專利名稱：一種導(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(jī)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(huì)因發(fā)生全反射現(xiàn)象而削弱光源亮度，為解決這個(gè)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(qǐng)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設(shè)置于所述導(dǎo)光元件3相對(duì)的第一表面3a及第二表面3b上。所述微結(jié)構(gòu)4由多個(gè) 金字塔型的微透鏡組成，并布滿所述第一表面3a上。這些微結(jié)構(gòu)4在面光源2周圍將面光源2 所發(fā)出光線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，從圖l中可以發(fā)現(xiàn)，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，使得從導(dǎo)光元件中心出射光 的亮度減弱。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可增大中心區(qū)域出射光的亮度的導(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，用于接收面光源的光，該面光源具有一出光面。導(dǎo)光元件具有第一表面 及相對(duì)設(shè)置的第二表面。第二表面具有一入射區(qū)域，入射區(qū)域面積與面光源的出光面在第二 表面的正投影面積相當(dāng)。導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域及第二區(qū)域，第一區(qū)域位于入射 區(qū)域在第一表面的正投影上，所述第一區(qū)域上設(shè)置有第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有一頂部 平面，該頂部平面平行于所述第一表面。第二區(qū)域環(huán)繞第一區(qū)域設(shè)置，第二區(qū)域上設(shè)置有第 二微結(jié)構(gòu)。
一種光源組件，其包括一面光源和導(dǎo)光元件。該面光源具有一出光面，所述導(dǎo)光元件具 有第一表面及相對(duì)設(shè)置的第二表面。所述第二表面具有一入射區(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的正投影面積相當(dāng)。 所述導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域及第二區(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)域上設(shè)置有第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有一頂部平面，該頂部平面平行于所述第一表面。所述第二區(qū)域環(huán)繞所述第一區(qū)域設(shè)置，所述第二區(qū)域上設(shè)置有 第二微結(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設(shè)置的第一 微結(jié)構(gòu)頂部為平行所述第一表面的平面，所以在面光源的正投影處光線可以從所述第一微結(jié) 構(gòu)的頂部透射出，增加了光的透射比例，從而提高了該區(qū)域的亮度。


圖1是現(xiàn)有光源組件的示意圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施方式提供的光源組件的示意圖。 圖3是對(duì)應(yīng)微結(jié)構(gòu)不同切除比例的光源組件亮度特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種光源組件100。其包括導(dǎo)光元件10和面光源90。
所述面光源90可以采用發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管等面光源，其發(fā)光面可以是圓形， 矩形等幾何形狀。本實(shí)施方式中，所采用的面光源90為發(fā)光面為正方形的有機(jī)發(fā)光二極管， 其長(zhǎng)寬N為177um(微米)。
所述導(dǎo)光元件10用于接收面光源90的光，所述面光源90具有一出光面90a，所述導(dǎo)光元 件10具有第一表面11及相對(duì)設(shè)置的第二表面12。
所述面光源90貼于所述第二表面12上。所述第二表面12具有一入射區(qū)域12a，所述面光 源90設(shè)置于所述入射區(qū)域12a上，所述入射區(qū)域12a面積與所述面光源90的出光面90a在所述 第二表面12上的正投影面積相當(dāng)，本實(shí)施方式中所述入射區(qū)域12a采用與面光源90面積大小 相同的長(zhǎng)寬均為177um的正方形。
所述第一表面ll具有第一區(qū)域l 1A及第二區(qū)域11B。所述第一區(qū)域l 1A位于所述入射區(qū)域 12a在第一表面ll的正投影上，所述第一區(qū)域11A上設(shè)有第一微結(jié)構(gòu)21，該第一微結(jié)構(gòu)21頂部 21a為平行所述第一表面ll的平面。所述第二區(qū)域11B環(huán)繞所述第一區(qū)域11A設(shè)置，所述第二 區(qū)域11B上設(shè)置有第二微結(jié)構(gòu)20。所述第一微結(jié)構(gòu)21及所述第二微結(jié)構(gòu)20與所述導(dǎo)光元件10 采用折射率相同或相近的材料制成。例如。所述導(dǎo)光元件10采用玻璃，所述第一微結(jié)構(gòu)21及 所述第二微結(jié)構(gòu)20采用聚甲基丙烯酸甲酯。
所述第二微結(jié)構(gòu)20形狀可以是金字塔型、圓錐型、三角錐型、橢球型或球缺形狀。本實(shí) 施方式中，所述第二微結(jié)構(gòu)20由頂角C為90度，高度為H1的金字塔型的微棱鏡組成。本實(shí)施方式中，Hl為25um。所述第二微結(jié)構(gòu)20可以是采用壓制技術(shù)將第二微結(jié)構(gòu)20壓制到所述第一 表面11上，或利用熱成形的方式在所述第一表面11上形成所述第二微結(jié)構(gòu)20。本實(shí)施方式中 ，所述導(dǎo)光元件10采用玻璃，所述第二微結(jié)構(gòu)20采用熱成形的方式在所述第一表面11上形成 第二微結(jié)構(gòu)20。
所述第一區(qū)域llA上的第一微結(jié)構(gòu)21頂部21a的平面結(jié)構(gòu)可以是在所述第一表面ll上形成 第二微結(jié)構(gòu)20后再采用激光切除形成或單獨(dú)制作第一微結(jié)構(gòu)21再粘到所述第一區(qū)域11A上。 本實(shí)施方式中，采用在所述第一表面11上形成第二微結(jié)構(gòu)20后再采用激光切除形成高度為 H2的棱臺(tái)的第一微結(jié)構(gòu)21。本實(shí)施方式中，高度H2為8um。所述第一區(qū)域l 1A中心位于所述面 光源90的出光面中心軸M上。所述第一區(qū)域llA面積大小與入射區(qū)域12a面積大小相當(dāng)，使得 面光源90所發(fā)出正對(duì)導(dǎo)光元件10的光可以在第一區(qū)域llA中從第一微結(jié)構(gòu)21的頂部21a透射出 ，從而減弱全反射的影響。本實(shí)施方式中，所述第一區(qū)域11A長(zhǎng)寬皆為177微米。
請(qǐng)參閱圖3，是對(duì)應(yīng)金字塔形狀的微結(jié)構(gòu)不同切除剩余高度的光源組件亮度特性曲線圖 。其中橫坐標(biāo)表示微結(jié)構(gòu)的高度，縱坐標(biāo)表示光源的亮度。實(shí)驗(yàn)條件是采用一個(gè)發(fā)光面為長(zhǎng) 寬177um的正方形有機(jī)發(fā)光二極管，微結(jié)構(gòu)為邊長(zhǎng)是50um，未削平前高度25um，頂角為90度 的金字塔型微棱鏡，微結(jié)構(gòu)在第一表面的覆蓋比例為90%。但本實(shí)施方式提供的光源組件在 第一表面具有一個(gè)長(zhǎng)寬均為177um的第一區(qū)域，該區(qū)域的微棱鏡頂部被切平，形成一個(gè)高度 為8um的棱臺(tái)微棱鏡。在實(shí)驗(yàn)室中，為了的表現(xiàn)出微棱鏡頂部被切平不同高度所產(chǎn)生的不同 效果，分別采用20um、 16um、 12um、 10um及8um五個(gè)剩余高度參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)得到 的圖可以看出，隨著被切除比例的增大，本發(fā)明所提供的具有被切平的微棱鏡的光源組件出 光效率比具有未被切平的25um高的金字塔型的微棱鏡的傳統(tǒng)的光源組件大，較現(xiàn)有的光源組 件進(jìn)一步增加了亮度。
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設(shè)置的第一 微結(jié)構(gòu)頂部為平行所述第一表面的平面，所以在面光源的正投影處光線可以從所述第一微結(jié) 構(gòu)的頂部透射出，增加了光的透射比例，從而提高了該區(qū)域的亮度。
可以理解的是，對(duì)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(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光元件，用于接收面光源的光，該面光源具有一出光面，所述導(dǎo)光元件具有第一表面及相對(duì)設(shè)置的第二表面，所述第二表面具有一入射區(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的正投影面積相當(dāng)，其特征在于，所述導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域及第二區(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)域上設(shè)置有第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有一頂部平面，該頂部平面平行于所述第一表面，所述第二區(qū)域環(huán)繞所述第一區(qū)域設(shè)置，所述第二區(qū)域上設(shè)置有第二微結(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)。
3 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述第二微結(jié)構(gòu)的 形狀為金字塔型、三角錐型、圓錐型、橢球型或球缺形狀中的一種。
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)光元件為玻 璃或聚甲基丙烯酸甲酯。
5 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述第一微結(jié)構(gòu)及 第二微結(jié)構(gòu)材料為聚甲基丙烯酸甲酯。
6 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光元件，其特征在于，所述第一微結(jié)構(gòu)及 第二微結(jié)構(gòu)采用與所述導(dǎo)光元件折射率相同的材料。
7一種光源組件，其包括一面光源和導(dǎo)光元件，該面光源具有一出 光面，所述導(dǎo)光元件具有第一表面及相對(duì)設(shè)置的第二表面，所述第二表面具有一入射區(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 面的正投影面積相當(dāng)，其特征在于，所述導(dǎo)光元件的第一表面具有第一區(qū)域及第二區(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)域上設(shè)置有第一微結(jié)構(gòu)， 該第一微結(jié)構(gòu)具有一頂部平面，該頂部平面平行于所述第一表面，所述第二區(qū)域環(huán)繞所述第 一區(qū)域設(shè)置，所述第二區(qū)域上設(shè)置有第二微結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7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)。
9.如權(quán)利要求7所述的光源組件，其特征在于，所述第一微結(jié)構(gòu)及 第二微結(jié)構(gòu)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，用于接收面光源的光，該面光源具有一出光面。導(dǎo)光元件具有第一表面及相對(duì)設(shè)置第二表面。第二表面具有一入射區(qū)域，入射區(qū)域面積與面光源的出光面在第二表面正投影面積相當(dāng)。導(dǎo)光元件第一表面具有第一區(qū)域及第二區(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)域上設(shè)置有第一微結(jié)構(gòu)，該第一微結(jié)構(gòu)具有一頂部平面，該頂部平面平行于第一表面。第二區(qū)域環(huán)繞第一區(qū)域設(shè)置，第二區(qū)域上設(shè)置有第二微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提供導(dǎo)光元件由于在入射區(qū)域位于導(dǎo)光元件第一表面正投影處設(shè)置第一微結(jié)構(gòu)頂部為平行第一表面的平面，所以在面光源正投影處光線可以從其頂部透射出，增加了光透射比例。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(hào)G02B6/00GK101614840SQ20081030227
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者林宗瑜 申請(qǐng)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