一种覆盖有光学膜层的导光体制造技术

一种覆盖有光学膜层的导光体，它包含透明实心几何体、光学膜层，其特征在于：所述的光学膜层，覆盖在厚度＞1mm的透明实心几何体外表面；所述的实心几何体，至少有一个外表面是入射面，至少有一个外表面是出光面，至少含有一层亚微米或纳米颗粒的介质膜材料光学膜层，膜层厚度在91nm-5mm。本发明专利技术的目的是是对不同光学功能的实心几何体外表面，用公知的涂膜方法覆盖相匹配的光学膜层，使实现更高效率、更多功能的导光体成为可能。本发明专利技术的导光体不仅可以配合led光源使用也可以配合其他各种光源使用在照明、显示灯具及背光源，而且还能制成净化灯具、杀菌灯具、光疗灯具、植物光照灯具等。随着电子薄膜技术的发展，将会给导光体应用产品开拓更多的商机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导光体，尤其是一种覆盖有光学膜层的导光体与制作方法，可广 泛应用于显示、照明、背光源等与面光源相关的各

技术介绍
由中国专利技术专利CN100508222C披露的现在已经出现的基于发光二极管的面光 源器件的能量利用率仍然比较低。一方面是由于发光二极管制造技术本身还在不断发展， 其功率效率(Wall-Plug Efficiency)尚有很大的提升空间；另一方面将发光二极管封装 成实用的面光源器件的二次封装效率(简称二次效率)还比较低，而导光体中的导光板的 导光效率低是一个重要原因。导光板的导光效率定义为从导光板出光主面出射的总有效光 通量占耦合进入导光板的总光通量的百分比。根据美国的Lumileds Lighting公司技术发 布文档TP^中披露的数据，该公司的一种基于大功率发光二极管的面光源设计的二次效 率最好为50%，其中导光板的导光效率约为60%。导光效率主要决定于导光板的总体结构和散射机制层的散射原理和构造，美国专 利U. S. Pat. No. 5396350中提到传统的导光板的导光效率只有10% -20%。在这份专利和 其他几份专利 U. S. Pat. No. 5461547, U. S. Pat. No. 5359691、U. S. Pat. No. 5854872 中，分别 提出了不同的导光板以及其散射机制层结构，并对导光板出射光的方向性和导光效率做出 了不同程度上的改进。然而，根据学术期刊APPLIED PHYSICS LETTERS上第83期的文献 ((Highly-efficient backlight forliquid crystal display having no optical films)), 现有的导光板的导光效率的最高水平只能够达到60%，其散射机制层为反射微棱镜阵列。 这种导光板的无效出光更少，而且对有效出光的出光角度实现了更好的控制；但是它仍存 在导光效率不高且制作困难、成本高等问题。现有的针对一次光源设计的导光板，都是在导 光板与出射主面相对的主面上排列某种散射机制层，利用光线入射到散射单元改变原有的 反射路径而从出射主面出射。尽管通过优化设计散射机制层和散射单元可以最大化导光效 率，但由于光线不可避免的会从与出射主面相对的主面透射出射而成为无效出射光，因此 其导光效率存在一个原理性的上限而不能达到更高。目前的导光体仅局限于板状体的导光板，导光技术都是用机械雕刻、印刷网点、激 光雕亥|J、特殊导光板结构等制作的，仍存在制作工艺复杂、成本高、性价比低，难以突破上述 的原理性导光效率上限，同时板状的导光体即导光板应用面也受到一定的限制。
技术实现思路
本专利技术针对以上不足，根据几何光学、物理光学的透射、折射、反射原理及新电子 薄膜材料及薄膜制备工艺技术的迅速发展，提出了一种实施方便、能较大幅度的提高照度 及显色性能，制作工艺简单、成本低、性价比高，且还具有环保、杀菌、医疗保健、抗静电、多 功能的覆盖有光学膜层的导光体与制作方法。本专利技术是通过下述技术方案实施的—种覆盖有光学膜层2的导光体，它包含透明实心几何体1、光学膜层2，其特征在 于所述的光学膜层2覆盖在厚度> Imm的透明实心几何体1外表面；实心几何体1 指的是由实体所填充的空间是实的空间的立体物(许超、黄丹编著2002年08月第1版《立 体构成》PlO页)。所述实心几何体1 至少有一个外表面是入射面3，至少有一个外表面是出光面4 ； 入射面3指的是光源6的光线入射到实心几何体1内部的外表面。出光面4指的是入射到 实心几何体1内部的光线从实心几何体1内部出射的外表面。所述实心几何体1的外表面上，至少含有一层亚微米或纳米颗粒的介质膜材料光 学膜层2，膜层厚度在91nm-5mm。由于任何光学膜层对光都会产生损失，从而降低了出光面4的发光效率及显示性 能。为了减小光学膜层光的损失，特别是对光的吸收损失，按现有的公知技术已可制作吸收 率很小数值的光学膜层2，应用在光学器件上，如浙江大学学报(自然科学版)P536页(第 23卷第4期1989年7月，《光热偏转光谱技术检测光学膜层的吸收率及其定标》陈文斌、施 柏煊、黄学波)披露的光学薄膜吸收率的测试结果权利要求1.一种覆盖有光学膜层的导光体，它包含透明实心几何体(1)、光学膜层0)，其特征 在于所述的光学膜层( 覆盖在厚度> Imm的透明实心几何体(1)外表面；所述的实心几何体(1)，至少有一个外表面是入射面(3)，至少有一个外表面是出光面⑷；所述透明实心几何体(1)外表面上，至少含有一层亚微米或纳米颗粒的介质膜材料光 学膜层0)，膜层厚度在91nm-5mm。2.根据权利要求1所述的一种覆盖有光学膜层的导光体，其特征在于所述的光学膜 层是由一层以上的介质光学膜材料组成的功能性光学介质薄膜层。其膜层的光学厚度为 9Inm的奇数倍到195nm的奇数倍。3.根据权利要求1所述的一种覆盖有光学膜层的导光体，其特征在于所述的光学膜 层是厚度在0. Olmm 5mm的厚膜层，其厚膜层是将含有平均粒径在5nm IOOnm的纳米二 氧化钛或改性纳米二氧化钛颗粒材料或粒径大于0. 78 μ m的二氧化硅、轻质硫酸钡分散于 透明环氧树脂或透明硅树脂母体中形成聚合物的固态光学介质厚膜层。4.根据权利要求1所述的一种覆盖有光学膜层的导光体，其特征在于所述的入射面 (3)，覆盖的是低折射率膜层(7)，所述的低折射率膜层(7)是折射率小于实心几何体材料 折射率的入射膜，其膜层光学厚度是126nm的奇数倍到139nm的奇数倍；或是MgF2、ZrO2, CeF3,膜的光学厚度分别为U6nm到139nm、253nm到277nm、U6nm到139nm的三层宽带增 透膜。5.根据权利要求1所述的一种覆盖有光学膜层的导光体，其特征在于所述的实心几 何体(ι)的反射面(5)，覆盖的是反射膜层(11)，所述的反射膜层(11)，是ao2+sio2多层 反射膜系，其每层膜的光学厚度分别是126nm的奇数倍到139nm的奇数倍；或是每层光学厚 度均为126nm 139nm的高、低折射率交替的介质材料多层反射膜；或是棱镜反射膜；或是 嵌入在反射面(5)内的反射率大于90%的反射膜片；或是粘贴在反射面(5)上的反射率大 于90%的反射膜片。6.根据权利要求1所述的一种覆盖有光学膜层的导光体，其特征在于所述实心几何 体(1)侧入式结构的出光面，覆盖的是高折射率膜层(8)，所述的高折射率膜层(8)是将平 均粒径在5nm 15nm、比面积在50m2/g 250m2/g的纳米二氧化钛，按0. 1 % 5%的重量 比分散于光学透明的环氧树脂或光学透明的硅树脂母体中形成聚合物的光学固态介质厚 膜层，其膜层厚度在0. Olmm 1mm，透光率> 90% ；或是折射率大于实心几何体的折射率， 膜层光学厚度是126nm的奇数倍到139nm的奇数倍、透光率> 90%的功能性光学介质薄膜 层；或是含有比面积在50m2/g 250m2/g、平均粒径在5 15nm、其膜层光学厚度是126nm 的奇数倍到139nm的奇数倍、透光率> 90%的纳米二氧化钛光学膜层。7.根据权利要求1所述的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种覆盖有光学膜层的导光体，它包含透明实心几何体（１）、光学膜层（２），其特征在于：所述的光学膜层（２）覆盖在厚度＞１ｍｍ的透明实心几何体（１）外表面；所述的实心几何体（１），至少有一个外表面是入射面（３），至少有一个外表面是出光面（４）；所述透明实心几何体（１）外表面上，至少含有一层亚微米或纳米颗粒的介质膜材料光学膜层（２），膜层厚度在９１ｎｍ－５ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明番，柴永芳，
申请(专利权)人：吴明番，
类型：发明
国别省市：86