專利名稱：導(dǎo)光元件及具有該導(dǎo)光元件的光源組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)光元件及使用該導(dǎo)光元件的光源組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，許多照明系統(tǒng)采用發(fā)光二極管及有機發(fā)光二極管等制成的面光源作為光源，然而 這些光源在封裝入玻璃后，會因發(fā)生全反射現(xiàn)象而削弱光源亮度，為解決這個問題，許多情 況下采用在玻璃上設(shè)置微結(jié)構(gòu)的方法來避免全反射，以增加光源的亮度。
請參閱圖l， 一種現(xiàn)有的光源組件l，其包括面光源2，導(dǎo)光元件3及微結(jié)構(gòu)4，所述微結(jié) 構(gòu)4及面光源2分別設(shè)置于所述導(dǎo)光元件3相對的第一表面3a及第二表面3b上。所述微結(jié)構(gòu)4由 多個金字塔型的微棱鏡組成，并布滿所述第一表面3a。這些微結(jié)構(gòu)4在面光源2周圍將面光源 2所發(fā)出的光線L的入射角A減小為A1，從而避免了全反射的發(fā)生，增加了光源組件l的亮度。
然而，在導(dǎo)光元件3上的面光源2的正投影位置P處的微透鏡4a處，光線L原本小角度的入 射角反而增加了，造成部分光線被全反射，從而造成導(dǎo)光元件3中心出射光的亮度減弱。
請參閱圖2，為光源組件l的觀測圖，如箭頭所指，所述面光源2在所述導(dǎo)光元件3的周邊 的出射光在各微棱鏡之間也存在暗區(qū)，由此可以看出有部分光被遮擋，削弱了面光源2的發(fā) 光亮度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可提高出射光效率的導(dǎo)光元件，及使用該導(dǎo)光元件的光源組件。
一種導(dǎo)光元件，用于接收至少一個面光源的光。所述面光源具有一出光面，所述導(dǎo)光元 件具有相對設(shè)置的第一表面及第二表面。所述第二表面具有與面光源對應(yīng)的入射區(qū)域，所述 入射區(qū)域面積與所述面光源的出光面在所述第二表面上的正投影的面積相當(dāng)。所述導(dǎo)光元件 的第一表面具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域。所述第一區(qū)域位于所述入射區(qū)域在第一表 面的正投影上，所述第一區(qū)域為平面，所述第二區(qū)域為以第一區(qū)域為中心垂直相交的至少兩 個條形區(qū)域，所述條形區(qū)域上設(shè)置有由第一區(qū)域向周邊平行排列的條狀微結(jié)構(gòu)，所述第三區(qū) 域設(shè)置于所述條形區(qū)域之間，所述第三區(qū)域上設(shè)置有塊狀微結(jié)構(gòu)。
一種光源組件，其包括至少一個面光源和導(dǎo)光元件。所述面光源具有一出光面。所述導(dǎo) 光元件具有相對設(shè)置的第一表面及第二表面。所述第二表面具與面光源對應(yīng)的入射區(qū)域，所述面光源設(shè)置于所述入射區(qū)域上，所述入射區(qū)域面積與所述面光源的出光面在所述第二表面 上的正投影的面積相當(dāng)。所述導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域。所 述第一區(qū)域位于所述入射區(qū)域在第一表面的正投影上，所述第一區(qū)域為平面，所述第二區(qū)域 為以第一區(qū)域為中心垂直相交的至少兩個條形區(qū)域，所述條形區(qū)域上設(shè)置有由第一區(qū)域向周 邊平行排列的條狀微結(jié)構(gòu)，所述第三區(qū)域設(shè)置于所述條形區(qū)域之間，所述第三區(qū)域上設(shè)置有 塊狀微結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所提供的導(dǎo)光元件由于在入射區(qū)域位于導(dǎo)光元件的第一表面正投影處不設(shè)置微結(jié) 構(gòu)，且在導(dǎo)光元件上采用塊狀與條狀微結(jié)構(gòu)的混合設(shè)計，從而大大的提高了面光源在導(dǎo)光元 件上的出光效率，提高了亮度。


圖1是現(xiàn)有光源組件的示意圖。
圖2是圖1的光源組件的出射光明暗觀測圖。
圖3是本發(fā)明第一實施方式提供的光源組件的示意圖。
圖4是沿圖3中IV-IV線所得的剖示圖。
圖5是圖3的光源組件的出射光明暗觀測圖。
圖6是本發(fā)明第二實施方式提供的光源組件的示意圖。
圖7是沿圖6中VII-VII線所得的剖示圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參閱圖3及圖4，為本發(fā)明第一實施方式提供的一種光源組件IO。其包括導(dǎo)光元件100 和一個面光源200。
所述面光源200可以采用發(fā)光二極管或有機發(fā)光二極管等面光源，其出光面可以是圓形 ，矩形等幾何形狀。本實施方式中，所采用的面光源200為出光面為正方形的有機發(fā)光二極 管，其長度N為177um的正方形。
所述導(dǎo)光元件100用于接收面光源200的光，所述面光源200具有一出光面200a，所述導(dǎo) 光元件100具有相對設(shè)置的第一表面110及第二表面120。所述面光源200貼于所述第二表面 120上。所述第二表面120具有一入射區(qū)域121，所述面光源200設(shè)置于所述入射區(qū)域121上， 所述入射區(qū)域121面積與所述面光源200的出光面200a在所述第二表面120上的正投影面積相 當(dāng)。本實施方式中，所述入射區(qū)域121采用與面光源200面積大小相同的長度為177um的正方 形。所述第一表面110具有第一區(qū)域111、第二區(qū)域112及第三區(qū)域113，所述第一區(qū)域lll位于所述入射區(qū)域121在第一表面110的正投影上，所述第一區(qū)域lll為平面。本實施方式中， 所述第一區(qū)域lll不具有微結(jié)構(gòu)，所述第一區(qū)域111中心位于所述面光源200的出光面中心軸 M上。所述第一區(qū)域l 11面積大小與入射區(qū)域121面積大小相當(dāng)，使得面光源200所發(fā)出正對導(dǎo) 光元件100的光可以從第一區(qū)域111透射出。本實施方式中，所述第一區(qū)域lll長度為177um的
正方形。
所述第二區(qū)域112為以第一區(qū)域111為中心垂直相交的兩個條形區(qū)域112A、 112B，所述條 形區(qū)域112A、 112B的寬度與所述第一區(qū)域lll的寬度相當(dāng)。本實施方式中，所述條形區(qū)域 112A、 112B的寬度S為177um。在所述條形區(qū)域112A、 112B上設(shè)置由第一區(qū)域111向周邊平行 排列的條狀微結(jié)構(gòu)300。所述條狀微結(jié)構(gòu)300可以由三棱柱型的微棱鏡組成或由半圓柱型的微 棱鏡組成。本實施方式中，所述條狀微結(jié)構(gòu)300采用由頂角C為45度，底邊長為50um的三棱柱 型的微棱鏡組成。所述條狀微結(jié)構(gòu)300與所述導(dǎo)光元件100采用折射率相同或相近的材料制成 。例如，所述導(dǎo)光元件100采用玻璃，所述條狀微結(jié)構(gòu)300采用聚甲基丙烯酸甲酯。本實施方 式中，所述條狀微結(jié)構(gòu)300采用聚甲基丙烯酸甲酯。所述條狀微結(jié)構(gòu)300可以是采用壓制技術(shù) 將所述條狀微結(jié)構(gòu)300壓制到所述條形區(qū)域112A、 112B，或利用熱成型的方式在對應(yīng)所述條 形區(qū)域112A、 112B上形成。本實施方式中，所述導(dǎo)光元件100采用玻璃，所述條狀微結(jié)構(gòu) 300采用熱成型的方式在對應(yīng)所述條形區(qū)域112A、 112B上形成。
所述第三區(qū)域113設(shè)置于所述條形區(qū)域112A、 112B之間，本實施方式中，第三區(qū)域113是 第一表面lIO上除第一區(qū)域I 1 l及第二區(qū)域l 12外的剩余部分。所述第三區(qū)域l 13上設(shè)置有塊狀 微結(jié)構(gòu)400。
所述塊狀微結(jié)構(gòu)400可以是金字塔形狀、球缺形狀、圓錐形、橢球形或三角錐等形狀。 本實施方式中，所述塊狀微結(jié)構(gòu)400由頂角C為45度的金字塔型的微棱鏡組成。所述塊狀微結(jié) 構(gòu)400與所述導(dǎo)光元件100采用折射率相同或相近的材料制成。例如，所述導(dǎo)光元件100采用 玻璃，所述塊狀微結(jié)構(gòu)400采用聚甲基丙烯酸甲酯。本實施方式中，所述塊狀微結(jié)構(gòu)400采用 聚甲基丙烯酸甲酯。所述塊狀微結(jié)構(gòu)400可以是采用壓制技術(shù)將塊狀微結(jié)構(gòu)400壓制到所述第 三區(qū)域113上，或利用熱成型的方式在對應(yīng)第三區(qū)域113上形成。本實施方式中，所述導(dǎo)光元 件100采用玻璃，采用熱成型的方式在對應(yīng)第三區(qū)域113上形成。
將本實施方式提供的光源組件IO、布滿塊狀微結(jié)構(gòu)的光源組件l及不設(shè)置任何微結(jié)構(gòu)的 光源組件在相同的實驗參數(shù)下進行試驗。在實驗中均采用一個出光面為長度為177um的正方 形有機發(fā)光二極管。塊狀微結(jié)構(gòu)的邊長是50um，頂角為45度，塊狀微結(jié)構(gòu)在光源組件l及光 源組件10上的覆蓋比例均為80%。本實施方式提供的光源組件10在第一表面110具有一個不具有微結(jié)構(gòu)的長度為177um正方形的第一區(qū)域l 1 l及以第一區(qū)域l 11為中心垂直相交的兩個寬度 為177um的條形區(qū)域112A、 112B，所述條形區(qū)域112A、 112B上設(shè)置由第一區(qū)域111向周邊平行 排列的頂角為45度，底邊寬度為50um的三棱柱型條狀微結(jié)構(gòu)300。
在上述試驗條件下得到，布滿塊狀微結(jié)構(gòu)的光源組件l的亮度相對不設(shè)置任何微結(jié)構(gòu)的 光源組件的亮度為l. 298倍，本實施方式提供的光源組件10的亮度相對不設(shè)置任何微結(jié)構(gòu)的 光源組件的亮度為2.483倍。從圖2與圖5對比也可以發(fā)現(xiàn)，所述面光源200在所述導(dǎo)光元件 100中心的光由第一區(qū)域111大量透射出，周邊出射光由條狀微結(jié)構(gòu)300透射出。由此，本發(fā) 明所提供的光源組件的出光效率比布滿塊狀微結(jié)構(gòu)的光源組件l大許多，從而較現(xiàn)有的布滿 塊狀微結(jié)構(gòu)的光源組件進一步增加了亮度。
請參閱圖6及圖7，為本發(fā)明第二實施方式提供的一種光源組件20。所述光源組件20與第 一實施方式提供的光源組件10基本相同。其不同之處在于，所述光源組件20具有多個面光源 600。導(dǎo)光元件500具有與多個面光源600相對應(yīng)的多個入射區(qū)域521。多個面光源600設(shè)置于 所述多個入射區(qū)域521上。
第一表面510具有多個呈矩陣排列的第一區(qū)域511、多個第二區(qū)域512及多個第三區(qū)域 513，所述多個第一區(qū)域511位于所述多個入射區(qū)域521在第一表面510的正投影上，所述多個 第一區(qū)域511為平面。本實施方式中，所述第一區(qū)域511不具有微結(jié)構(gòu)。第三區(qū)域513上的塊 狀微結(jié)構(gòu)800可以采用金字塔形狀、球缺形狀、圓錐形、橢球形或三角錐等形狀中的一種。 本實施方式中，面光源600的出光面600a采用正方形，當(dāng)面光源600的出光面600a采用正方形 時，從圖5中可以看出，面光源600對角線位置出射光幾乎沒有。所以在面光源600對角線處 的塊狀微結(jié)構(gòu)800的不同形狀對面光源600出射光幾乎沒有影響，為了便于加工，將塊狀微棱 鏡800不再采用金字塔形狀的微透鏡而是由柱狀微棱鏡700交錯而成。另外，由于柱狀微棱鏡 700在相垂直的兩個方向布置，所以較按單一方向布置的方式有更好的出光效率。
本發(fā)明所提供的導(dǎo)光元件由于在入射區(qū)域位于導(dǎo)光元件的第一表面正投影處不設(shè)置微結(jié) 構(gòu)，且在導(dǎo)光元件上采用塊狀與條狀微結(jié)構(gòu)的混合設(shè)計，從而大大的提高了面光源在導(dǎo)光元 件上的出光效率，提高了亮度。
可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它 各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光元件，用于接收至少一個面光源的光，所述面光源具有一出光面，所述導(dǎo)光元件具有相對設(shè)置的第一表面及第二表面，所述第二表面具有與面光源對應(yīng)的入射區(qū)域，所述入射區(qū)域面積與所述面光源的出光面在所述第二表面上的正投影的面積相當(dāng)，其特征在于，所述導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域，所述第一區(qū)域位于所述入射區(qū)域在第一表面的正投影上，所述第一區(qū)域為平面，所述第二區(qū)域為以第一區(qū)域為中心垂直相交的至少兩個條形區(qū)域，所述條形區(qū)域上設(shè)置有由第一區(qū)域向周邊平行排列的條狀微結(jié)構(gòu)，所述第三區(qū)域設(shè)置于所述條形區(qū)域之間，所述第三區(qū)域上設(shè)置有塊狀微結(jié)構(gòu)。
2 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述第一區(qū)域的面 積與所述入射區(qū)域在第一表面上的正投影的面積相當(dāng)。
3 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述導(dǎo)光元件具有 一個第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域。
4 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述導(dǎo)光元件具有 多個第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域。
5 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述條狀微結(jié)構(gòu)為 三棱柱型的微棱鏡或半圓柱型的微棱鏡。
6 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述塊狀微結(jié)構(gòu)形 狀為金字塔型、三角錐型、圓錐型、橢球型或球缺形狀的一種。
7 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述導(dǎo)光元件為玻 璃或聚甲基丙烯酸甲酯。
8 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述條狀微結(jié)構(gòu)及 塊狀微結(jié)構(gòu)材料均為聚甲基丙烯酸甲酯。
9 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述條狀微結(jié)構(gòu)及 塊狀微結(jié)構(gòu)均采用與所述導(dǎo)光元件折射率相同的材料。
10.如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述條形區(qū)域的寬 度與所述第一區(qū)域的寬度相當(dāng)。
11. 一種光源組件，其包括至少一個面光源和導(dǎo)光元件，該面光源 具有一出光面，所述導(dǎo)光元件具有相對設(shè)置的第一表面及第二表面，所述第二表面具與面光 源個數(shù)對應(yīng)的入射區(qū)域，所述面光源設(shè)置于所述入射區(qū)域上，所述入射區(qū)域面積與所述面光 源的出光面在所述第二表面上的正投影的面積相當(dāng)，其特征在于，所述導(dǎo)光元件的第一表面 具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域，所述第一區(qū)域位于所述入射區(qū)域在第一表面的正投影 上，所述第一區(qū)域為平面，所述第二區(qū)域為以第一區(qū)域為中心垂直相交的至少兩個條形區(qū)域 ，所述條形區(qū)域上設(shè)置有由第一區(qū)域向周邊平行排列的條狀微結(jié)構(gòu)，所述第三區(qū)域設(shè)置于所 述條形區(qū)域之間，所述第三區(qū)域上設(shè)置有塊狀微結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求ll所述的光源組件，其特征在于，所述第一區(qū)域面 積的大小與所述入射區(qū)域在第一表面的正投影的面積大小相當(dāng)。
13.如權(quán)利要求ll所述的光源組件，其特征在于，所述條狀微結(jié)構(gòu) 及塊狀微結(jié)構(gòu)均采用與所述導(dǎo)光元件折射率相同的材料。
全文摘要
一種導(dǎo)光元件，用于接收至少一個面光源的光，面光源具有一出光面，導(dǎo)光元件具有相對設(shè)置的第一表面及第二表面，第二表面具有與面光源對應(yīng)的入射區(qū)域，入射區(qū)域面積與出光面在第二表面上正投影面積相當(dāng)。第一表面具有第一、第二及第三區(qū)域，第一區(qū)域位于入射區(qū)域在第一表面正投影上，第一區(qū)域為平面，第二區(qū)域為以第一區(qū)域為中心垂直相交的至少兩個條形區(qū)域，條形區(qū)域上設(shè)置有由第一區(qū)域向周邊平行排列的條狀微結(jié)構(gòu)，第三區(qū)域設(shè)置于條形區(qū)域之間，第三區(qū)域上設(shè)置有塊狀微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的導(dǎo)光元件在入射區(qū)域位于第一表面正投影處不設(shè)置微結(jié)構(gòu)，并采用塊狀與條狀微結(jié)構(gòu)混合設(shè)計，從而提高了出光效率。另，本發(fā)明還提供一種使用該導(dǎo)光元件的光源組件。
文檔編號F21V8/00GK101614368SQ20081030241
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者林宗瑜 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司