光学装置和生产方法制造方法及图纸

一种光学装置包括光导和用于照明光导的光源。光导包括透明基板层和透明层。光导具有基板层的表面上的光提取表面。透明层被布置在与光提取表面相对的基板层的表面上，或者透明层被布置在基板层的光提取表面上。透明层包含用于改进光提取的部件。此外，提供了一种用于生产光导的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括光导和用于照明光导的光源的光学装置。而且，本专利技术涉及 一种用于生产光导的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种改进的包括光导的光学装置，该光导是非常薄的 并且另外提供均勻的光提取。本专利技术的另一目的在于提供一种光导生产方法。这些和其他目的是根据本专利技术的一个方面实现的，本专利技术的该方面涉及一种包括 光导和用于照明光导的光源的光学装置，其中光导包括透明基板层和透明层，光导具有基 板层的表面上的光提取表面，透明层被布置在与光提取表面相对的基板层的表面上，或者 透明层被布置在基板层的光提取表面上，并且透明层包含用于改进光提取的部件。由于光导包括透明基板层和透明层，其中透明层包含用于改进光提取的部件，因 此可以提供具有均勻的光提取的非常薄的光导。由此使光提取最优化，使得整个光提取表 面上的光导的光提取几乎相同。该光导优选地具有小于300 μ m的厚度，特别优选地具有小于100 μ m的厚度。该光学装置可以有利地用作键盘或显示器的背光。优选地，该光学装置用作用于 蜂窝电话键盘或LCD (液晶显示器)的背光。因此，有利的是，该光学装置是非常薄的，具有 高的光学效率并且跨越光提取表面是非常均勻的。在本专利技术的一个优选实施例中，光源被布置在光导的侧表面上。光源的光据此从侧表面耦合到光导。于是，可以提供侧光式光导。因此，较之包括 布置在光导背后或面前的光源的光学装置，该光学装置是非常薄的。这样可以进一步减小 包括从侧表面耦合到光导的光源的光学装置的厚度。透明层包含用于改进光提取的部件。由此，用于改进光提取的部件的密度可以沿 透明层的边变化。例如，用于改进光提取的部件是棱镜阵列。通过使用用于改进光提取的部件，可以使光导的光提取的均勻性最优化。最优化 的用于改进光提取的部件可以改变密度以针对诸如例如发光二极管(LED)的点光源或者 光导的任何侧表面处的线光源进行最优化。用于改进光提取的部件优选地精确地提取光以 便于创建均勻的背光。用于改进光提取的部件是例如球形的、锥形的或三角形的孔或凸起。可替选地，用 于改进光提取的部件可以是用于漫散射的部件，其具体地是蚀刻点。透明层优选地是可固化层，其中透明层优选地可以通过UV辐射固化。优选地，透 明层是聚合物层。透明基板层优选地是塑料膜。在本专利技术的一个特别优选的实施例中，透明层的材 料的折射率与基板层的材料的折射率匹配。因此，可以提供优选地薄的和柔性的光导。在本专利技术的一个优选实施例中，多个光源被布置在光导的至少一个侧表面上。多 个光源可以优选地使光导的均勻的光提取最优化。在本专利技术的一个特别优选的实施例中，光导包含用于将一个或多个光源光学连接 到光导的部件。用于将一个或多个光源光学连接到光导的部件可以是例如，光导中的切除 部。该切除部可以是例如穹顶，其中该穹顶是下陷部。一种用于生产光导的方法包括如下过程步骤-提供透明基板层，-将透明层布置在与光提取表面相对的基板层的表面上或者将透明层布置在基板 层的光提取表面上，_在透明层上产生用于改进光提取的部件，以及-将至少一个光源安装在光导的一个表面上。这样，可以生产优选地薄的光导，其另外提供均勻的光提取。该光导例如，优选地 用作背光。该光导有利地用作键盘或显示器的背光，特别优选地用作用于蜂窝电话键盘或 IXD的背光。该光导优选地具有小于300 μ m的厚度，特别优选地具有小于100 μ m的厚度。优选地通过UV辐射使用于改进光提取的部件固化。在本专利技术的一个优选实施 例中，借助于压花在透明层上产生用改进光提取的部件。优选地，借助于卷到卷(roll to roll)工艺在透明层上产生用于改进光提取的部件。用于改进光提取的部件的原版(master)可以被复制并且并入到卷到卷工艺中。 因此，可以使用透明基板层的大的原料卷，使得光导可用于大批生产。于是，较之注入成型 的光导等，该光导的生产是非常经济的和非常成本有效的。原版可以借助于蚀刻产生。在本专利技术的一个优选实施例中，例如借助于冲压或激光切割在光导中产生用于将 光源光学连接到光导的部件。因此，该光导包括用于将光源光学连接到光导的部件，其具体地是可以例如从大 卷的压花原料片上被冲压、激光切割或者以别的方式切割的切除部。光导中的切除部可以 被形成为例如穹顶。下文基于示例性实施例和关联的图1至5更详细地解释了本专利技术。基于并非严格 按照比例的示意图，附图出了本专利技术的不同的示例性实施例。在附图中相同或者相同作用 的部件由相同的附图标记表示。附图说明图1示出了根据本专利技术的第一示例性实施例的光学装置的示意性剖面图，图2示出了根据本专利技术的第二示例性实施例的光学装置的示意性剖面图，图3示出了根据本专利技术的第三示例性实施例的光学装置的示意性顶视图，图4示出了根据本专利技术的第四示例性实施例的光学装置的示意性顶视图，图5A、5B、5C示出了用于改进光提取的部件的示意性透视图，以及图6示出了根据本专利技术的第五示例性实施例的光学装置的示意性剖面图。具体实施例方式图1示出了包括光导la、Ib和用于照明光导la、lb的光源2的光学装置的剖面图。光源2被布置在光导la、Ib的侧表面上。优选地，光源2是发光二极管(LED)。较之其他照明灯，将LED用作光源具有光学装置(光导与光源组合)的小尺寸的 优点。该光学装置的一个有利特征在于，可以使其非常薄。这允许在非常薄的背光系统中， 例如在蜂窝电话键盘或LCD中，使用该光学装置。光源2优选地发射具有例如蓝色、黄色、绿色或红色光谱范围中的波长的光。在 CIE色彩空间中，优选的发射光大致具有例如，具有如下色彩坐标(color locus)的色点 约χ = 0. 18和y = 0. 12 ( “晶蓝色”)或者约χ = 0. 16和y = 0. 20 ( “幽蓝色”)或者约χ =0. 16和y = 0. 34 ( “幽绿色”)或者约χ = 0. 40和y = 0. 44 ( “晶黄色”)或者约χ = 0.29和7 = 0.17( “绛红色”)或者约χ = 0.38和y = 0.24 ( “晶粉色”)。因此，在广泛 的色谱中六个颜色种类可用于提供专用的不饱和色彩的集合。光源2的发射光优选地从侧表面耦合到光导la、lb。在该情况中，该光导是侧光式 光导。因此，较之包括布置在光导背后或面前的光源的光学装置，该光学装置是非常薄的。 这样可以进一步减小包括侧光式光导的光学装置的厚度。光导la、Ib包括透镜基板层Ia和透明层lb。此外，光导具有基板层Ia上的表面 上的光提取表面5。透明层Ib被布置在与光提取表面5相对的基板层Ia的表面上。此外， 透明层Ib包含用于改进光提取的部件3。由于光导la、lb包括透明基板层Ia以及包括用于改进光提取的部件3的透明层 lb,因此可以提供光导的均勻的光提取。由此使光提取最优化，使得整个光提取表面5上的 光导la、lb的光提取几乎相同。光导la、Ib具有小于300 μ m的厚度D，优选地具有小于IOOym的厚度D。该薄的 光导la、lb可以有利地被用作键盘或显示器的背光。优选地，光导la、lb被用作用于蜂窝 电话键盘或LCD的背光。因此，非常重要的是，光导la、Ib—方面是非常薄的，具有高的光 学效率，另一方面跨越光提取表面5是非常均勻的。透明层Ib本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学装置，包括光导和用于照明所述光导的光源，其中：－所述光导包括透明基板层和透明层，－所述光导具有所述基板层的表面上的光提取表面，－所述透明层被布置在与所述光提取表面相对的所述基板层的表面上，或者所述透明层被布置在所述基板层的所述光提取表面上，以及－所述透明层包含用于改进光提取的部件。

【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：金伯利派勒，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]