を通じて放出された光は前記入射面３２０に漏れることなく、入射され得る。
【００９８】
前記発光素子１００は５面以上の発光面を提供するので、側面Ｓ２を通じて放出された光によって発光素子１００の指向角分布を広くすることができる。前記発光素子１００の指向角θ５１は１３０度以上、例えば、１３６度以上となり得る。前記発光素子１００の指向角θ５１の１／２は６５度以上、例えば６８度以上であり得る。前記指向角θ５１は最大光度の１／２となる半値幅を通るビーム角であり、前記指向角θ５１の１／２は前記ビーム角の１／２であり得る。このような発光素子１００の指向角分布が広く提供されることによって、前記光学レンズ３００を利用した光拡散がより容易となる効果がある。
【００９９】
前記発光素子１００から放出された光の指向角θ５１が１３０度以上であれば、前記光学レンズ３００を通過した後に指向角（θ５２＞θ５１）はさらに広くなることができる。例えば、前記光学レンズ３００から放出された指向角θ５２は前記発光素子１００の固有の指向角θ５１より１０度以上大きいこともあり得る。前記光学レンズ３００から放出された指向角θ５２は１４０度以上、例えば、１４６度以上であり得る。
【０１００】
ここで、前記底中心から前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５の第３エッジ３５を通る二つの直線がなす角度（図１のθ２１×２）は前記発光素子１００の指向角θ５１より大きく、前記光学レンズ３００の指向角θ５２よりは小さいこともあり得る。ここで、図１のように、前記光学レンズ３００はリセス３１５の底中心Ｐ０を基準にして第２光出射面３３５の第３エッジ３５を通る直線Ｘ５がなす角度θ２１は１４４度以上、例えば、１４４度〜１５２度範囲であり得る。前記光学レンズ３００から放出された指向角θ５２は前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５の第３エッジ３５を通る二つの直線がなす角度より大きいこともあり得る。このような光学レンズ３００から放出された指向角θ５２分布は、前記第２光出射面３３５を通じて放出された光の指向分布を含むことによって、前記第２光出射面３３５から放出された光分布によって光損失を減らし輝度分布を改善させることができる。
【０１０１】
前記光学レンズ３００の底面３１０は前記回路基板４００の上面に対して傾斜した面を提供することができる。前記光学レンズ３００の底面３１０は第１軸Ｘ０を基準にして傾斜した面で提供され得る。前記底面３１０は、８０％以上の領域、例えば、全領域が前記回路基板４００の上面に対して傾斜するように配置され得る。前記底面３１０は全反射面を含むことができる。
【０１０２】
前記回路基板４００の上面は、光学レンズ３００の底面３１０の第２エッジ２５より第１エッジ２３にさらに近接して配置され得る。前記底面３１０の第１エッジ２３は、前記回路基板４００の上面に接触することができ、前記第２エッジ２５は回路基板４００の上面から最大間隔Ｔ０で離隔され得る。前記第１エッジ２３は、発光素子１００内の活性層より低い位置に配置されることができ、光の損失を防止することができる。
【０１０３】
前記光学レンズ３００の第１および第２光出射面３３０、３３５は入射された光を屈折させて放出する。前記第１光出射面３３０は、全領域が光が出射される曲面で形成され得る。前記第１光出射面３３０は、第２頂点３１から連続的に連結される曲面の形状を含む。前記第１光出射面３３０は、入射される光を反射させたり、屈折させて外部に出射させることができる。前記第１光出射面３３０は、中心軸Ｙ０を基準にして、第１光出射面３３０に放出された光の屈折後の放出角度は屈折前に入射された入射角度より大きいこともあり得る。
【０１０４】
前記第２光出射面３３５は、中心軸Ｙ０を基準にして、屈折後の光Ｌ２の角度が屈折前に入射された光の角度より小さく屈折させる。これによって、隣接した光学レンズ３００間の光干渉距離を長く提供することができ、第２光出射面３３５を通じて出射された一部の光と第１光出射面３３０に出射された光が光学レンズ３００の周辺で互いに混色されることができる。
【０１０５】
前記第２光出射面３３５は、第１光出射面３３０の下部の周りに配置され、入射された光を屈折させて放出する。前記第２光出射面３３５は、傾斜した面またはフラット（ｆｌａｔ）面を含む。前記第２光出射面３３５は、例えば前記回路基板４００の上面に対して垂直な面であるか傾斜した面であり得る。前記第２光出射面３３５が傾斜した面で形成される場合、射出成形時の分離が容易となる効果がある。
【０１０６】
前記第２光出射面３３５は、発光素子１００の側面Ｓ２に放出された一部の光の入射を受けて屈折させて抽出する。この時、第２光出射面３３５は、中心軸Ｙ０を基準にして、放出された光Ｌ２の出射角が屈折前の入射角より小さいこともあり得る。これによって、隣接した光学レンズ３００間の光干渉距離を長く提供することができる。
【０１０７】
図１０〜図１２を参照して光学レンズ３００の光経路を説明する。図１０〜図１２を参照すれば、前記発光素子１００から放出された光の中で光学レンズ３００の入射面３２０の第１支点Ｐ１に入射された第１光Ｌ１は屈折されて第１光出射面３３０の所定の第２支点Ｐ２に放出され得る。また、前記発光素子１００から放出された光の中で前記入射面３２０の第３支点Ｐ３に入射された第２光Ｌ２は第２光出射面３３５の第４支点Ｐ４に放出され得る。
【０１０８】
ここで、前記中心軸Ｙ０を基準にして入射面３２０の第１支点Ｐ１に入射される第１光Ｌ１の入射角度を第１角度θ１と定義し、前記中心軸Ｙ０を基準にして第１光出射面３３０の任意の第２支点Ｐ２に放出された第１光Ｌ１の放出角度を第２角度θ２と定義することができる。前記中心軸Ｙ０を基準にして入射面３２０の第３支点Ｐ３に入射される第２光Ｌ２の入射角度を第３角度θ３と定義し、前記中心軸Ｙ０を基準にして第２光出射面３３５の任意の第４支点Ｐ４に出射された第２光Ｌ２の放出角度を第４角度θ４と定義することができる。前記第２光Ｌ２は、発光素子１００の側面に放出された光であり得る。
【０１０９】
前記第２角度θ２は前記第１角度θ１より大きい。前記第２角度θ２は前記第１角度θ１が大きくなるほど大きくなり、前記第１角度θ１が小さくなるほど小さくなる。そして第１および第２角度θ１、θ２はθ２＞θ１または１＜（θ２／θ１）の条件を満足する。前記第１光出射面３３０の第２角度θ２は屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より大きいこともあり得る。これによって、第１光出射面３３０は、入射面３２０を通じて入射された光の中で前記第１光出射面３３０に進行する第１光Ｌ１に対して屈折させることによって、第１光Ｌ１に対して光学レンズ３００の側方向に拡散させることができる。
【０１１０】
前記第４角度θ４は前記第３角度θ３より小さいこともあり得る。前記第３角度θ３が増加するほど前記第４角度θ４は増加し、前記第３角度θ３が小さくなるほど前記第４角度θ４は小さくなる。そして第３および第４角度θ３、θ４はθ４＜θ３または１＞（θ４／θ３）の条件を満足する。前記第２光出射面３３５の第４角度θ４は屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より小さいこともあり得る。
【０１１１】
前記第２光出射面３３５には、発光素子１００の側面Ｓ２を通じて放出された光であるか指向角から外れた光が入射され得る。これによって、前記第２光出射面３３５は、発光素子１００の側面Ｓ２を通じて放出された光と光指向角分布から外れた光に対して、輝度分布の指向角領域に進行するように屈折させることができる。前記第２光出射面３３５により光損失は減少され得る。
【０１１２】
前記底中心Ｐ０と第２光出射面３３５の第３エッジ３５を通る直線は、前記中心軸Ｙ０に対して前記光学レンズ３００を通じて放出された光の半値角の１／２、例えば、第４角度θ４の位置より上に配置され得る。例えば、中心軸Ｙ０と底中心Ｐ０から第３エッジ３５の間を連結する直線間の角度は、前記発光素子１００の固有の指向角の１／２角度より大きいこともあり、光学レンズ３００の指向角の１／２角度より小さいこともあり得る。ここで、前記半値角または指向角は発光素子１００から放出された光出力がピーク値分の５０％または１／２となる角度を現わす。
【０１１３】
前記発光素子１００から放出された光の中で入射面３２０の第５支点Ｐ５に入射された光Ｌ３は、前記光学レンズ３００の底面３１０により反射され、第２光出射面３３５の第６支点Ｐ６を通じて透過または反射され得る。この時、前記第２光出射面３３５は、底面３１０から反射されて入射された光の入射角θ８より小さい出射角θ９で光を透過または反射する。前記入射角θ８および出射角θ９は、中心軸Ｙ０との角度である。ここで、前記底面３１０により反射されて第２光出射面３３５に進行する光は、入射角θ８より出射角θ９が小さく屈折されることによって、発光素子１００の側面Ｓ２を通じて漏洩する光を効果的に再使用することができる。また、発光素子１００の光指向角から外れる光に対しても前記底面３１０による全反射を通じて光漏洩を防止できる効果がある。
【０１１４】
図１３に図示された通り、光学レンズ３００は、第１光出射面３３０のセンター領域３２に放出された光の経路からすれば、発光素子１００から放出された光の光軸を基準にして１度ずれた角度θ３１で入射面３２０に入射されると、前記第１光出射面３３０に出射された光Ｌ３１は１５度以上、例えば、１７度以上の角度θ３２で屈折される。前記第１光出射面３３０は、前記入射面３２０に中心軸Ｙ０を基準にして１度の角度θ３１で移動した光が入射される時、１７倍以上の角度θ３２差を有する光Ｌ３１に屈折させることができる。前記第１光出射面３３０は、入射面３２０に入射された光の中心軸Ｙ０を基準にして２度移動する時に２０度以上、例えば、１０倍以上の差を有して屈折され得る。
【０１１５】
前記第１光出射面３３０のセンター領域３２は、前記リセス３１５の第１エッジ２３に垂直な直線Ｙ１と交差する支点Ｐｘ以内の領域であって、前記発光素子１００から放出された光の中で中心軸Ｙ０を基準にして１０度以内の角度θ３３で放出された光Ｌ３２が入射され得る。前記発光素子１００から放出された１０度以内の角度θ３３で放出された光が前記入射面３２０および第２光出射面３３５を通じて屈折されて最大５０度以上の角度、例えば、５５度以上の角度θ３４で屈折され得る。このような第１光出射面３３０のセンター領域３２に入射された光は前記入射面３２０および第２光出射面３３５の膨らんでいる曲面によって屈折されることによって、前記第１光出射面３３０のセンター領域３２でのホットスポットを防止することができる。前記第１光出射面３３０のセンター領域３２は、前記発光素子１００の中心から前記支点Ｐｘを連結した直線Ｙ２内の領域であって、前記中心軸Ｙ０を基準にして２０度以下、例えば、１８度以下の角度θ２５であり得る。
【０１１６】
前記支点Ｐｘは、前記第２頂点３１に水平に接する直線Ｘ４より低く配置され得る。
【０１１７】
ここで、図６８および図６９は、第１、２光出射面に出射された出射角と入射面の入射角の比率を示した図である。図６８および図１２を参照して説明すれば、第１光出射面３３０の領域Ａ１は、出射角／入射角の比率が第２光出射面３３５の領域Ａ２に近接するほど次第に小さくなり、１より大きい比率を有する。図６８のＸ軸方向は、入射面に入射された光の指向角を表すものであり、６８度以上の光の指向角分布は第２光出射面３３５の領域Ａ２により制御されることができる。前記第２光出射面３３５の領域Ａ２において、出射角／入射角の比率が１より小さい値を有し、底面３１０により第２光出射面３３５に反射された領域Ａ３を通じて出射された光の出射角／入射角比率は前記領域Ａ２より小さい値を有する。
【０１１８】
図６９および図１２を参照すれば、光学レンズ３００の第１光出射面３３０に出射された光の出射角は、光学レンズ３００の入射面３２０に入射された光の入射角の増加につれて増加され得る。ここで、前記出射角は、前記第１光出射面３３０の外側下部Ａ４で増加しないこともあり得、これは外側下部Ａ４が接線であるか垂直な面で提供され得る。そして光学レンズ３００の第２光出射面３３５に出射された出射角が前記入射面３２０に入射された入射角より小さくなり、前記入射角の増加につれて増加され得る。
【０１１９】
図１４を参照すれば、前記発光素子１００の側面Ｓ２から水平に放出された光は、前記入射面３２０の下部領域２２Ａを通じて入射され、前記入射面３２０を通じて入射された光Ｌ１１は底面３１０により反射されて第２光出射面３３５を通じて放出され得る。前記光Ｌ１１は入射面３２０の下部領域２２Ａに対して８８度〜９０度の角度で入射され得る。
【０１２０】
図１５を参照すれば、前記発光素子１００の側面Ｓ２に放出された光の中で傾斜して入射された光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、前記回路基板の上面によって反射されるか前記入射面３２０の下部領域２２Ａで傾斜して入射され得る。前記入射面３２０の下部領域２２Ａで傾斜して入射された光Ｌ１３は底面３１０により反射されて第２光出射面３３５に放出されるか、回路基板によって反射された光Ｌ１２、Ｌ１４は前記第１および第２光出射面３３０、３３５を通じて屈折され得る。このような入射面３２０の下部領域２２Ａに入射された光の輝度分布は改善され得る。
【０１２１】
図１６を参照すれば、前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５の領域のうちで、第２支点Ｐ２を出射する出射角θ２が発光素子１００の指向角の１／２支点である場合、前記中心軸Ｙ０を基準にして前記第２支点Ｐ２に入射される光の入射面３２０の支点Ｐ１と中心軸Ｙ０間の距離Ｄ１１は前記リセス３１５の底幅Ｄ１の１／２以下であり得る。これは光学レンズ３００の厚さを減らしたり、第１光出射面３３０の頂点の高さを低くしても、光を側方向に拡散させることができる。
【０１２２】
前記光学レンズ３００において、底面３１０の両エッジ２３、２５を通る第１直線Ｘ１と中心軸Ｙ０がなす角度θ６は、鋭角、例えば、８９．５度以下であり得、例えば８７度以下であり得る。前記光学レンズ３００の底面３１０が傾斜した角度θ５を有する面として配置されることによって、発光素子１００の側面Ｓ２を通じて入射された光を反射して第２光出射面３３５を通じて透過または反射させる。前記第２光出射面３３５の出射角は、入射面３２０を通じて入射された入射角より小さく出射されることによって、隣接した光学レンズ３００間の干渉を減らすことができる。これによって、光学レンズ３００の第２光出射面３３５を通じて放出された光量を改善させることができる。前記底面３１０の傾斜した角度θ５は、図１９に図示された、第２光出射面３３５の傾斜した角度θ７より大きいこともあり得る。
【０１２３】
前記中心軸Ｙ０と前記光学レンズ３００の底面３１０間の第６角度θ６は、前記底面３１０と前記第２光出射面３３５間の角度θ６１より小さいこともあり得る。前記角度θ６／θ６１＜１を満足することができる。ここで、前記角度θ６は、９０度未満であり得、前記角度θ６１は９０度以上、例えば、９０＜θ６１≦９５度の範囲であり得る。このような光学レンズ３００の底面３１０の線分は、中心軸Ｙ０に対して鋭角を有し、第２光出射面３３５に対して鈍角を有するようになるので、発光素子１００から放出された光を全反射させることができ、また、前記全反射された光の第２光出射面３３５を通じて屈折されることによって、他の光学レンズとの干渉を減らすことができる。
【０１２４】
一方、前記光学レンズ３００の下部に配置された一つまたは複数の支持突起（図示せず）は、底面３１０から下方すなわち、回路基板４００方向に突出する。前記支持突起は、複数、回路基板４００上に固定され、前記光学レンズ３００がチルトされることを防止することができる。
【０１２５】
図１７を参照すれば、前記光学レンズ３００は、例えば、底面３１０および第２光出射面３３５上にヘイズ面が形成され得る。前記ヘイズ面が形成された底面３１０および第２光出射面３３５は、一部の光に対して透過または反射する。前記第１光出射面３３０により反射された光は、第２光出射面３３５または入射面方向に光経路を変更させ、第１光出射面３３０方向に光が放出されるようにすることができる。
【０１２６】
図１８を参照すれば、光学レンズ３００の底面３１０は、曲面を有する第１領域Ｄ９と平坦面を有する第２領域Ｄ１０とを含む。前記底面３１０は、リセス３１５に隣接した領域が曲面を有し、前記第２光出射面３３５に隣接した領域が平たい面であって、水平な面であるか傾斜した面で提供され得る。
【０１２７】
前記第１領域Ｄ９は、第１エッジ２３から上に膨らんでいる曲率半径を有する。すなわち、前記底面３１０で第１領域Ｄ９の曲面は、水平な延長線に対して上に凹むようになり、例えば６５ｍｍ〜７５ｍｍ範囲の曲率半径を有する。すなわち、前記第１領域Ｄ９は負の曲率を有することができる。前記第２領域Ｄ１０は、前記第１領域Ｄ９と第２エッジ２５の間に配置される。前記第１領域Ｄ９の幅を第２領域Ｄ１０の幅より広くすることもできる。前記第１領域Ｄ９と第２領域Ｄ１０の長さ比率は６：４〜９：１の割合で配置され得る。前記第１領域Ｄ９の幅が広いほど光学レンズ３００の中心部でのホットスポット現象を減らすことができる。
【０１２８】
前記底面３１０中で曲面区間である第１領域Ｄ９は、前記入射面３２０に隣接して配置され、前記平坦な区間である第２領域Ｄ１０は第２エッジ２５に隣接して配置され得る。前記曲面および平坦面は第１エッジ２３から第２エッジ２５を直線に連結した線分より上に配置され得る。前記第１領域Ｄ９は、前記第２エッジ２５の水平延長線より低く配置され、前記第２領域Ｄ１０は前記第２エッジ２５の水平延長線と同一線上に配置され得る。
【０１２９】
前記底面３１０の第１領域Ｄ９は、前記発光素子１００から放出された光を他の方向に屈折させ、第１および第２光出射面３３０、３３５による輝度分布を変化させることができる。このような光の輝度分布は底面３１０が曲面領域を含む場合、中心部のホットスポット現象が、傾斜した面を有する光学レンズに比べて改善され得る。
【０１３０】
図１９は、図１の光学レンズの第２光出射面および底面の他の例である。
【０１３１】
図１９を参照すれば、光学レンズ３００の第２光出射面３３５は、垂直な中心軸Ｙ０を基準にして、第７角度θ７で傾斜することができる。前記第７角度θ７は第５角度θ５より小さいこともあり得る。前記角度θ７／θ５＜１を満足することができる。
【０１３２】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、例えば、傾斜面を有する第１領域Ｄ１７と水平面を有する第２領域Ｄ１８とを含む。前記第１領域Ｄ１７は第１エッジ２３から傾斜し、前記第２領域Ｄ１８は前記第１領域Ｄ１７と第２エッジ２５の間に配置される。前記第１領域Ｄ１７の区間が第２領域Ｄ１８の区間より大きいこともあり得る。前記第１領域Ｄ１７と第２領域Ｄ１８の区間比率は６：４〜９：１の割合で配置され得る。前記第１領域Ｄ１７は、前記第２エッジ２５の水平延長線より低く配置されて発光素子１００の側面と対応され、前記第２領域Ｄ１８は前記第２エッジ２５の水平延長線と同一線上に配置され得る。
【０１３３】
前記第１領域Ｄ１７の区間が広いほど、光学レンズ３００の中心部でのホットスポット現象を減らすことができる。図７３に図示された光の輝度分布は、底面が水平な面でない傾斜した面を有する光学レンズを提供した場合であって、中心部のホットスポット現象が改善されることが分かる。
【０１３４】
図２０および図２１は、実施例に係る発光モジュールで回路基板上に吸収層を配置した構造である。
【０１３５】
図２０および図２１を参照すれば、回路基板４００上に吸収層４１２、４１４が配置され得る。前記回路基板４００の吸収層４１２、４１４は、前記光学レンズ３００の底面３１０を通過する光の吸収率が最大である領域に配置され得る。これは、光学レンズ３００は、第１光出射面３３０により一部の光を反射することができ、前記反射する光の進行経路が集中する領域に前記吸収層４１２、４１４が配置され得る。
【０１３６】
前記光学レンズ３００の第１光出射面３３０に入射された光の一部Ｌ５は透過され、一部の光Ｌ６は反射され得る。前記吸収層４１２、４１４は、第１光出射面３３０により反射する光Ｌ６が底面３１０を透過すれば吸収する。前記吸収層４１２、４１４は黒色レジスト物質を含むことができる。
【０１３７】
前記吸収層４１２、４１４は、光学レンズ３００と垂直方向にオーバーラップする領域に配置され得る。前記吸収層４１２、４１４は、前記光学レンズ３００の底面３１０と垂直方向にオーバーラップする領域に配置され得る。前記吸収層４１２、４１４は、前記回路基板４００の前記光学レンズ３００のリセス３１５を基準にして互いに反対側に配置され得る。
【０１３８】
前記光学レンズ３００の幅Ｄ４が前記回路基板４００の幅Ｄ１３より広い場合、前記光学レンズ３００が配列される方向に沿って前記光学レンズ３００のリセス３１５の両側に前記吸収層４１２、４１４がそれぞれ配置され得る。このような吸収層４１２、４１４は、前記光学レンズ３００の第１光出射面３３０に反射された一部の光Ｌ６を吸収する。前記吸収層４１２、４１４の領域は、前記第１光出射面３３０に反射された光の光量が最大である領域の下に配置され得る。前記吸収層４１２、４１４の領域は前記中心軸Ｙ０の底中心から同じ半径Ｄ１２を有して配置され得る。図７２のように、前記回路基板４００上に吸収層を有する場合（例３）は、吸収層を有さない場合（例４）に比べて、不要な光を吸収するので、光の均一度が改善されることが分かる。
【０１３９】
図２０および図２１を参照すれば、前記光学レンズ３００の底面３１０には複数の支持突起３５０、３５５が配置され得る。前記複数の支持突起３５０、３５５は第１支持突起３５０および第２支持突起３５５を含む。前記第１支持突起３５０は、前記吸収層４１２、４１４の領域を除いて複数配置され得、回路基板４００の上面と接触され得る。前記第１支持突起３５０は２つまたは３つ以上配置され、回路基板４００上で光学レンズ３００を支持する。
【０１４０】
前記第２支持突起３５５は前記第１支持突起３５０の高さよりさらに突出され得る。前記第２支持突起３５５間の間隔は、前記回路基板４００の幅Ｄ１３と同一であるかさらに離隔され得る。前記第２支持突起３５５の間には前記回路基板４００が挟まれ得る。これによって、第２支持突起３５５は光学レンズ３００を結合する過程で前記回路基板４００の外側に結合され、前記光学レンズ３００がチルトされることを防止することができる。前記第２支持突起３５５は、２つまたは３つ以上配置され得、前記回路基板４００の両側に接触され得る。前記第２支持突起３５５の半径は前記第１支持突起３５０の半径より大きいこともあり得る。
【０１４１】
図２２は、実施例に係る光学レンズを有するライトユニットを示した側断面図である。
【０１４２】
図２２を参照すれば、各回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ１は互いに異なる回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔より狭く配列され得る。前記間隔Ｇ１は、図２１に図示された光学レンズ３００の幅Ｄ４の６倍〜１０倍範囲、例えば、７倍〜９倍範囲で配列され得る。前記光学レンズ３００間の間隔Ｇ１は、隣接した光学レンズ３００間の光干渉を防止することができる。
【０１４３】
ここで、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４は１５ｍｍ以上となることができ、例えば１６ｍｍ〜２０ｍｍ範囲にあり得る。前記光学レンズ３００の幅Ｄ４が前記範囲より狭い場合、ライトユニット内の光学レンズの個数が増加され得、前記光学レンズ３００間の領域に暗部が発生し得る。前記光学レンズ３００の幅Ｄ４が前記範囲より広い場合、ライトユニット内の光学レンズの個数は減少されるが、各光学レンズの輝度が減少され得る。
【０１４４】
前記光学レンズ３００による輝度分布が改善されるので、回路基板４００と光学シート５１４間の距離Ｈ１を減らすことができる。また、バックライトユニット内に配置された光学レンズ３００の個数を減らすことができる。
【０１４５】
図２３は図１の光学レンズの第２光出射面の他の例であり、図２４は図２３の光学レンズを有する発光モジュールであり、図２５は図２４の発光モジュールの側断面図であり、図２６は図２４の発光モジュールを有するライトユニットを示した図面であり、図２７は図２４の発光モジュールのＡ−Ａ側断面図である。
【０１４６】
図２３を参照すれば、光学レンズ３００は、底面３１０、前記底面３１０のセンター領域に前記底面３１０から上に膨らんでいるリセス（ｒｅｃｅｓｓ）３１５、前記リセス３１５の周りに入射面３２０、前記底面３１０および前記入射面３２０の反対側に配置された第１光出射面３３０、および前記第１光出射面３３０の下部の周りに配置された第２光出射面３３５を含む。前記光学レンズ３００のリセス３１５、入射面３２０および第１光出射面３３０は、前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０１４７】
前記第２光出射面３３５は、前記第１光出射面３３０の下部エッジから段差のある段付き構造３６を含む。前記段付き構造３６は、前記第１光出射面３３０の下部エッジから外側方向に水平に延びたフラットな面または傾斜した面を含む。前記段付き構造３６のフラットな面は前記第１光出射面３３０と前記第２光出射面３３５との間の他の平面であり得、例えば前記中心軸Ｙ０に対して９０度またはそれ以上であり得る。前記段付き構造３６の幅Ｔ４は１５０μｍ以内、例えば、５０μｍ〜１５０μｍ範囲であり得る。前記段付き構造３６は、トップビューの形状が所定幅Ｔ４を有するリング状で具現され得る。前記段付き構造３６の幅Ｔ４は光学レンズ３００の幅の誤差範囲内で突出した形態で提供される。前記段付き構造３６の平坦な上面および下面は入射される光を第２光出射面３３５に反射させることができる。このような段付き構造３６の上面および下面が前記幅より大きい場合、光分布に影響を与えることができ、光分布制御が難しくなり得る。
【０１４８】
図２４〜図２６を参照すれば、発光モジュール３０１は発光素子１００、前記発光素子１００上に配置された光学レンズ３００、および前記発光素子１００の下に配置された回路基板４００を含む。
【０１４９】
前記発光モジュール３０１は、前記回路基板４００上に複数の光学レンズ３００が所定の間隔を有して配列され得、前記発光素子１００は、前記光学レンズ３００と回路基板４００の間に配置される。
【０１５０】
前記発光素子１００は、上面Ｓ１および多数の側面Ｓ２を通じて光を放出し、例えば５面またはそれ以上の発光面を有する。前記発光素子１００の上面Ｓ１と多数の側面Ｓ２を通じて放出された光は、光学レンズ３００の入射面３２０に入射され、前記入射面３２０に入射された光は屈折されて第１および第２光出射面３３０、３３５を通じて抽出される。前記発光素子１００は、５面以上の発光面を提供するので、指向角分布は１３０度以上、例えば、１３６度以上となり得る。前記発光素子１００の指向角分布が１３６度以上となるので、前記発光素子１００の各側面Ｓ２を通じて放出された所定光度を有する光が光学レンズ３００の入射面３２０を経て第２光出射面３３５を通じて放出され得る。
【０１５１】
発光素子１００は、例えば、図７３の（Ｃ）のような指向角分布を提供することができる。図７３の（Ａ）は実施例に係る発光素子の平面図、（Ｂ）は発光素子の基準点を説明するための図面、（Ｃ）は発光素子の平面上にて各方向別指向角分布を示したグラフ、（Ｄ）は（Ｃ）の指向角分布を三次元の形状で示した図である。
【０１５２】
図７３の（Ａ）のように、発光素子は上面および複数の側面を通じて光を放出する。この時、各方向別、例えば、横方向、縦方向、対角方向の指向角分布は図７３の（Ｃ）のように、各方向の指向角分布として検出され得る。図７３の（Ａ、Ｃ）で縦方向は、Ｃ−ＰＬＡＮＥの指向角分布を示した図である。このような図７３の（Ｃ）のように、各方向別の光の指向角分布を見ると、半値角が６５度以上、例えば６８度以上で現れることが分かる。
【０１５３】
前記光学レンズ３００の第１および第２光出射面３３０、３３５は、入射された光を屈折させて放出する。前記第２光出射面３３５は、中心軸Ｙ０を基準にして、屈折後の抽出された光の角度を屈折前に入射された光の角度より小さく屈折させてくれる。これによって、隣接した光学レンズ３００間の光干渉距離を長く提供することができ、第２光出射面３３５を通じて出射された一部の光と第１光出射面３３０に出射された光が光学レンズ３００の周辺で互いに混色されることができる。前記各回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ１は、互いに異なる回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ２より狭く配列され得る。前記間隔Ｇ１は、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４の６倍〜１０倍範囲、例えば、７倍〜９倍範囲で配列され得る。前記間隔Ｇ２は、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４の９倍〜１１倍範囲、例えば、９．５倍〜１０．５倍範囲で配置され得る。ここで、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４は１５ｍｍ以上となり得る。このような光学レンズ３００間の光干渉距離すなわち、間隔Ｇ１、Ｇ２は、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４のすくなくとも６倍以上離隔させることができる。
【０１５４】
図２６のように、発光モジュール３０１の回路基板４００は、ボトムカバー５１２内に複数配列され得る。前記回路基板４００は、前記発光素子１００と電気的に連結される回路層を含むことができる。
【０１５５】
図２３および図２７を参照すれば、発光モジュール３０１において、中心軸Ｙ０と発光素子１００の中心とが交差する底中心Ｐ０は、発光素子１００の上面Ｓ１より低い位置に配置され得る。前記底中心Ｐ０は、光学レンズ３００の基準点または発光素子１００の中心となることができる。前記底中心Ｐ０は、発光素子１００の上面Ｓ１の中心と複数の側面Ｓ２の中心とが交差する支点や前記上面Ｓ１の中心と各側面Ｓ２の下部中心とが交差する支点となり得る。このような底中心Ｐ０は、中心軸Ｙ０と発光素子１００から出射された光が交差する交点となり得る。前記底中心Ｐ０は、前記光学レンズ３００の底点と同じ水平線上に配置されるかさらに高い位置に配置され得る。
【０１５６】
前記光学レンズ３００において、底面３１０の第１エッジ２３は光学レンズ３００の底点となり得、支持突起３５０を除いた領域で最も低いこともある。前記回路基板４００は、光学レンズ３００の底面３１０の第２エッジ２５より第１エッジ２３にさらに隣接して配置され得る。前記底面３１０の第１エッジ２３は前記回路基板４００の上面に接触することができ、前記第２エッジ２５は前記回路基板４００の上面から所定間隔Ｔ０で離隔され得る。これによって、前記発光素子１００の側面Ｓ２に放出された光が漏れることなく入射面３２０に入射され得る。前記間隔Ｔ０は、後述する反射シートの厚さと同じであるか薄くすることができ、これに対しては限定しない。
【０１５７】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、水平な第１軸Ｘ０を基準にして第１エッジ２３から第２エッジ２５まで傾斜した面となり得る。前記底面３１０の傾斜した角度θ５は５度以内であり得、例えば０．５度〜４度範囲であり得る。前記底面３１０を傾斜した角度θ５を有する面として配置することによって、発光素子１００の側面に放出された一部の光を反射させることができる。
【０１５８】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、少なくとも一つまたは複数の凹部を含むことができ、これに対しては限定しない。前記光学レンズ３００は、下部に配置された突起３５０を含む。前記支持突起３５０は前記光学レンズ３００の底面３１０から下方すなわち、回路基板４００方向に突出する。前記支持突起３５０は、複数が回路基板４００上に固定され、前記光学レンズ３００がチルトされることを防止することができる。
【０１５９】
図２８を参照すれば、前記発光素子１００から放出された光の中で光学レンズ３００の入射面３２０の第１支点Ｐ１に入射された第１光Ｌ１は、屈折されて第１光出射面３３０の所定の第２支点Ｐ２に放出される。また、前記発光素子１００から放出された光の中で前記入射面３２０の第３支点Ｐ３に入射された第２光Ｌ２は、第２光出射面３３５の所定の第４支点Ｐ４に放出する。
【０１６０】
ここで、前記中心軸Ｙ０を基準にして入射面３２０の第１支点Ｐ１に入射される第１光Ｌ１の入射角度を第１角度θ１と定義し、前記中心軸Ｙ０を基準にして第１光出射面３３０の任意の第２支点Ｐ２に放出された第１光Ｌ１の放出角度を第２角度θ２と定義することができる。前記中心軸Ｙ０を基準にして入射面３２０の第３支点Ｐ３に入射される第２光Ｌ２の入射角度を第３角度θ３と定義し、前記中心軸Ｙ０を基準にして第２光出射面３３５の第４支点Ｐ４に出射された第２光Ｌ２の放出角度を第４角度θ４と定義することができる。前記第２光Ｌ２は発光素子１００の側面に放出された光であり得る。
【０１６１】
前記第２角度θ２は前記第１角度θ１より大きくなる。前記第２角度θ２は、前記第１角度θ１が次第に大きくなるほど次第に大きくなり、前記第１角度θ１が次第に小さくなるほど次第に小さくなる。そして、第１および第２角度θ１、θ２はθ２＞θ１または１＜（θ２／θ１）の条件を満足する。前記第１光出射面３３０の第２角度θ２は、屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より大きいこともあり得る。
【０１６２】
前記第４角度θ４は前記第３角度θ３より小さいこともあり得る。前記第３角度θ３が増加するほど前記第４角度θ４は増加し、前記第３角度θ３が減少するほど前記第４角度θ４は減少する。そして第３および第４角度θ３、θ４はθ４＜θ３または１＞（θ４／θ３）の条件を満足する。前記第２光出射面３３５の第４角度θ４は屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より小さいこともあり得る。
【０１６３】
前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５は、前記中心軸Ｙ０に対して前記発光素子１００の指向角分布を有する光が屈折された角度より上に配置され得る。例えば、中心軸Ｙ０と底中心Ｐ０から第３エッジ３５の間を連結する直線間の角度は、前記発光素子１００の指向角の１／２支点を通る光の屈折角より小さいこともあり得る。したがって、発光素子１００から放出された光の中で指向角に隣接した領域で照射された光は、前記第２光出射面３３５を通じて放出されるように制御することができる。この場合、第２光出射面３３５に放出された第２光Ｌ２は第１光出射面３３０に進行する光と混色されることができる。
【０１６４】
前記発光素子１００から放出された光の中で前記光学レンズ３００の底面３１０に入射された光Ｌ３は反射されて第２光出射面３３５に入射され得る。この時、前記第２光出射面３３５は、底面３１０から反射されて入射された光の入射角度より小さい放出角度で光を放出する。図２９のように、発光素子１００の側面Ｓ２に放出された光の中で第２光出射面３３５を通じて放出された第２光Ｌ２は、入射角度より小さい放出角度で放出され得る。
【０１６５】
図３０は、図２３の光学レンズの側面図であり、図３１は図２３の光学レンズの平面図、図３２は図２３の光学レンズの底面図である。
【０１６６】
図３０〜図３２を参照すれば、光学レンズ３００は、第１光出射面３３０の下部の周りに第２光出射面３３５が配置され、前記第２光出射面３３５の下に底面３１０が配置される。前記底面３１０は、前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５より下に配置され得る。前記底面３１０は、前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５の水平線上より下へ突出され得る。前記第２光出射面３３５は、第１光出射面３３０の外側よりさらに外側に突出され得る。前記光学レンズ３００の底面３１０に配置された複数の支持突起３５０は前記光学レンズ３００を支持する突起である。前記複数の支持突起３５０は、レンズの中心を基準にして６０度以上の角度、例えば、９０度以上の角度で配置され得、これに対しては限定しない。
【０１６７】
図３３は、実施例に係る光学レンズの第２光出射面および底面の他の例を示した図である。図３３を説明するにおいて、前記に開示された構成と同じ特徴は省略して説明する。
【０１６８】
図３３を参照すれば、前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５は、垂直な軸を基準にして所定角度θ７で傾斜するように配置され得る。前記第２光出射面３３５の第２エッジ２５間の直線距離は第３エッジ３５間の直線距離より短いこともあり得る。前記第２光出射面３３５に放出された光の角度すなわち、第４角度θ４は入射された屈折前の入射角度より小さいこともあり得る。
【０１６９】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、例えば、傾斜面を有する第１領域Ｄ１７と水平面を有する第２領域Ｄ１８とを含む。前記第１領域Ｄ１７は第１エッジ２３から傾斜し、前記第２領域Ｄ１８は前記第１領域Ｄ１７と第２エッジ２５の間に配置される。前記第１領域Ｄ１７の幅が第２領域Ｄ１８の幅よりさらに広いこともあり得る。前記支持突起３５０は第１領域Ｄ１７上に配置され得る。前記第１領域Ｄ１７と第２領域Ｄ１８の長さ比率は６：４〜９：１の割合で配置され得る。前記第１領域Ｄ１７は、前記第２エッジ２５の水平延長線より低く配置されて発光素子１００の側面に対応し、前記第２領域Ｄ１８は前記第２エッジ２５の水平延長線と同一線上に配置され得る。前記第１領域Ｄ１７の区間が広いほど光学レンズ３００の中心部でのホットスポット現象を減らすことができる。図７４に図示された光の輝度分布は、底面が水平でない傾斜した面を有する光学レンズを提供した場合であって、中心部のホットスポット現象が改善されることが分かる。
【０１７０】
図３４は実施例に係る光学レンズの底面の他の例を示した図面であり、図３５は図３４の光学レンズの部分拡大図である。図３４および図３５を説明するにおいて、前記に開示された実施例と同じ構成は前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０１７１】
図３４および図３５を参照すれば、前記光学レンズ３００の底面３１１は曲面を有する第１領域Ｄ１９と水平面を有する第２領域Ｄ２０とを含む。前記第１領域Ｄ１９は第１エッジ２３から上に膨らんでいる曲率を有するようになる。すなわち、前記底面３１１の曲面は水平な延長線に対して上に凹むようになり、例えば６５ｍｍ〜７５ｍｍ範囲の曲率半径を有する。すなわち、前記第１領域Ｄ１９は負の曲率を有することができる。前記第２領域Ｄ２０は前記第１領域Ｄ１９と第２エッジ２５の間に配置される。前記第１領域Ｄ１９の幅が第２領域Ｄ２０の幅よりさらに広いこともあり得る。前記第１領域Ｄ１９と第２領域Ｄ２０の長さ比率は６：４〜９：１の割合で配置され得る。前記第１領域Ｄ１９の幅が広いほど光学レンズ３００の中心部でのホットスポット現象を減らすことができる。
【０１７２】
前記底面３１１の中で曲面区間である第１領域Ｄ１９は前記入射面３２０に隣接して配置され、前記平坦な区間である第２領域Ｄ２０は第２エッジ２５に隣接して配置され得る。前記曲面および平坦面は第１エッジ２３から第２エッジ２５を直線で連結した線分より上に配置され得る。前記第１領域Ｄ１９は前記第２エッジ２５の水平延長線より低く配置され、前記第２領域Ｄ２０は前記第２エッジ２５の水平延長線と同一線上に配置され得る。前記支持突起３５０は第１領域Ｄ１９から突出して、光学レンズ３００を支持することができる。前記底面３１１の第１領域Ｄ１９は前記発光素子１００から放出された光を他の方向に屈折させて、第１および第２光出射面３３０、３３５による輝度分布を変化させることができる。図７５に図示された光の輝度分布は底面が曲面領域を含む光学レンズの輝度分布を現わした場合であって、中心部のホットスポット現象が傾斜した面を有する光学レンズに比べて改善されることが分かる。
【０１７３】
図３６は光学レンズの底面の他の例を示した側断面図で、図３７は図３６の光学レンズの部分拡大図である。図３６および図３７を説明するにおいて、前記に開示された実施例と同じ構成は前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０１７４】
図３６および図３７を参照すれば、前記光学レンズ３００の底面３１３は負の曲率と正の曲率を有する曲面１３、１４を含む。前記底面３１３の中で第１エッジ２３に隣接した第１曲面１３は負の曲率を有し、前記第２エッジ２５に隣接した第２曲面１４は正の曲率を有することができる。前記第１曲面１３の高点は前記発光素子１００の上面より上に配置され、前記第２エッジ２５を水平に延長した直線よりは低く配置され得る。前記第１曲面１３は前記発光素子１００の側面から放出された光を全反射することによって、光学レンズ３００の中心部でのホットスポット現象を減らすことができ、輝度分布を改善させることができる。前記第１曲面１３と第２曲面１４間の変曲点を基準にして直線の長さを比較すると、前記第１曲面１３の直線の長さＣ１１は第２曲面１４の直線の長さＣ１２より長く配置され得、これに対しては限定しない。前記支持突起３５０は第１曲面１３から前記第２曲面１４よりさらに突出することができ、光学レンズ３００を支持することができる。
【０１７５】
図３８は実施例に係る光学レンズの入射面の他の例を示した側断面図で、図３９は図３８の光学レンズの部分拡大図、図４０は、図３８の光学レンズの底面図である。実施例に光学レンズを説明するにおいて、前記実施例に開示された光学レンズの構成と同じ構成は前記に開示された説明を参照する。
【０１７６】
図３８〜図４０を参照すれば、光学レンズ３００は、リセス３１５を有する入射面３２０、底面３１０、および第１および第２光出射面３３０、３３５を含む。
【０１７７】
前記光学レンズ３００の入射面３２０は、側断面が砲弾状、鐘状、半楕円状を含むことができる。前記入射面３２０には少なくとも一つのフラット面２７、２８を含むことができる。前記フラット面２７、２８は互いに異なる高さに位置することができる。前記フラット面２７、２８は前記中心軸Ｙ０を基準にして９０度またはそれ以上の角度θ１８、例えば、９０度〜１４０度範囲で配置され得る。
【０１７８】
図３９および図４０のように、前記入射面３２０内でのフラット面２７、２８はボトムビューの形状が所定幅Ｅ１を有するリング（ｒｉｎｇ）状に配置され得る。前記リング状のフラット面２７、２８は前記入射面３２０内に複数が互いに異なる高さに配置され得、これに対しては限定しない。前記リング状のフラット面２７、２８の直径はリセス３１５の底幅Ｄ１よりは狭く配置され得る。
【０１７９】
前記フラット面２７、２８は前記入射面３２０の第１頂点２１に隣接した第１フラット面２７と、前記第１フラット面２７と第１エッジ２３の間に配置された第２フラット面２８とを含む。前記第２フラット面２８は第２光出射面３３５の第３エッジ３５の水平延長線より上に配置され得る。前記第１および第２フラット面２７、２８の幅Ｅ１は互いに同一であるか異なり得る。前記第１および第２フラット面２７、２８の幅Ｅ１は、入射面３２０の第１頂点２１から遠くなるほどさらに広くなることができ、例えば第２フラット面２８の幅が第１フラット面２７の幅よりさらに広いこともあり得る。このような光学レンズ３００は、入射面３２０のフラット面２７、２８により図７６のような輝度分布上で、光学レンズの中心部の周りに周辺より明るい複数のリング状を有する形態で現れ得る。これによって、光学レンズの中心部の輝度分布と周辺部の輝度分布との差を減らすことができる。
【０１８０】
図４１は実施例に係る光学レンズの他の例を示した側断面図である。図４１を説明するにおいて、前記に開示された実施例と同じ構成は前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０１８１】
図４１を参照すれば、光学レンズ３００は、リセス３１５を有する入射面３２０、底面３１０、および第１および第２光出射面３３０、３３６を含む。
【０１８２】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、第１エッジ２３から第２エッジ２５まで水平な延長線に対して傾斜した面であるか曲面で配置され得、これに対しては限定しない。
【０１８３】
前記第２光出射面３３６は第１光出射面３３０の外側周りから段付き構造３７を有して延びることができる。前記第２光出射面３３６は前記第１光出射面３３０の下部エッジより内側に配置される。前記第２光出射面３３６は傾斜した面であるか垂直な面で提供され得る。前記第２光出射面３３６が傾斜した面で提供される場合、光が屈折される角度がさらに大きくなることができ、隣接した光学レンズ間の干渉距離をさらに長く提供することができる。
【０１８４】
前記底面３１０の第２エッジ２５間の直線距離Ｂ１は第１光出射面３３０の下部外側間の距離Ｂ３より短く配置され得る。また、前記第２光出射面３３６の上部エッジ間の直線距離Ｂ２は前記距離Ｂ１よりは長く、前記距離Ｂ３よりは短いこともあり得、これに対しては限定しない。
【０１８５】
前記光学レンズ３００は、第２光出射面３３６を第１光出射面３３０の下部エッジより内側に配置して、光学レンズ３００の下部幅を減らすことができる。また、前記第２光出射面３３６は発光素子１００から放出された一部の光の入射を受けて放出し、この時、屈折前の入射角度より小さい放出角度で光を放出する。したがって、発光モジュール内で光学レンズ間の光干渉距離も増加され得る。
【０１８６】
図４２は、実施例に係る光学レンズの他の例を示した側断面図である。図４２を説明するにおいて、前記に開示された実施例と同じ構成は前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０１８７】
図４２を参照すれば、光学レンズ３００は、リセス３１５の下部の周りに配置された底面３１０、リセス３１５を有する入射面３２０、および第１および第２光出射面３３０、３３７を含む。
【０１８８】
前記光学レンズ３００の底面３１０は、第１エッジ２３から水平な延長線に対して傾斜した面であるか曲面で配置され得、これに対しては限定しない。
【０１８９】
前記第２光出射面３３７は第１光出射面３３０の外側周りから段付き構造３７を有して延びることができる。前記第２光出射面３３７は前記第１光出射面３３０の下部エッジより内側に配置される。前記第２光出射面３３７は傾斜した面であるか垂直な面で提供され得る。前記第２光出射面３３７は第１光出射面３３０の最外郭に垂直なラインより内側に配置され得る。
【０１９０】
前記底面３１０と前記第２光出射面３３７間の境界の部分３５ＡはＲ処理された曲面として処理され得る。このような境界の部分３５Ａが曲面に処理されるので、発光素子１００から放出された光の他の光学レンズに干渉されることを防止することができる。
【０１９１】
図４３は実施例に係る光学レンズに側面突出部を配置した平面図で、図４４は図４３の光学レンズの背面図、図４５は図４３の光学レンズを有する発光モジュールの平面図、図４６は図４５の発光モジュールの回路基板および光学レンズを示した平面図である。
【０１９２】
図４３および図４４を参照すれば、光学レンズ３００は、リセス３１５および前記リセス３１５の周りに入射面３２０を含み、前記リセス３１５は光学レンズ３００の底面３１０から上方に膨らむように陥没され得る。前記入射面３２０は、前記リセス３１５の周りに曲面を有する。前記リセス３１５は砲弾状、鐘状、または半楕円状であり得る。前記光学レンズ３００に対する構造は前記に開示された実施例と同じ部分は前記に開示された実施例の説明を参照し、相異する部分に対して詳細に説明する。
【０１９３】
前記光学レンズ３００は、下部に配置された複数の支持突起３５０を含む。前記支持突起３５０は前記光学レンズ３００の底面３１０から下方に突出され得る。
【０１９４】
前記複数の支持突起３５０は前記の側面突出部３６０に隣接した第１および第２支持突起５１、５２と、前記前記の側面突出部３６０を基準にして入射面３２０より離隔した第３および第４支持突起５３、５４とを含むことができる。
【０１９５】
前記の側面突出部３６０の任意の支点、例えば、センター支点は前記第１および第２支持突起５１、５２との距離Ｄ１５が中心軸Ｙ０との距離Ｄ１４より近く配置され得る。前記距離Ｄ１５＞Ｄ１４で配置されることによって、第１〜第４支持突起５１、５２、５３、５４は入射面３２０の周りで光学レンズ３００を安定して支持することができる。前記Ｄ１４は光学レンズ３００が円形である場合、半径として定義され得る。ここで、前記第１距離Ｒ１は光学レンズ３００の半径Ｄ１４または底面３１０の半径の０．８２〜０．８５範囲内に配置され得る。前記第１距離Ｒ１は６ｍｍ〜６．５ｍｍ範囲を含むことができ、例えば、６．２ｍｍ〜６．４ｍｍの範囲を含む。中心軸Ｙ０から第１距離Ｒ１に支持突起３５０を配置することによって、第１距離Ｒ１およびその周辺領域（Ｒ１±１０％）で支持突起３５０が配置された底領域に進行する光による干渉を減らすことができる。前記第１距離Ｒ１から外れた領域に進行する光は光分布に大きく影響を与えなくなる。
【０１９６】
中心軸Ｙ０を基準にして、前記の側面突出部３６０のセンター支点を通る第２軸Ｚ１と前記第２支持突起５２間の角度Ｒ１２は鋭角であり得、例えば４５度超過であり得る。
【０１９７】
ここで、複数の支持突起３５０は前記中心軸Ｙ０を基準に前記の側面突出部３６０に隣接した第１および第２支持突起５１、５２間の角度Ｒ１１は９０度超過であり得る。これは複数の支持突起３５０が前記第２軸Ｚ１よりは第１軸Ｘ０にさらに近接して配置され得る。前記複数の支持突起３５０は第１軸Ｘ０にさらに近接して配置されて光学レンズ３００を安定して支持し、回路基板４００の第２軸Ｚ１方向の長さＤ１３を減らすことができる。
【０１９８】
図４４を参照すれば、前記複数の支持突起３５０は前記光学レンズ３００の底面３１０において中心軸Ｙ０と前記側面突出部３６０の中心を通る第２軸Ｚ１と前記第２軸Ｚ１に鉛直の第１軸Ｘ０によって分割された第１〜第４象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４にそれぞれ配置され得る。また、前記複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４は前記第２軸Ｚ１より第１軸Ｘ０線上にさらに近く配置され得る。前記複数の支持突起３５０の中心と前記中心軸Ｙ０の間は同じ第１距離Ｒ１で離隔され得、これに対しては限定しない。前記複数の支持突起３５０中の少なくとも一つは残りと中心軸Ｙ０から他の間隔を有することができ、これに対しては限定しない。前記複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４間の距離は第１軸Ｘ０方向への距離Ｄ３１が第２軸Ｚ１方向での距離Ｄ３２よりさらに大きいこともあり得る。これは回路基板４００の第２長さである幅により変わり得る。
【０１９９】
前記複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４は少なくとも４つが多角形状、例えば、四角形状すなわち、長方形状に配置され得る。他の例として、前記複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４は４つ以上、例えば、５個または６個以上配置され得、これに対しては限定しない。
【０２００】
実施例は、複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４が側面突出部３６０の領域と第２軸Ｚ１にオーバーラップしないように離隔させ、第１軸Ｘ０方向により近く配置することによって、光学レンズ３００の射出成形時に前記複数の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４により第２光出射面３３５の表面に影響を与えることを減らすことができる。
【０２０１】
前記光学レンズ３００は、最外側に突出された側面突出部３６０を含むことができる。前記側面突出部３６０は前記光学レンズ３００の第２光出射面３３５の一部領域から前記第２光出射面３３５より外側方向に突出する。図４５および図４６のように、前記の側面突出部３６０は回路基板４００の領域より外側に突出され得る。これによって、光学レンズ３００の側面突出部３６０は回路基板４００と垂直方向にオーバーラップしない領域に配置され得る。前記側面突出部３６０は前記回路基板４００の第１側面４０１および第２側面４０２中のいずれか一つより外側に突出され得る。
【０２０２】
実施例は、前記複数の光学レンズ３００の側面突出部３６０は、中心軸Ｙ０に直交する方向、例えば、第２軸Ｚ１方向に位置し得る。前記第２軸Ｚ１方向は光学レンズ３００が配列される方向に垂直な方向であり得る。前記第２軸Ｚ１方向は同一平面上で第１軸Ｘ０方向と直交するように配置され得る。前記側面突出部３６０は第２光出射面３３５から突出され得る。前記側面突出部３６０の外側面３６１に水平な面は前記第２軸Ｚ１方向と直交することができる。図４６のように、前記側面突出部３６０の外側面３６１に対して水平な直線Ｋ２は前記第１軸Ｘ０方向と平行な方向であり得る。ここで、第１および第２軸Ｘ０、Ｚ１は同一水平面上に配置された場合、中心軸Ｙ０を通り互いに直交することができる。
【０２０３】
前記側面突出部３６０は、射出時のゲートのための領域がカッティングされた部分であって、ゲート部、切断部、突起、またはマーク（ｍａｒｋ）部と定義され得、これに対しては限定しない。前記側面突出部３６０は光学レンズ３００に一つが配置され得る。前記光学レンズ３００は、前記側面突出部３６０の他に外側に突出した少なくとも一つの突起をさらに含むことができ、これに対しては限定しない。
【０２０４】
前記光学レンズ３００の側面突出部３６０は外側面が粗い面で形成され得る。ここで、前記粗い面は前記第１光出射面３３０の表面粗さよりさらに高い表面粗さを有することができる。前記粗い面は前記第１光出射面３３０の透過率より低い透過率を有することができる。このような粗い面は切断面であり得る。
【０２０５】
前記側面突出部３６０の領域は、低い透過率および粗い表面粗さによって光分布が不均一に現れ得、光が放出角度を制御し難い。前記側面突出部３６０の領域を通じて放出された光は隣接した光学レンズに照射され得る。前記側面突出部３６０の領域が第１方向Ｘ０に配列されるかまたは前記回路基板４００と垂直方向にオーバーラップするように配置された場合、前記側面突出部３６０を通じて放出された光が隣接した光学レンズ３００に照射されて光干渉現象を発生させ、回路基板４００により反射されて光均一度に影響を与えるこという問題がある。
【０２０６】
図４５および図４６を参照すれば、発光モジュール３０１は、発光素子１００、前記発光素子１００上に配置された光学レンズ３００、および前記発光素子１００の下に配置された回路基板４００を含む。
【０２０７】
前記発光素子１００は、前記回路基板４００上に配置され、前記光学レンズ３００と前記回路基板４００の間に位置することができる。前記発光素子１００は、前記回路基板４００から電源の供給を受けて駆動して光を放出する。
【０２０８】
前記光学レンズ３００の支持突起３５０は前記回路基板４００の方向に突出して前記回路基板４００の上面より低く配置され得る。前記複数の支持突起３５０は前記回路基板４００と垂直方向にオーバーラップすることができる。前記支持突起３５０は複数が回路基板４００上に固定され、前記光学レンズ３００がチルトされることを防止することができる。前記回路基板４００上には前記支持突起３５０の挿入のための挿入溝が配置され得る。前記回路基板４００上には前記支持突起３５０の挿入溝に前記支持突起３５０が挿入されると、接着部材（図示せず）を利用して前記支持突起３５０を接着させることができる。
【０２０９】
前記回路基板４００は、表示装置、端末、前照灯、指示灯などの照明装置のようなライトユニット内に配列され得る。前記回路基板４００は、前記発光素子１００と電気的に連結される回路層を含むことができる。前記回路基板４００の上には保護層（図示せず）が配置され、前記保護層は光学レンズ３００から反射された光を吸収したり、反射する材質を含むことができる。
【０２１０】
前記回路基板４００は、トップビューから見ると、Ｘ軸方向の第１長さがＺ軸の第２長さＤ１３より長い長さを有する。前記第１長さは横の長さであり、前記第２長さＤ１３は縦の長さまたは幅であり得る。
【０２１１】
前記回路基板４００の第２長さＤ１３は、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４または直径より小さいか同じであり得る。例えば、前記第２長さＤ１３は前記光学レンズ３００の幅Ｄ４または直径より小さく配置され得る。したがって、前記回路基板４００の第２長さＤ１３は減少され得、これによる費用削減効果がある。
【０２１２】
前記回路基板４００の第１長さは前記光学レンズ３００の直径または幅の２倍以上の長さに配置され得、例えば４つ以上の光学レンズ３００の直径または幅の合計より長い長さを有することができる。これは回路基板４００の第１長さは第２長さＤ１３より長く、例えば、４倍以上長く配置され得、これに対しては限定しない。
【０２１３】
前記第１および第２支持突起５１、５２は光学レンズ３００の半径Ｄ１４の１／３支点Ｐ２１を通る水平な直線Ｋ５との距離Ｄ２１よりさらに離隔され得る。前記回路基板４００の第１および第２側面４０１、４０２の位置は前記複数の支持突起３５０を通る水平な直線Ｋ３よりは外側に配置され、前記光学レンズ３００の外側周り、例えば、第２光出射面３３５を通る水平な直線Ｋ４より内側に配置され得る。前記回路基板４００の第１側面４０１は前記直線Ｋ４と所定距離Ｄ２２で離隔され得る。
【０２１４】
前記回路基板４００上には吸収層４１２、４１４が配置され得る。前記吸収層４１２、４１４は、反射率より吸収率が高い物質、例えば、黒色レジスト物質を含む。前記吸収層４１２、４１４は、互いに離隔した第１および第２吸収層４１２、４１４を含むことができ、前記第１および第２吸収層４１２、４１４は、回路基板４００の第１軸Ｘ０方向に離隔され得る。前記第１および第２吸収層４１２、４１４は、半円状に形成されることができ、これに対しては限定しない。前記第１および第２吸収層４１２、４１４は、中心軸Ｙ０を基準にして互いに同じ第１距離Ｒ１で離隔され得る。前記吸収層４１２、４１４は、回路基板４００の保護材質であるか別途の層から形成されることができ、これに対しては限定しない。
【０２１５】
前記光学レンズ３００の支持突起３５０：５１、５２、５３、５４は前記第１および第２吸収層４１２、４１４の領域と垂直方向にオーバーラップすることができる。前記回路基板４００の上面には図４９のように、前記第１および第２吸収層４１２、４１４の領域に沿って前記支持突起３５０が挿入され得る複数の孔４１６を含むことができる。前記光学レンズ３００の支持突起３５０は図４９、図５１および図５２のように、前記吸収層４１２、４１４の領域に配置された孔４１６に挿入されることができる。
【０２１６】
図５３のように、光学レンズ３００の支持突起３５０は前記孔４１６に挿入されると、前記支持突起３５０の周りに接着剤４０５で接着させることができる。前記接着剤４０５は黒色樹脂材質の接着材質、例えば、黒色エポキシを含むことができる。このような接着剤４０５は光を吸収して、不要な光の反射を抑制することができる。
【０２１７】
図４７を参照すれば、前記光学レンズ３００の支持突起３５０：５５、５６、５７は３つが三角形状に配置され得る。前記支持突起３５０の中心は、中心軸Ｙ０との第１距離Ｒ１が同一であるかいずれか一つは異なり得、これに対しては限定しない。
【０２１８】
図４８を参照すれば、光学レンズ３００の複数の支持突起３５０：５８、５９、６０中の少なくとも一つ、例えば、いずれか一つの支持突起５８は他の支持突起５９、６０に比べて大きい幅または大きい面積を有することができる。これは複数の支持突起３５０のうち、中心軸から距離が相対的に遠い支持突起５８の大きさは距離が相対的に近い支持突起５９、６０の大きさよりは大きいものであり得る。これは各支持突起５８、５９、６０の底面積の差は中心軸Ｙ０との距離に比例することができる。
【０２１９】
図５０は、図４５の照明モジュールのＢ−Ｂ側断面図である。
【０２２０】
図５０のように、発光素子１００から放出された光の中で第１光出射面３３０に入射された光のほとんど（Ｌ５）は透過するが、一部の光Ｌ６は底面３１０の方向に反射され得る。前記底面３１０方向に反射された光Ｌ６の光度を測定した結果、図７７のように中心軸Ｙ０から第１距離Ｒ１を有する領域でピーク値が検出された。これは底面３１０に進行された光Ｌ６は底面３１０を透過するか底面３１０により反射されて他の光に干渉を与える。実施例は、底面３１０に進行する光Ｌ６の光度のうちでピーク値またはピーク値の８０％以上の範囲に該当する領域に前記回路基板４００の吸収層４１２、４１４を配置して、不要な光を吸収することができる。このような不要な光が外部に進行する時、ムラ不良が発生され得る。
【０２２１】
実施例は、光学レンズ３００を支持するための支持突起３５０は底面３１０に進行する光Ｌ６の光度のうちでピーク値またはピーク値の８０％以上の範囲に該当する領域に配置され得る。前記支持突起３５０が吸収層４１２、４１４の領域内に配置されるか、吸収材質の接着剤が塗布されることによって、入射される光Ｌ６を吸収してムラ不良を抑制することができる。他の例として、前記光学レンズ３００の底面３１０のうち、前記領域に光吸収材質が塗布され得、これに対しては限定しない。
【０２２２】
前記光学レンズ３０の底面３１０で第１距離Ｒ１は６ｍｍ〜６．５ｍｍ範囲を含むことができ、例えば、６．２ｍｍ〜６．４ｍｍの範囲を含む。中心軸Ｙ０から第１距離Ｒ１に支持突起３５０を配置することによって、第１距離Ｒ１およびその周辺領域（Ｒ１±１０％）で支持突起３５０が配置された底領域に進行する光による干渉を減らすことができる。前記第１距離Ｒ１から外れた領域に進行する光は光分布に大きい影響を与えなくなる。
【０２２３】
したがって、光学レンズ３００の第１および第２光出射面３３０、３３５を通じて出射される光を効果的に制御し、他の領域、例えば、底面３１０に進行する光Ｌ６が他の光の分布に干渉することを抑制して、光の均一な分布を改善させることができる。
【０２２４】
他の例として、光学レンズの外部から第１光出射面に光を照射する時、図７７のような第１距離Ｒ１でピーク値の光度が検出され得る。実施例は、第１光出射面３３０の曲面特性によって反射または屈折され得る底面３１０の領域のうち光量が最大である領域と対面する領域に支持突起３５０と吸収層４１２、４１４および接着剤（図５１の４０５）中の少なくとも一つまたはすべてを配置して、ムラ問題を抑制し、均一な光分布に干渉を与えることを遮断することができる。
【０２２５】
図５１は図４５の発光モジュールのＣ−Ｃ側断面図で、光学レンズの入射面および出射面に出射された光の経路を示した図であり、図５２は図５１の発光モジュールの部分拡大図であり、図５３は図５１の発光モジュールにおいて、光学レンズの支持突起を回路基板に固定するための例を示した図であり、図５４は第３実施例に係る光学レンズの側面図であり、図５５は図４５の発光モジュールのＤ−Ｄ側断面図である。
【０２２６】
図５１〜図５５を参照すれば、光学レンズ３００は、底面３１０、入射面３２０、リセス３１５、第１光出射面３３０、第２光出射面３３５を含み、前記に開示された実施例の説明を参照する。
【０２２７】
前記光学レンズ３００は、前記発光素子１００の上面および側面から放出された光を入射面３２０で受けて第１および第２光出射面３３０、３３５に放出する。前記入射面３２０から入射された一部の光は所定の経路を経て前記底面３１０に照射され得る。前記光学レンズ３００は、前記発光素子１００から放出された光の所定角度の指向角分布を有して入射面３２０に入射されると、第１および第２光出射面３３０、３３５を通じて拡散させることができる。
【０２２８】
前記光学レンズ３００の入射面３２０は、前記発光素子１００の上面Ｓ１および多数の側面Ｓ２と互いに対面するように配置され得る。前記発光素子１００の側面Ｓ２から放出された光は前記入射面３２０に照射され得る。したがって、前記発光素子１００の側面Ｓ２に放出された光は漏れることなく入射面３２０に入射され得る。
【０２２９】
前記発光素子１００は、上面Ｓ１および多数の側面Ｓ２を通じて光を放出し、例えば５面またはそれ以上の発光面を有する。前記発光素子１００の多数の側面Ｓ２は少なくとも４つの側面を含む構造であって、発光面であり得る。前記発光素子１００は、５面以上の発光面を提供するので、側面Ｓ２を通じて放出された光によって光の指向角分布を広くすることができる。前記発光素子１００の指向角分布は１３０度以上、例えば、１３６度以上となり得る。前記発光素子１００の指向角の１／２は６５度以上、例えば６８度以上であり得る。前記発光素子１００から放出された光が前記光学レンズ３００を通じて放出されると、前記発光素子１００の指向角に相応するビームの角度は１４０度以上、例えば、１４２度以上であり得る。前記ビームの角度の１／２は７０度以上、例えば、７１度以上であり得る。前記光学レンズ３００は、発光素子１００の指向角より広い指向角分布で光を放出することによって、光の指向角分布を改善させることができ、均一な輝度分布で提供することができる。このような発光素子１００の指向角分布を広く提供することによって、傾斜した底面３１０および深さの深い入射面３２０を有する光学レンズ３００を利用した光拡散がより容易となる効果がある。
【０２３０】
前記光学レンズ３００の第１および第２光出射面３３０、３３５は、入射された光を屈折させて放出する。前記第２光出射面３３５は、中心軸Ｙ０を基準にして、屈折後の抽出された光の角度を屈折前に入射された光の角度より小さく屈折させる。したがって、隣接した光学レンズ３００間の光干渉距離を長く提供することができ、第２光出射面３３５を通じて出射された一部の光と第１光出射面３３０に出射された光が光学レンズ３００の周辺で互いに混色されることができる。
【０２３１】
前記第１光出射面３３０は、入射される光を反射させるか屈折させて外部に出射させることができる。前記第１光出射面３３０は、中心軸Ｙ０を基準にして、第１光出射面３３０に放出された光の屈折後の放出角度は屈折前に入射された入射角度より大きいこともあり得る。
【０２３２】
図５７を参照すれば、前記光学レンズ３００は、幅Ｄ４または直径は前記厚さＤ３の２．５倍以上、例えば、３倍以上となり得る。前記光学レンズ３００は、幅Ｄ４または直径が１５ｍｍ以上で配置されるので、ライトユニット、例えば、バックライトユニットの全領域に均一な輝度分布を提供することができ、また、ライトユニットの厚さを減らすことができる。前記リセス３１５の深さＤ２は前記入射面３２０の底幅Ｄ１と同じであるか、さらに深く配置され得る。前記リセス３１５の深さＤ２は光学レンズ３００の厚さＤ３の７５％以上、例えば、８０％以上の深さを有することができる。前記リセス３１５の深さＤ２が深く配置されることによって、第１光出射面３３０のセンター領域が全反射面または負の曲率を有さなくても、入射面３２０の第１頂点２１の隣接領域においても側方向に光を拡散させることができる。前記リセス３１５の深さＤ２は入射面３２０の第１頂点２１の深さであって、前記入射面３２０の第１頂点２１の深さが深く配置されることによって、第１頂点２１の周辺領域に入射された光に対して側方向に屈折させることができる。
【０２３３】
前記リセス３１５と前記第１光出射面３３０間の最小距離Ｄ５は前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の間隔であり得る。前記距離Ｄ５は例えば１．５ｍｍ以下であり得、例えば、０．６ｍｍ〜１．５ｍｍ範囲であり得る。前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０第２頂点３１間の距離Ｄ５が１．５ｍｍ超過である場合、前記第１光出射面３３０のセンター領域に進行する光量が多くなることができ、ホットスポット現象が発生し得る。前記入射面３２０の第１頂点２１と第１光出射面３３０の第２頂点３１間の距離Ｄ５が０．６ｍｍ未満の場合、光学レンズ３００のセンター側剛性が弱くなる問題がある。このようなリセス３１５および第１光出射面３３０間の距離Ｄ５を前記範囲で配置することによって、第１光出射面３３５のセンター領域３２が全反射面または負の曲率を有さなくても、センター領域の周辺で光の経路を水平方向に拡散させることができる。これはリセス３１５の第１頂点２１が前記第１光出射面３３０の膨らんでいる第２頂点３１に近接するほど前記入射面３２０を通じて第１光出射面３３０の側方向に進行する光の光量が増加され得る。したがって、光学レンズ３００の側方向に拡散する光量を増加させることができる。前記入射面３２０の第１頂点２１は前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５から水平に延長した直線よりは第１光出射面３３０のセンターである第２頂点３１にさらに近接して配置され得る。
【０２３４】
前記光学レンズ３００において、前記第１光出射面３３０は、互いに異なる曲率半径を有することができる。前記入射面３２０は、互いに異なる曲率半径を有することができる。前記第１光出射面３３０および前記入射面３２０の各曲率半径を有する円の中心は前記入射面３２０の第１頂点２１を通る水平な直線より下に配置されることができ、前記光学レンズ３００と垂直方向にオーバーラップした領域に配置され得る。
【０２３５】
図５１のように、光学レンズ３００の光経路を見ると、前記発光素子１００から放出された光の中で光学レンズ３００の入射面３２０に入射された第１光Ｌ１は屈折されて第１光出射面３３０に放出され得る。また、前記発光素子１００から放出された光の中で前記入射面３２０に入射された第２光Ｌ２は第２光出射面３３５に放出され得る。
【０２３６】
ここで、入射面３２０に入射される第１光Ｌ１の入射角度は第１角度θ１であり、第１光出射面３３０に放出された第１光Ｌ１の放出角度は第２角度θ２であり、入射面３２０に入射される第２光Ｌ２の入射角度は第３角度θ３であり、第２光出射面３３５に出射された第２光Ｌ２の放出角度は第４角度θ４であり得る。前記第２光Ｌ２は発光素子１００の側面に放出された光であり得る。前記第２角度θ２は前記第１角度θ２より大きくなる。前記第２角度θ２は前記第１角度θ１が次第に大きくなるほど次第に大きくなり、前記第１角度θ１が次第に小さくなるほど次第に小さくなる。そして第１および第２角度θ１、θ２はθ２＞θ１または１＜（θ２／θ１）の条件を満足する。前記第１光出射面３３０の第２角度θ２は屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より大きいこともあり得る。前記第１光出射面３３０は、入射面３２０を通じて入射された光中で前記第１光出射面３３０に進行する第１光Ｌ１に対して屈折させることによって、第１光Ｌ１に対して光学レンズ３００の側方向に拡散させることができる。
【０２３７】
前記第４角度θ４は前記第３角度θ３より小さいこともあり得る。前記第３角度θ３が増加するほど前記第４角度θ４は増加し、前記第３角度θ３が減少するほど前記第４角度θ４は減少する。そして第３および第４角度θ３、θ４はθ４＜θ３または１＞（θ４／θ３）の条件を満足する。前記第２光出射面３３５の第４角度θ４は屈折後の放出角度であって、屈折前の入射角度より小さいこともあり得る。前記第２光出射面３３５には発光素子１００の側面Ｓ２を通じて放出された光であるか指向角から外れた光が入射され得る。したがって、前記第２光出射面３３５は、発光素子１００の側面Ｓ２を通じて放出された光および光指向角分布から外れた光に対して、輝度分布の半値角領域以内に進行するように屈折させることができる。前記第２光出射面３３５により光損失を減らすことができる。
【０２３８】
前記第２光出射面３３５の第３エッジ３５は、前記中心軸Ｙ０に対して前記発光素子１００の指向角を有して照射されたビーム角の１／２角度、例えば、第４角度θ４の位置より上に配置され得る。例えば、中心軸Ｙ０と底中心Ｐ０から第３エッジ３５の間を連結する直線間の角度は、前記発光素子１００の半値角を有して光学レンズ３００を透過したビーム各より小さいこともあり得る。
【０２３９】
発光素子１００から放出された光の中で発光素子の指向角を有する光が前記第２光出射面３３５を通じて放出されるように制御することができる。この場合、第２光出射面３３５に放出された第２光Ｌ２は第１光出射面３３０に進行する光と混色されることができる。
【０２４０】
前記発光素子１００から放出された光の中で入射面３２０に入射された光Ｌ３は、前記光学レンズ３００の底面３１０により反射されて第２光出射面３３５に放出されるか、第２光出射面３３５から反射され得る。前記第２光出射面３３５により反射された光は前記入射面３２０または第１光出射面３３０に再入射されて屈折され、第１光出射面３３０に放出され得る。
【０２４１】
発光素子１００の側面Ｓ２に放出された光の中で第２光出射面３３５を通じて放出された光は、入射角度より小さい放出角度で放出されるので、図５９および図６０のように互いに異なる回路基板４００上に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ２すなわち、光干渉距離を増やすことができる。また、光学レンズ３００による輝度分布が改善されるので、回路基板４００と光学シート５１４間の距離Ｈ１を減らすことができる。また、バックライトユニット内に配置された光学レンズ３００の個数を減らすことができる。
【０２４２】
前記光学レンズ３００において、底面３１０の第１エッジ２３の位置は光学レンズ３００の底中心Ｐ０より低いか同じ位置に位置することができ、第２エッジ２５の位置は前記発光素子１００の上面Ｓ１より高く配置され得る。したがって、前記底面３１０は、前記入射面３２０から入射された発光素子１００の側面Ｓ２を通じて放出された光を全反射する。
【０２４３】
前記リセス３１５と垂直方向にオーバーラップする第１光出射面３３０のセンター領域が平坦な面であるか膨らんでいる面に処理されることによって、膨らんでいる入射面３２０に放出された光の光軸を基準にして外側方向に屈折されることによって、前記第１光出射面３３０のセンター領域で透過する光によるホットスポットが発生することを防止することができる。実施例は、リセス３１５の深さＤ２を前記第１光出射面３３０の膨らんでいるセンター領域に隣接して配置して、前記リセス３１５の入射面３２０により光を側方向に屈折させることができる。したがって、光学レンズ３００の第１光出射面３３０により出射された光によるホットスポットを減らすことができ、前記第１光出射面３３０のセンター領域で光が均一な分布で放出され得る。
【０２４４】
前記光学レンズ３００の側面突出部３６０は図５５および図５６のように、前記第２光出射面３３５から突出する。前記側面突出部３６０の領域に入射された光は側面突出部３６０から反射されて外側面３６１を通じて放出される。このような回路基板４００の光学レンズ３００は、側面突出部３６０が互いに異なる回路基板４００が配列される第２軸Ｚ１方向に光を反射させるので、同じ回路基板４００内の光学レンズ３００間の光干渉を防止することができる。また互いに異なる回路基板４００の間隔を前記同一回路基板４００内の光学レンズ３００間の間隔よりさらに離隔させることによって、互いに異なる回路基板４００上の光学レンズ３００間の光干渉を減らすことができる。
【０２４５】
前記側面突出部３６０は第２光出射面３３５から最小厚さＴ１として３００μｍ、例えば５００μｍ以上突出され得る。このような側面突出部３６０間の配置方向は、光学レンズ３００間の間隔が遠い方向に配置されるので、光学レンズ３００間の光干渉を減らすことができる。
【０２４６】
前記側面突出部３６０の高さＴ２は前記第２光出射面３３５の幅（図４３のＤ７）と同じであるか小さく、例えば１ｍｍ以上となり得る。このような側面突出部３６０の高さＴ２は光学レンズ３００のサイズにより変わることができる。前記側面突出部３６０の高さＴ２は光学レンズ３００の厚さ（図４３のＤ３）に比べて少なくとも１／３以上であり得る。
【０２４７】
前記側面突出部３６０の幅（図４３のＴ３）は、前記高さＴ２および厚さＴ１より大きいこともあり得、例えば前記Ｔ１またはＴ２の２倍以上であり得る。前記側面突出部３６０の幅Ｔ３は前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４に比べて少なくとも１／３以上であり得る。
【０２４８】
図５８を参照すれば、回路基板４００上に複数の光学レンズ３００、３００Ａが配置され得る。前記複数の光学レンズ３００、３００Ａは第１軸Ｘ０方向に配列され、互いに所定間隔Ｇ１で離隔され得る。
【０２４９】
前記各光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、第２軸Ｚ１方向に突出され得、例えば前記回路基板４００の第１側面４０１方向に突出され得る。前記複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、前記回路基板４００の第１側面４０１よりさらに外側に突出され得る。前記複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、互いに同一方向に突出され得る。
【０２５０】
他の例として、複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、第１軸Ｘ０方向を基準にしてまたは、中心軸Ｙ０を基準にして互いに反対側方向（＋Ｚ、−Ｚ）に突出され得る。前記複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、回路基板４００の第１および第２側面４０１、４０２より外側に突出され得る。
【０２５１】
他の例として、複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、第１軸Ｘ０を基準にして、または、中心軸Ｙ０に対して互いに同一方向に突出され得る。例えば、複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、前記回路基板４００の第１および第２側面４０１、４０２のうち、第２側面４０２方向に突出され得る。複数の光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、前記回路基板４００の第２側面４０２より外側に突出され得る。
【０２５２】
実施例のそれぞれの光学レンズ３００、３００Ａの側面突出部３６０は、ランダムな形態で第１軸Ｘ０に垂直な第２軸Ｚ１の正または負の方向に配置され得、回路基板４００の領域の外側例えば第１または２側面４０１、４０２より外側に突出され得る。
【０２５３】
図５９および図６０は、実施例に係る照明モジュールを有するライトユニットを示した図である。
【０２５４】
図５９および図６０を参照すれば、ライトユニットはボトムカバー５１２、前記ボトムカバー５１２内に照明モジュール３０１としての複数の回路基板４００、発光素子１００および前記複数の回路基板４００上に配置された光学レンズ３００を含む。前記複数の回路基板４００は、ボトムカバー５１２内に配列され得る。
【０２５５】
前記ボトムカバー５１２は放熱のための金属または熱伝導性樹脂材質を含むことができる。前記ボトムカバー５１２は収納部を具備することができ、前記収納部の周りには側面カバーを具備することができる。
【０２５６】
前記回路基板４００は、前記発光素子１００と電気的に連結される回路層を含むことができる。前記回路基板４００は、樹脂材質のＰＣＢ、金属コアを有するＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ、Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ  ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ＰＣＢ）中の少なくとも一つを含むこともでき、これに対しては限定しない。実施例に係る回路基板上には反射シートが配置され得る。前記反射シートは、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成され得るが、これに対しては限定しない。
【０２５７】
前記ボトムカバー５１２上に光学シート５１４が配置され得、前記光学シート５１４は分散された光を集めるプリズムシート、輝度強化シートおよび光を再拡散させる拡散シートのうち少なくとも一つを含むことができる。前記光学シート５１４と照明モジュール間の領域には導光層（図示せず）が配置され得、これに対しては限定しない。
【０２５８】
前記各回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ１は、互いに異なる回路基板４００内に配置された光学レンズ３００間の間隔Ｇ２より狭く配列され得る。前記間隔Ｇ１は前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４の６倍〜１０倍範囲、例えば、６倍〜９倍範囲で配列され得る。前記間隔Ｇ２は前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４の９倍〜１１倍範囲、例えば、９倍〜１１倍範囲で配置され得る。ここで、前記光学レンズ３００の幅Ｄ４は１５ｍｍ以上となり得る。このような光学レンズ３００間の光干渉距離すなわち、間隔Ｇ１、Ｇ２は前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４の最小６倍以上離隔させることができる。
【０２５９】
前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４が前記範囲より狭い場合、ライトユニット内の光学レンズ３００の個数が増加され得、前記光学レンズ３００間の領域に暗部が発生され得る。前記光学レンズ３００の幅または直径Ｄ４が前記範囲より広い場合、ライトユニット内の光学レンズ３００の個数は減少されるが、各光学レンズ３００の輝度が減少され得る。
【０２６０】
ライトユニット内で光学レンズ３００の個数は側面突出部３６０の個数と同じ個数に配置され得る。
【０２６１】
光学レンズは入射面および第１光出射面の断面が曲線区間を含む場合、曲線区間は非線形的数値解釈技法であるスプライン曲線（ｓｐｌｉｎｅ  ｃｕｒｖｅ）を満足することができる。スプライン曲線は少ない数の制御点（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｏｉｎｔ）でなめらかな曲線を作るための関数であって、選定された制御点を通過する補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）曲線、選定された制御点を連結する線の形に近似（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）させる曲線と定義することができる。スプライン曲線としては、Ｂ−スプライン（Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ）曲線、ベジェ（Ｂｅｚｉｅｒ）曲線、ＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ−Ｕｎｉｆｏｒｍｒａｔｉｏｎａｌ  Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ、ＮＵＲＢＳ）曲線、キュービックスプライン（ｃｕｂｉｃ  ｓｐｌｉｎｅ）曲線などを用いることがことができる。
【０２６２】
一例として、各面の断面に含まれる曲線区間はベジェ曲線関数（Ｂｅｚｉｅｒ  Ｃｕｒｖｅ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）を通じて現わすことができる。ベジェ曲線関数は最初の制御点（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｏｉｎｔ）である開始点と、最後の制御点である終点、そしてその間に位置する内部制御点の移動によって多様な自由曲線が得られる関数で具現され得る。
【０２６３】
図６５は、リセスの入射面の曲線を求めるもので、開始点（Ｃ１）と終点（Ｃ２）、そして少なくとも一つの内部制御点（Ｃ３）の移動によって具現され得る。
【０２６４】
前記内部制御点（Ｃ３）と連結される前記開始点（Ｃ１）と終点（Ｃ２）に対する加重値（ｗｅｉｇｈｔ）を与えて前記の入射面３２０の曲線を下記の表１のように求めることができる。表１は入射面の曲線区間を求めるためのパラメーターである。
【０２６５】
【表１】
0006681713.tif 000002
前記開始点（Ｃ１）のＸ軸支点と加重値（Ｗｅｉｇｈｔ）は光学レンズ３００と光学シート間の間隔により変更され得る。
【０２６６】
図６６は実施例に係る光学レンズの第１光出射面の曲線を求めるもので、開始点（Ｃ４）と終点（Ｃ５）、そして少なくとも二つの内部制御点（Ｃ６、Ｃ７）の移動によって具現され得る。
【０２６７】
前記内部制御点（Ｃ６、Ｃ７）と連結される前記開始点（Ｃ４）と終点（Ｃ５）に対する加重値（Ｗｅｉｇｈｔ）を与えて前記の第１光出射面３３０の曲線を下記の表２のように求めることができる。表２は第１光出射面の曲線区間を求めるためのパラメーターである。
【０２６８】
【表２】
0006681713.tif 000003
前記開始点（Ｃ４）のＸ軸支点と加重値（Ｗｅｉｇｈｔ）は光学レンズと光学シート間の間隔により変更され得る。
【０２６９】
実施例に係る発光素子の例は図６１〜図６３を参照して説明する。図６１は実施例に係る発光素子の第１例を示した図である。図６１を参照して発光素子および回路基板の一例を説明する。
【０２７０】
図６１を参照すれば、前記発光素子１００は、発光チップ１００Ａを含む。前記発光素子１００は、発光チップ１００Ａと前記発光チップ１００Ａ上に配置された蛍光体層１５０を含むことができる。前記蛍光体層１５０は青色、緑色、黄色、赤色蛍光体中の少なくとも一つまたは複数を含み、単層または多層で配置され得る。前記蛍光体層１５０は透光性樹脂材料内に蛍光体が添加される。前記透光性樹脂材料はシリコンまたはエポキシのような物質を含み、前記蛍光体はＹＡＧ、ＴＡＧ、Ｓｉｌｉｃａｔｅ、Ｎｉｔｒｉｄｅ、Ｏｘｙ−ｎｉｔｒｉｄｅ系物質のうちで選択的に形成され得る。
【０２７１】
前記蛍光体層１５０は前記発光チップ１００Ａの上面に配置されるか、前記発光チップ１００Ａの上面および側面に配置され得る。前記蛍光体層１５０は、前記発光チップ１００Ａの表面のうちで光が放出される領域上に配置され、光の波長を変換させることができる。
【０２７２】
前記蛍光体層１５０は単層または互いに異なる蛍光体層を含むことができ、前記互いに異なる蛍光体層は第１層が赤色、黄色、緑色蛍光体中の少なくとも一種類の蛍光体を有することができ、第２層が前記第１層上に形成されて赤色、黄色、緑色蛍光体中の前記第１層と異なる蛍光体を有することができる。他の例として、前記互いに異なる蛍光体層は３層以上の蛍光体層を含むことができ、これに対しては限定しない。
【０２７３】
他の例として、前記蛍光体層１５０はフィルムタイプを含むことができる。前記フィルムタイプの蛍光体層は均一な厚さを提供することによって、波長変換による色分布が均一となり得る。
【０２７４】
前記発光チップ１００Ａに対して説明すると、前記発光チップ１００Ａは基板１１１、第１半導体層１１３、発光構造物１２０、電極層１３１、絶縁層１３３、第１電極１３５、第２電極１３７、第１連結電極１４１、第２連結電極１４３、および支持層１４０を含むことができる。
【０２７５】
前記基板１１１は透光性、絶縁性または導電性基板を利用することができ、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅ、Ｇａ２Ｏ３中の少なくとも一つを利用することができる。前記基板１１１のトップ面および底面中の少なくとも一つまたはすべてには複数の凸部（図示せず）が形成され、光抽出効率を改善させることができる。各凸部の側断面形状は半球状、半楕円状、または多角形状のうち少なくとも一つを含むことができる。ここで、前記基板１１１は、発光チップ１００Ａ内で除去され得、この場合、前記第１半導体層１１３または第１導電型半導体層１１５が発光チップ１００Ａのトップ層として配置され得る。
【０２７６】
前記基板１１１の下には第１半導体層１１３が形成され得る。前記第１半導体層１１３はＩＩ族〜ＶＩ族元素の化合物半導体を利用して形成され得る。前記第１半導体層１１３はＩＩ族〜ＶＩ族元素の化合物半導体を利用して少なくとも一層または複数の層で形成され得る。前記第１半導体層１１３は、例えば、ＩＩＩ族−Ｖ族元素の化合物半導体を利用した半導体層、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＰ中の少なくとも一つを含むことができる。前記第１半導体層１１３はＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ+ｙ≦１）の組成式を有し、バッファー層およびアンドープ（ｕｎｄｏｐｅｄ）半導体層中の少なくとも一つで形成され得る。前記バッファー層は前記基板と窒化物半導体層間の格子定数の差を減らすことができ、前記アンドープ半導体層は半導体の結晶品質を改善させることができる。ここで、前記第１半導体層１１３は形成しなくてもよい。
【０２７７】
前記第１半導体層１１３の下には発光構造物１２０が形成され得る。前記発光構造物１２０は、ＩＩ族〜ＶＩ族元素およびＩＩＩ族−Ｖ族元素の化合物半導体のうちで選択的に形成され、紫外線帯域から可視光線帯域の波長範囲内で所定のピーク波長を発光することができる。
【０２７８】
前記発光構造物１２０は、第１導電型半導体層１１５、第２導電型半導体層１１９、前記第１導電型半導体層１１５と前記第２導電型半導体層１１９の間に形成された活性層１１７を含み、前記各層１１５、１１７、１１９の上および下のうち少なくとも一つには他の半導体層がさらに配置され得、これに対しては限定しない。
【０２７９】
前記第１導電型半導体層１１５は第１半導体層１１３の下に配置され、第１導電型ドーパントがドープされた半導体、例えば、ｎ型半導体層で具現され得る。前記第１導電型半導体層１１５はＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を含む。前記第１導電型半導体層１１５はＩＩＩ族−Ｖ族元素の化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ中から選択され得る。前記第１導電型ドーパントはｎ型ドーパントであって、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのようなドーパントを含む。
【０２８０】
前記活性層１１７は第１導電型半導体層１１５の下に配置され、単一量子井戸、多重量子井戸（ＭＱＷ）、量子線（ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｉｒｅ）構造または量子点（ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ）構造を選択的に含み、井戸層と障壁層の周期を含む。前記井戸層／障壁層の周期は、例えば、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡ、ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ／ＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ／ＧａＡｓのペアのうち少なくとも一つを含む。
【０２８１】
前記第２導電型半導体層１１９は活性層１１７の下に配置される。前記第２導電型半導体層１１９は第２導電型ドーパントがドープされた半導体、例えば、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ+ｙ≦１）の組成式を含む。前記第２導電型半導体層１１９は、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰのような化合物半導体のうち少なくとも一つからなり得る。前記第２導電型半導体層１１９はＰ型半導体層で、前記第１導電型ドーパントはｐ型ドーパントであって、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａを含むことができる。
【０２８２】
前記発光構造物１２０は他の例として、前記第１導電型半導体層１１５がｐ型半導体層、前記第２導電型半導体層１１９はｎ型半導体層で具現され得る。前記第２導電型半導体層１１９の上には前記第２導電型と反対の極性を有する第３導電型半導体層を形成することもできる。また、前記発光構造物１２０はｎ−ｐ接合構造、ｐ−ｎ接合構造、ｎ−ｐ−ｎ接合構造、ｐ−ｎ−ｐ接合構造のうちいずれか一つの構造で実現することができる。
【０２８３】
前記第２導電型半導体層１１９の下には電極層１３１が形成される。前記電極層１３１は反射層を含むことができる。前記電極層１３１は前記発光構造物１２０の第２導電型半導体層１１９に接触されたオーミック接触層を含むことができる。前記反射層は反射率が７０％以上の物質、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｉｒの金属と前記金属のうち二以上の合金の中から選択され得る。前記反射層の金属は前記第２導電型半導体層１１９の下に接触され得る。前記オーミック接触層は透光性材質、金属または非金属材質の中から選択され得る。
【０２８４】
前記電極層１３１は透光性電極層／反射層の積層構造を含むことができ、前記透光性電極層は例えばＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆおよびこれらの選択的組合せで構成された物質の中から形成され得る。前記透光性電極層の下には金属材質の反射層が配置され得、例えばＡｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆおよびこれらの選択的組合せで構成された物質の中から形成され得る。前記反射層は他の例として、互いに異なる屈折率を有する二層が交互に配置されたＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）構造で形成され得る。
【０２８５】
前記第２導電型半導体層１１９および前記電極層１３１中の少なくとも一層の表面には、ラフネスのような光抽出構造が形成され得、このような光抽出構造は入射される光の臨界角を変化させて、光抽出効率を改善させることができる。
【０２８６】
前記絶縁層１３３は前記電極層１３１の下に配置され、前記第２導電型半導体層１１９の下面、前記第２導電型半導体層１１９および前記活性層１１７の側面、前記第１導電型半導体層１１５の一部領域に配置され得る。前記絶縁層１３３は前記発光構造物１２０の下部領域の中から前記電極層１３１、第１電極１３５および第２電極１３７を除いた領域に形成され、前記発光構造物１２０の下部を電気的に保護する。
【０２８７】
前記絶縁層１３３はＡｌ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ中の少なくとも一つを有する酸化物、窒化物、フッ化物、および硫化物のうち少なくとも一つから形成された絶縁物質または絶縁性樹脂を含む。前記絶縁層１３３は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２中で選択的に形成され得る。前記絶縁層１３３は単層または多層で形成され得、これに対しては限定しない。前記絶縁層１３３は発光構造物１２０の下にフリップボンディングのための金属構造物を形成する時、前記発光構造物１２０の層間ショートを防止するために形成される。
【０２８８】
前記絶縁層１３３は、互いに異なる屈折率を有する第１層と第２層とが交互に配置されたＤＢＲ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）構造で形成され得、前記第１層はＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２中のいずれか一つであり、前記第２層は前記第１層以外の物質のうちいずれか一つから形成され得るが、これに限定されず、または前記第１層および第２層が同じ物質で形成されるか３層以上の層を有するペア（Ｐａｉｒ）で形成されることもできる。この場合、前記電極層は形成されなくてもよい。
【０２８９】
前記第１導電型半導体層１１５の一部領域の下には第１電極１３５が配置され、前記電極層１３１の一部の下には第２電極１３７が配置され得る。前記第１電極１３５の下には第１連結電極１４１が配置され、前記第２電極１３７の下には第２連結電極１４３が配置される。
【０２９０】
前記第１電極１３５は前記第１導電型半導体層１１５と前記第１連結電極１４１に電気的に連結され、前記第２電極１３７は前記電極層１３１を通じて前記第２導電型半導体層１１９と第２連結電極１４３に電気的に連結され得る。
【０２９１】
前記第１電極１３５および第２電極１３７はＣｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｈｆ、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ中の少なくとも一つまたは合金から形成され得、単層または多層で形成され得る。前記第１電極１３５と前記第２電極１３７は同じ積層構造であるか他の積層構造に形成され得る。前記第１電極１３５および前記第２電極１３７中の少なくとも一つはアーム（ａｒｍ）またはフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）構造のような電流拡散パターンがさらに形成され得る。また、前記第１電極１３５および前記第２電極１３７は一つまたは複数で形成され得、これに対しては限定しない。前記第１および第２連結電極１４１、１４３中の少なくとも一つは複数で配置され得、これに対しては限定しない。
【０２９２】
前記第１連結電極１４１および前記第２連結電極１４３は電源を供給するリード（ｌｅａｄ）機能と放熱経路を提供する。前記第１連結電極１４１および前記第２連結電極１４３は円形、多角形状、円柱または多角柱のような形状のうち少なくとも一つを含むことができる。前記第１連結電極１４１および第２連結電極１４３は金属パウダーの材質、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗおよびこれらの金属の選択的合金のうちいずれか一つから形成され得る。前記第１連結電極１４１および第２連結電極１４３は前記第１電極１３５および第２電極１３７との接着力向上のため、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕおよびこれらの選択的な合金のうちのいずれか一つの金属でメッキされ得る。
【０２９３】
前記支持層１４０は熱伝導性材質を含み、前記第１電極１３５、前記第２電極１３７、前記第１連結電極１４１および前記第２連結電極１４３の周りに配置され得る。前記支持層１４０の下面には前記第１および第２連結電極１４１、１４３の下面が露出され得る。
【０２９４】
前記支持層１４０は発光素子１００を支持する層に使われる。前記支持層１４０は絶縁性材質で形成され、前記絶縁性材質は、例えば、シリコンまたはエポキシのような樹脂層で形成される。他の例として、前記絶縁性材質はペーストまたは絶縁性インクを含むことができる。前記絶縁性材質の材質は、その種類はｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ  ｒｅｓｉｎ、ｅｐｏｘｙ  ｒｅｓｉｎ、ｐｈｅｎｏｌｉｃ  ｒｅｓｉｎ、ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ  ｒｅｓｉｎ、ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｓ  ｒｅｓｉｎ、ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｓ  ｒｅｓｉｎ、ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｅｔｈｅｒ  ｒｅｓｉｎ（ＰＰＥ）、ｐｏｌｙｐｈｅｎｉｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｒｅｓｉｎ（ＰＰＯ）、ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅｓ  ｒｅｓｉｎ、ｃｙａｎａｔｅ  ｅｓｔｅｒ  ｒｅｓｉｎ、ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ（ＢＣＢ）、Ｐｏｌｙａｍｉｄｏ−ａｍｉｎｅ  Ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｓ（ＰＡＭＡＭ）、およびＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−Ｉｍｉｎｅ、Ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｓ（ＰＰＩ）、およびＰＡＭＡＭ内部構造および有機−シリコン外面を有するＰＡＭＡＭ−ＯＳ（ｏｒｇａｎｏｓｉｌｉｃｏｎ）を単独またはこれらの組合せを含む樹脂から構成され得る。前記支持層１４０は前記絶縁層１３３と他の物質で形成され得る。
【０２９５】
前記支持層１４０内にはＡｌ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ中の少なくとも一つを有する酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物のような化合物中の少なくとも一つが添加され得る。ここで、前記支持層１４０内に添加された化合物は熱拡散剤であり得、前記熱拡散剤は所定大きさの粉末粒子、粒、フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）、添加剤に用いられ得る。前記熱拡散剤はセラミック材質を含み、前記セラミック材質は同時焼成される低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ：ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃ）、高温焼成セラミック（ＨＴＣＣ：ｈｉｇｈ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  ｃｅｒａｍｉｃ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、水晶（ｑｕａｒｔｚ）、カルシウムジルコネート（ｃａｌｃｉｕｍ  ｚｉｒｃｏｎａｔｅ）、カンラン石（ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ）、ＳｉＣ、黒鉛、溶融シリカ（ｆｕｓｅｄｓｉｌｉｃａ）、ムライト（ｍｕｌｌｉｔｅ）、菫青石（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、ベリリア（ｂｅｒｙｌｌｉａ）、および窒化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ）中の少なくとも一つを含む。前記セラミック材質は、窒化物または酸化物と同じ絶縁性物質の中から熱伝導度が窒化物や酸化物より高い金属窒化物で形成され得、前記金属窒化物は、例えば、熱伝導度が１４０Ｗ／ｍＫ以上の物質を含むことができる。前記セラミック材質は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ（ＳｉＣ−ＢｅＯ）、ＢｅＯ、ＣｅＯ、ＡｌＮのようなセラミック（Ｃｅｒａｍｉｃ）系列であり得る。前記熱伝導性物質はＣ（ダイヤモンド、ＣＮＴ）の成分を含むことができる。
【０２９６】
前記発光チップ１００Ａは前記回路基板４００上にフリップ方式で搭載される。前記回路基板４００は、金属層４７１、前記金属層４７１の上に絶縁層４７２、前記絶縁層４７２の上に複数のリード電極４７３、４７４を有する回路層（図示せず）および前記回路層を保護する保護層４７５を含む。前記金属層４７１は放熱層であって、熱伝導性が高い金属、例えば、ＣｕまたはＣｕ−合金のような金属を含み、単層または多層構造で形成され得る。
【０２９７】
前記絶縁層４７２は前記金属層４７１と回路層間を絶縁させる。前記絶縁層はエポキシ、シリコン、ガラス繊維、プリプレグ、ポリフタルアミド（ＰＰＡ：Ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ）、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＰＡ９Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ９Ｔ）のような樹脂材質のうち少なくとも一つを含むことができる。また、前記絶縁層４７２内には金属酸化物、例えば、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のような添加剤が添加され得し、これに対しては限定しない。他の例として、前記絶縁層４７２はグラフェンのような材質をシリコンまたはエポキシのような絶縁物質内に添加して使用することができ、これに対しては限定しない。
【０２９８】
前記絶縁層４７２は前記金属層４７１が陽極酸化（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）過程によって形成されたアノダイジング（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）された領域であり得る。ここで、前記金属層４７１はアルミニウム材質で、前記アノダイジングされた領域はＡｌ２Ｏ３のような材質で配置され得る。
【０２９９】
前記第１および第２リード電極４７３、４７４は発光チップ１００Ａの第１および第２連結電極１４１、１４３と電気的に連結される。前記第１および第２リード電極４７３、４７４と前記発光チップ１００Ａの連結電極１４１、１４３の間には伝導性接着剤４６１、４６２が配置され得る。前記伝導性接着剤４６１、４６２はソルダー材質のような金属材質を含むことができる。前記第１リード電極４７３および第２リード電極４７４は回路パターンであって、電源を供給する。
【０３００】
前記保護層４７５は前記回路層上に配置され得る。前記保護層４７５は反射材質を含み、例えばレジスト材質、例えば、白色のレジスト材質で形成され得、これに対しては限定しない。前記保護層４７５は反射層で機能することができ、例えば吸収率より反射率がより高い材質で形成され得る。他の例として、前記保護層４７５は光を吸収する材質で配置され得、前記光吸収材質は黒色レジスト材質を含むことができる。
【０３０１】
図６２を参照して発光素子の第２例を説明する。
【０３０２】
図６２を参照すれば、発光素子１００は、発光チップ１００Ｂを含む。前記発光素子１００は、発光チップ１００Ｂと前記発光チップ１００Ｂ上に配置された蛍光体層１５０を含むことができる。前記蛍光体層１５０は青色、緑色、黄色、赤色蛍光体中の少なくとも一つまたは複数を含み、単層または多層で配置され得る。前記蛍光体層１５０は透光性樹脂材料内に蛍光体が添加される。前記透光性樹脂材料はシリコンまたはエポキシのような物質を含み、前記蛍光体はＹＡＧ、ＴＡＧ、Ｓｉｌｉｃａｔｅ、Ｎｉｔｒｉｄｅ、Ｏｘｙ−ｎｉｔｒｉｄｅ系物質の中から選択的に形成され得る。
【０３０３】
前記蛍光体層１５０は前記発光チップ１００Ｂの上面に配置されるか、前記発光チップ１００Ｂの上面および側面に配置され得る。前記蛍光体層１５０は前記発光チップ１００Ｂの表面の中で光が放出される領域上に配置され、光の波長を変換させることができる。
【０３０４】
前記発光チップ１００Ｂは、基板１１１、第１半導体層１１３、発光構造物１２０、電極層１３１、絶縁層１３３、第１電極１３５、第２電極１３７、第１連結電極１４１、第２連結電極１４３、および支持層１４０を含むことができる。前記基板１１１および第１半導体層１１３は除去され得る。
【０３０５】
発光素子１００の発光チップ１００Ｂと回路基板４００は、連結電極１６１、１６２で連結され得、前記連結電極１６１、１６２は伝導性バンプすなわち、ソルダーバンプを含むことができる。前記伝導性バンプは各電極１３５、１３７の下に一つまたは複数で配列され得、これに対しては限定しない。前記絶縁層１３３は第１および第２電極１３５、１３７を露出させることができ、前記第１および第２電極１３５、１３７は連結電極１６１、１６２と電気的に連結され得る。
【０３０６】
図６３を参照して、発光素子の第３例を説明する。
【０３０７】
図６３を参照すれば、発光素子１００は、回路基板４００に連結された発光チップ２００Ａを含む。前記発光素子１００は、発光チップ２００Ａの表面に配置された蛍光体層２５０を含むことができる。前記蛍光体層２５０は入射される光の波長を変換する。前記発光素子１００上には図４のように光学レンズ（図４の３００）が配置されて前記発光チップ２００Ａから放出された光の指向特性を調節する。
【０３０８】
前記発光チップ２００Ａは、発光構造物２２５、および複数のパッド２４５、２４７を含む。前記発光構造物２２５はＩＩ族〜ＶＩ族元素の化合物半導体層、例えば、ＩＩＩ族−Ｖ族元素の化合物半導体層またはＩＩ族−ＶＩ族元素の化合物半導体層で形成され得る。前記複数のパッド２４５、２４７は前記発光構造物２２５の半導体層に選択的に連結され、電源を供給する。
【０３０９】
前記発光構造物２２５は、第１導電型半導体層２２２、活性層２２３および第２導電型半導体層２２４を含む。前記発光チップ２００Ａは基板２２１を含むことができる。前記基板２２１は前記発光構造物２２５の上に配置される。前記基板２２１は、例えば、透光性、絶縁性基板、または伝導性基板であり得る。このような構成は図４の発光構造物および基板に対する説明を参照する。
【０３１０】
前記発光チップ２００Ａは、下部にパッド２４５、２４７が配置され、前記パッド２４５、２４７は第１および第２パッド２４５、２４７を含む。前記第１および第２パッド２４５、２４７は前記発光チップ２００Ａの下に互いに離隔して配置される。前記第１パッド２４５は前記第１導電型半導体層２２２と電気的に連結され、前記第２パッド２４７は第２導電型半導体層２２４と電気的に連結される。前記第１および第２パッド２４５、２４７は底の形状が多角形または円形であるか、回路基板４００の第１および第２リード電極４１５、４１７の形状と対応するように形成され得る。前記第１および第２パッド２４５、２４７それぞれの下面の面積は、例えば、第１および第２リード電極４１５、４１７それぞれの上面の大きさと対応する大きさで形成され得る。
【０３１１】
前記発光チップ２００Ａは、前記基板２２１と前記発光構造物２２５の間にバッファー層（図示せず）およびアンドープ半導体層（図示せず）中の少なくとも一つを含むことができる。前記バッファー層は前記基板２２１と半導体層との格子定数差を緩和させるための層であって、ＩＩ族〜ＶＩ族化合物半導体の中から選択的に形成され得る。前記バッファー層の下には、アンドープされたＩＩＩ族−Ｖ族化合物半導体層がさらに形成され得、これに対しては限定しない。前記基板２２１は除去され得る。前記基板２２１が除去された場合、蛍光体層２５０は前記第１導電型半導体層２２２の上面や他の半導体層の上面に接触され得る。
【０３１２】
前記発光チップ２００Ａは、第１および第２電極層２４１、２４２、第３電極層２４３、絶縁層２３１、２３３を含む。前記第１および第２電極層２４１、２４２それぞれは単層または多層で形成され得、電流拡散層で機能することができる。前記第１および第２電極層２４１、２４２は前記発光構造物２２５の下に配置された第１電極層２４１および前記第１電極層２４１の下に配置された第２電極層２４２を含むことができる。前記第１電極層２４１は電流を拡散させ、前記第２電極層２４２は入射される光を反射する。
【０３１３】
前記第１および第２電極層２４１、２４２は互いに異なる物質で形成され得る。前記第１電極層２４１は透光性材質で形成され得、例えば金属酸化物または金属窒化物で形成され得る。前記第１電極層は例えばＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯＮ（ＩＴＯ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｇａｌｌｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ｇａｌｌｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）中から選択的に形成され得る。前記第２電極層２４２は前記第１電極層２４１の下面と接触して反射電極層として機能することができる。前記第２電極層２４２は金属、例えば、Ａｇ、ＡｕまたはＡｌを含む。前記第２電極層２４２は前記第１電極層２４１の一部領域が除去された場合、前記発光構造物２２５の下面に部分的に接触され得る。
【０３１４】
他の例として、前記第１および第２電極層２４１、２４２の構造は無指向性反射（ＯＤＲ：Ｏｍｎｉ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ  ｌａｙｅｒ）構造で積層され得る。前記無指向性反射構造は低い屈折率を有する第１電極層２４１と、前記第１電極層２４１と接触された高反射材質の金属材質である第２電極層２４２の積層構造で形成され得る。前記電極層２４１、２４２は、例えば、ＩＴＯ／Ａｇの積層構造でなされ得る。このような前記第１電極層２４１と第２電極層２４２間の界面で全方位反射角を改善させることができる。
【０３１５】
他の例として、前記第２電極層２４２は除去され得、他の材質の反射層で形成され得る。前記反射層は分散型ブラッグ反射（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｂｒａｇｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＤＢＲ）構造で形成され得、前記分散型ブラッグ反射構造は互いに異なる屈折率を有する二つの誘電体層が交互に配置された構造を含み、例えば、ＳｉＯ２層、Ｓｉ３Ｎ４層、ＴｉＯ２層、Ａｌ２Ｏ３層、およびＭｇＯ層中、互いに異なるいずれか一つをそれぞれ含むことができる。他の例として、前記電極層２４１、２４２は分散型ブラッグ反射構造と無指向性反射構造をすべて含むことができ、この場合９８％以上の光反射率を有する発光チップ２００Ａを提供することができる。前記フリップ方式で搭載された発光チップ２００Ａは、前記第２電極層２４２から反射された光の基板２２１を通じて放出されるので、垂直上方にほとんどの光を放出することができる。また、前記発光チップ２００Ａの側面に放出された光は反射シート６００により光学レンズの入射面領域で反射され得る。
【０３１６】
前記第３電極層２４３は前記第２電極層２４２の下に配置され、前記第１および第２電極層２４１、２４２と電気的に絶縁される。前記第３電極層２４３は金属、例えば、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタリウム（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、リン（Ｐ）中の少なくとも一つを含む。前記第３電極層２４３の下には第１パッド２４５および第２パッド２４７が配置される。前記絶縁層２３１、２３３は第１および第２電極層２４１、２４２、第３電極層２４３、第１および第２パッド２４５、２４７、発光構造物２２５の層間の不要な接触を遮断する。前記絶縁層２３１、２３３は第１および第２絶縁層２３１、２３３を含む。前記第１絶縁層２３１は前記第３電極層２４３と第２電極層２４２の間に配置される。前記第２絶縁層２３３は前記第３電極層２４３と第１／２パッド２４５、２４７の間に配置される。前記第１および第２パッド２４５、２４７は前記第１および第２リード電極４１５、４１７と同じ物質を含むことができる。
【０３１７】
前記第３電極層２４３は前記第１導電型半導体層２２２と連結される。前記第３電極層２４３の連結部２４４は前記第１、２電極層２４１、２４２および発光構造物２２５の下部を通じてビア構造で突出して第１導電型半導体層２２２と接触する。前記連結部２４４は複数で配置され得る。前記第３電極層２４３の連結部２４４の周りには前記第１絶縁層２３１の一部２３２が延びて第３電極層２４３と前記第１および第２電極層２４１、２４２、第２導電型半導体層２２４および活性層２２３間の電気的な連結を遮断する。前記発光構造物２２５の側面には側面保護のために絶縁層が配置され得、これに対しては限定しない。
【０３１８】
前記第２パッド２４７は前記第２絶縁層２３３の下に配置されて前記第２絶縁層２３３のオープン領域を通じて前記第１および第２電極層２４１、２４２中の少なくとも一つと接触されたり連結される。前記第１パッド２４５は前記第２絶縁層２３３の下に配置されて前記第２絶縁層２３３のオープン領域を通じて前記第３電極層２４３と連結される。したがって、前記第１パッド２４７の突起２４８は第１、２電極層２４１、２４２を通じて第２導電型半導体層２２４に電気的に連結され、第２パッド２４５の突起２４６は第３電極層２４３を通じて第１導電型半導体層２２２に電気的に連結される。
【０３１９】
前記第１および第２パッド２４５、２４７は前記発光チップ２００Ａの下部に互いに離隔され、前記回路基板４００の第１および第２リード電極４１５、４１７と対面する。前記第１および第２パッド２４５、２４７には多角形状のリセス２７１、２７３を含むことができ、前記リセス２７１、２７３は前記発光構造物２２５の方向に膨らんで形成される。前記リセス２７１、２７３は前記第１および第２パッド２４５、２４７の厚さと同じであるか小さい深さを有して形成され得、このようなリセス２７１、２７３の深さは前記第１および第２パッド２４５、２４７の表面積を増加させ得る。
【０３２０】
前記第１パッド２４５および第１リード電極４１５間の領域および前記第２パッド２４７および第２リード電極４１７間の領域には接合部材２５５、２５７が配置される。前記接合部材２５５、２５７は電気伝導性物質を含むことができ、一部は前記リセス２７１、２７３に配置される。前記第１および第２パッド２１５、２１７は前記接合部材２５５、２５７がリセス２７１、２７３に配置されるので、前記接合部材２５５、２５７と第１および第２パッド２４５、２４７間の接着面積は増加され得る。したがって、第１および第２パッド２４５、２４７と第１および第２リード電極４１５、４１７が接合されるので発光チップ２００Ａの電気的な信頼性および放熱効率を改善させることができる。
【０３２１】
前記接合部材２５５、２５７はソルダーペースト材質を含むことができる。前記ソルダーペースト材質は金（Ａｕ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａｇ）中の少なくとも一つを含む。前記接合部材２５５、２５７は熱伝達を回路基板４００に直接伝導するので熱伝導効率がパッケージを利用した構造よりは改善され得る。また、前記接合部材２５５、２５７は発光チップ２００Ａの第１および第２パッド２４５、２４７との熱膨張係数の差が少ない物質であるため、熱伝導効率を改善させることができる。
【０３２２】
前記接合部材２５５、２５７は他の例として、伝導性フィルムを含むことができ、前記伝導性フィルムは絶縁性フィルム内に一つ以上の導電性粒子を含む。前記導電性粒子は、例えば、金属や、金属合金、炭素のうち少なくとも一つを含むことができる。前記導電性粒子はニッケル、銀、金、アルミニウム、クロム、銅および炭素のうち少なくとも一つを含むことができる。前記伝導性フィルムは異方性（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）伝導フィルムまたは異方性導電接着剤を含むことができる。
【０３２３】
前記発光チップ２００Ａと前記回路基板４００の間には接着部材、例えば、熱伝導性フィルムを含むことができる。前記熱伝導性フィルムはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエーテル樹脂；ポリイミド樹脂；アクリル樹脂；ポリスチレンおよびアクリロニトリル−スチレンなどのスチレン系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリ乳酸樹脂；ポリウレタン樹脂；などを用いることができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体のようなポリオレフィン樹脂；ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライドなどのビニル樹脂；ポリアミド樹脂；サルホン系樹脂；ポリエーテル−エーテルケトン系樹脂；アリレート系樹脂；または前記樹脂のブレンドの中から少なくとも一つを含むことができる。
【０３２４】
前記発光チップ２００Ａは回路基板４００の表面および発光構造物２２５の側面および上面を通じて光を放出することによって、光抽出効率を改善させることができる。このような回路基板４００上に発光チップ２００Ａを直接ボンディングすることができ、工程を簡素化できる。また、発光チップ２００Ａの放熱が改善されることによって、照明分野などに便利に活用することができる。
【０３２５】
図６４は実施例に係る光学レンズおよびこれを具備した発光モジュールを有する表示装置を示した側断面図である。
【０３２６】
図６４を参照すれば、表示装置５００はボトムカバー５１２上に発光モジュール３０１が配置され、前記発光モジュール３０１上に光学シート５１４および表示パネル５１５を含む。
【０３２７】
前記ボトムカバー５１２は放熱のための金属または熱伝導性樹脂材質を含むことができる。前記ボトムカバー５１２は収納部５６０を具備し、前記収納部５６０の周りには側面カバーを具備することができる。
【０３２８】
前記発光モジュール３０１は前記ボトムカバー５１２上に一つまたは複数の列で配置され得る。前記発光モジュール３０１は発光素子１００により白色の光が放出され得、これに対しては限定しない。
【０３２９】
前記発光モジュール３０１は発光素子１００、各発光素子１００上に光学レンズ３００、および複数の発光素子１００が搭載された回路基板４００を含む。前記回路基板４００は、回路パターン（図示せず）を含む印刷回路基板（ＰＣＢ、Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であり得、例えば樹脂材質のＰＣＢ、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ、Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ  ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ＰＣＢ）などを含むこともでき、これに対しては限定しない。
【０３３０】
前記回路基板４００上には反射シート５１７が配置され、前記反射シート５１７はオープン領域を含み、前記反射シート５１７のオープン領域には光学レンズ３００が結合される。前記反射シート５１７のオープン領域を通じて光学レンズ３００が突出されることによって、光学レンズ３００の放出された光は光学シート５１４を透過するか反射され、その反射された光は前記反射シート５１７により再反射されることができる。したがって、バックライトユニット５１２の輝度分布の均一度は改善され得る。
【０３３１】
前記反射シート５１７は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成され得るが、これに対しては限定しない。
【０３３２】
前記光学シート５１４は、分散された光を集めるプリズムシート、輝度強化シートおよび光を再拡散させる拡散シートのうち少なくとも一つを含むことができる。前記光学シート５１４と発光モジュール３０１間の領域には導光層（図示せず）が配置され得、これに対しては限定しない。
【０３３３】
前記光学シート５１４上には、表示パネル５１５が配置され得る。前記表示パネル５１５は入射される光によって映像を表示することができる。前記表示パネル５１５は、例えば、ＬＣＤパネルであって、互いに対向される透明な材質の第１および第２基板、そして第１および第２基板の間に介在された液晶層を含む。前記表示パネル５１５の少なくとも一面には偏光板が付着され得、このような偏光板の付着構造に限定はしない。前記表示パネル５１５は光学シート５１４を通過した光によって情報を表示する。このような表示装置５００は各種携帯端末機、ノートブックコンピュータのモニター、ラップトップコンピュータのモニター、テレビなどに適用され得る。
【０３３４】
実施例に係る発光モジュールは、ライトユニットに適用され得る。前記ライトユニットは一つまたは複数の発光モジュールを有する構造を含み、３次元ディスプレイ、各種照明灯、信号灯、車両前照灯、電光掲示板などが含まれ得る。
［発明の効果］
【０３３５】
本発明は次のような効果を有することができる。
【０３３６】
実施例は、光学レンズの下に配置された発光素子の側面に放出される光経路を制御して、光学レンズの輝度分布を改善させることができる。実施例は、光学レンズから抽出された光によるホットスポットのようなノイズを減らすことができる。実施例は、互いに異なる回路基板上の光学レンズ間の干渉を減らすことができる。実施例は、光学レンズによって発光素子間の間隔を広く提供して、光学レンズ間の干渉を減らすことができる。実施例は、回路基板上に吸収層を配置して、曲面の第１光出射面に反射された光を吸収して、輝度分布を制御することができる。実施例は、バックライトユニット内に配置される発光素子の個数を減らすことができる。実施例は、光学レンズを有する発光モジュールの信頼性を改善させることができる。実施例は、隣接した光学レンズ間の干渉を最小化して画像を改善することができる。実施例は、光学レンズのようなライトユニットの信頼性を改善させることができる。実施例は、発光モジュールを有する照明システムの信頼性を改善させることができる。
【０３３７】
以上、各実施例で説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるのではない。ひいては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは変形されて実施可能である。したがってこのような組合せと変形に関係した内容は本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【０３３８】
また、以上では実施例を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有した者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されていない様々な変形と応用が可能であることは自明である。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施できるものである。そして、このような変形と応用に関係した差異点は添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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