照明面板制造技术

本发明专利技术描述了一种照明面板及其制造方法。照明面板包括透明衬底(7)，描述了在透明衬底的第一表面上安装的一个或多个光源(1)。照明面板还包括引导层(9)，其中引导层被布置以便在第一表面上封装一个或多个光源。一个或多个光源包括在第一表面上侧面安装的顶部发射LED。以这种方式，所描述的装置提供用于提供能以商业规模制造同时提供可接受的可靠性等级的产品的“暖白色”背光的光学高效装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了一种照明面板及其制造方法。照明面板包括透明衬底(7)，描述了在透明衬底的第一表面上安装的一个或多个光源(1)。照明面板还包括引导层(9)，其中引导层被布置以便在第一表面上封装一个或多个光源。一个或多个光源包括在第一表面上侧面安装的顶部发射LED。以这种方式，所描述的装置提供用于提供能以商业规模制造同时提供可接受的可靠性等级的产品的“暖白色”背光的光学高效装置。【专利说明】照明面板 本专利技术涉及照明面板领域。特别地，描述了具有集成顶部发射的光发射二极管 (LED)的照明面板设备，其具有用于照明、背光、标识或显示目的的特定应用。 已知绕着LED部署光学系统以提供用于一系列应用的有用的光源。一般而言，需 要光学系统展示高的光学效率、高可靠性、容易制造和容易与其它系统集成。LED部署的一 个特定领域是用于各种各样的照明和显示应用的薄的照明面板内，参见例如PCT公布号为 W02005/101070的专利申请。在描述的配置中，LED结合光导板使用以达到要求的薄的面板 照明。典型地，光导板由具有通过注塑成型或表面处理技术在其中结合光提取特征的丙烯 酸或聚碳酸酯透明聚合物制成。LED位于光导板的一个或多个边缘。因此，由于全内反射的 效果从LED产生的光被捕获在光导板内，并且因此引导朝向光导板的相对边缘。光提取特 征的存在扰乱了全内反射的条件并且因此引起光以受控制的方式在整个光导板范围上从 光导板中逸出。这样安排的总体效果是光导板将点光源、即LED转换为漫反射照明区域。 光导板的简单设计具有大量的性能和制造限制。例如，如果光导区域大，那么来自 边缘安装的LED的光必须经过在透明聚合物内的相对长的平均距离，从而导致显著的光损 耗，其对系统的整体光的效率有影响。 英国专利号GB2, 438, 440B描述了"Composite Light-guiding Device"，其包括两 层光导结构。这种结构提供用于将LED嵌入在光导结构内的遍布该结构的全部范围的任何 位置的装置，并且因此提供具有更高光效率的设备，同时使高性能光学结构简单集成到用 于控制逸出光的光导表面上。 LED以两种不同的设计制造，顶部发射二极管和侧面发射二极管。"顶部"和"侧面" 指的是，光相对于电触点发射怎么定向，电触点被认为是在设备的"底部"上，并且对应于配 置为物理附接到相关联的印刷电路板的表面，即顶部发射LED从相对于该设备的"底部"的 表面发射光，而侧面发射LED从实质上垂直于底部表面的表面发射光。 顶部发射二极管通常制造的更多，并且因此是两个LED配置中更常用的配置。在 附图1中给出了如总体上由附图标记1描绘的顶部发射LED的示例。顶部发射LED1的封 装2是具有0. 5mm到3mm的典型尺寸的大约长方体形状。在封装2上的电触点3是在光发 射孔或区域4的相反侧上并且典型地由金或锡制成。封装2通常由塑料材料或陶瓷材料形 成并且还可以包括覆盖在光发射区域4上的清晰的透镜。当安装在平面印刷电路板（PCB) 上时，产生的光是在PCB平面的法线方向从光发射区域4发射的。通常对于白光输出，这些 设备展示大约为1W的功率，约1001m/W的发光效率并且光被认为是"暖白色"或"实质上更 高效的暖白色"，因为它展示约3000开尔文（Kelvin)的相关色温（CCT)。 通过对比的方式，在图2中给出了如总体上由附图标记5所描绘的侧面发射LED 的示例。当侧面发射二极管5通过电触点3安装在平面印刷电路板上时，从光发射区域4 发射的所产生的光在实质上平行于印刷电路板的平面的方向。通常对于白光输出，这些设 备展示大约l〇〇mW的功率、大约501m/Wd照明效率并且该光被认为是"冷白"，因为它展示约 7000开尔文的相关色温（CCT)。 在以上描述的一些专业应用中，例如在用作用于移动电话IXD显示器的背光的照 明面板内，在其上放置了电迹线（electrical tracking)的PCB上的表面和光发射的方向 需要实质上平行。因此，现有技术系统在关于这些应用中倾向于采用侧面发射LED。 然而，最近在本
出现了增加的需要以实现用于这些显示器的"暖白色"背 光。鉴于关于LED的相对低廉的制造成本，在行业内存在显著的阻力以展开侧面发射LED 的有重要意义的重新设计使得它们可以发射"暖白色"光。 一个替代性的解决方案被现有的【专利技术者】在英国专利号GB2, 438, 440B内进行了描 述。这涉及引进一个或多个反射结构以便对从顶部发射LED发射的光重新定向以便以实质 上平行于透明的基底衬底（substrate)的平面的方向传播，其中顶部发射LED安装在透明 的基底衬底上。在实践中已经发现：结合顶部发射LED采用的这些反射部件引入了对在系 统上的整体光效率具有有害影响的不小的光损耗。 在本专利技术中认识到提供一种用于提供"暖白色"照明面板的光学上有效的装置将 获得相当大的商业优势。因此，本专利技术的一个方面的目的是消除或至少减轻在现有技术中 已知的照明面板的前述缺点。 在以下描述中，术语透明的和不透明的指的是照明面板的部件在由该装置内采用 的光源产生的光的波长的光学性质。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，存在提供的照明面板，该照明面板包括透明的衬底和引 导层，在透明衬底的第一表面上安装有一个或多个光源，该引导层被布置以便在第一表面 上封装该一个或多个光源，其中该一个或多个光源包括侧面安装在第一表面上的顶部发射 LED。 最优选的是，一个或多个顶部发射LED发射白光。 这种布置提供了"暖白色"照明面板，其当与本领域已知的那些设备比较时显著展 示了更高的光学效率。照明面板还提供能以商业规模制造同时提供可接受的可靠性等级的 解决方案。 优选地，透明衬底具有的折射率大于或等于引导层的折射率。在这个实施例中，透 明的衬底和透明的引导层形成充当用于被封装的LED光源产生的光的引导介质的复合结 构。 可选地，透明衬底具有的折射率小于引导层的折射率。在该实施例中，引导层充当 用于被封装的LED光源产生的光的引导介质。 照明面板优选地还包括一个或多个散射结构，其被布置为扰乱被封装的LED光源 产生的光在面板内的全内反射的效果。 最优选地，照明面板还包括被布置为将一个或多个侧面安装的顶部发射LED电气 连接到位于第一表面上的电迹线的导电材料。 可选地，照明面板还包括电路板，其中导电材料将一个或多个侧面安装的顶部发 射LED通过电路板连接到电迹线。在目前描述的实施例内存在的电路板提供用于增强由 LED产生的热量的散发的方式并且因此改善照明面板的可靠性。 电路板可以包括印刷电路板。可选地，电路板可以包括子板（daughterboard)。 根据本专利技术的第二方面，存在提供的制造照明面板的方法，该方法包括： 将一个或多个顶部发射LED侧面安装到透明衬底的第一表面上；以及 添加引导层到第一表面以便在第一表面上封装一个或多个侧面安装的顶部发射 LED。 优选地，一个或多个顶部发射LED通过采用导电材料侧面安装到第一表面上，以 将一个或多个顶部发射LED连接到位于第一表面上的电迹线。 可选地，一个或多个顶部发射LED侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明面板，其包含透明衬底和引导层，在所述透明衬底的第一表面上安装有一个或多个光源，所述引导层被布置成在所述第一表面上封装所述一个或多个光源，其中所述一个或多个光源包括在所述第一表面上侧面安装的顶部发射LED。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士·古尔雷，
申请(专利权)人：LED产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB