一种发光装置包括膜基光导。所述光导包括光导区域和与所述光导区域接续的耦合光导阵列，每个所述耦合光导终止于界限边缘并且被折叠以使所述界限边缘限定光输入表面。光源发射光到所述光输入表面中。光在每个耦合光导内传播到所述光导区域，来自每个耦合光导的光与来自一个或多个其它耦合光导的光组合并且在所述光导区域内全内部反射。一个或多个光提取特征物阻碍全内部反射光以使光在发光区域中离开光导。低接触面积覆盖物的表面上的表面起伏特征物邻近光导的区域，表面起伏特征物中的一个或多个接触所述光导。公开了制造装置的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主旨通常涉及诸如光固定装置、背光灯、发光标志、无源显示器、和有源显示器的发光装置和它们的组件以及制造方法。需要较薄、重量较轻、制造较廉价且可伸缩为大尺寸的发光装置。
技术介绍
通常，为了降低显示器和背光灯的厚度，已将使用刚性光导的侧光式配置用于接收来自边缘的光以及将其导向更大面积面的外部。这些类型的发光装置通常封装在相对较厚、刚性框架中，该框架使得组件或装置不具挠性以及改变设计时需要更长研制周期。这些装置的体积仍然较大以及装置周围通常包括厚或大的框架或遮光板。厚光导(通常2_以及更长)限制设计配置、制造方法、和照明方式。进一步降低这些面积发光装置的厚度和整体体积的能力受到耦合充足光通量进入较薄光导的能力限制。通常的LED光源具有至少Imm的发光面积大小，并且通常有控制进入、传播通过、以及耦合输出2mm光导的光以满足设计需求的困难。合并2mm光导的显示器通常受到小显示器的限制，例如具有33cm对角线或更小的那些显示器。由于使用大光源和大输入耦合光学装置或方法，许多系统尺寸较厚。每个像素使用一个光导的一些系统(例如光纤基系统)需要大体积以及具有低对齐公差。制造时，薄光导受一体化光学组件的刚性晶片的限制。专利技术概述在一个实施方案中，发光装置包括由膜形成的光导，所述膜具有不大于0. 5毫米的厚度。所述光导具有光导区域和与所述光导区域接续的耦合光导阵列，其中每个耦合光导终止于界限边缘并且每个耦合光导被折叠以使耦合光导阵列的界限边缘形成限定光输入表面的叠层。光源被配置为发射光到光输入表面中，以使光在每个耦合光导内传播到光导区域，来自每个耦合光导的光与来自耦合光导阵列的一个或多个其它耦合光导的光组合并且在光导区域内进行全内部反射。一个或多个光提取特征物与光导可操作地耦合并且配置为阻止光导区域内的全内部反射光，以使光在光导区域内限定的发光区域中离开光导。包括具有多个第一表面起伏特征物的表面的第一低接触面积覆盖物与光导的第一区域邻近，多个表面起伏特征物中的一个或多个表面起伏特征物接触光导。在另一实施方案中，发光装置包括光导，所述光导包括膜，所述膜具有不大于0.5毫米的厚度。光导具有光导区域和与所述光导区域接续的耦合光导阵列，其中每个耦合光导终止于界限边缘并且每个耦合光导被折叠以使耦合光导阵列的界限边缘形成限定光输入表面的叠层。光源被配置成发射光到光输入表面中，以使光在每个耦合光导内传播到光导区域，来自每个耦合光导的光与来自耦合光导阵列的一个或多个其它的耦合光导的光组合并且在光导区域内进行全内部反射。多个光提取特征物与光导可操作地耦合并且配置为阻止光导区域内的全内部反射光，以使光在光导区域内限定的发光区域中离开光导。包括具有多个表面起伏特征物的表面的低接触面积覆盖物与光导的第一区域邻近，多个表面起伏特征物中的一个或多个接触光导，其中所述低接触面积覆盖物被配置成从光导中共提取出小于在光导内传播的光的30%的量。在另外的实施方案中，制造发光装置的方法包括形成从膜的光导区域连续延伸出的耦合光导阵列，耦合光导阵列的每个耦合光导在其端部具有界限边缘；将耦合光导阵列折叠，以使耦合光导阵列的界限边缘形成限定光输入表面的叠层；定位光源以将光引导到光输入表面中，以使来自光源的光通过全内部反射在每个耦合光导和光导区域内传播；在光导区域的发光区域中的膜上或膜内形成一个或多个光提取特征物；以及将包括多个表面起伏特征物的低接触面积覆盖物定位为与膜的第一区域邻近，其中多个表面起伏特征物中的一个或多个在小于第一区域中的膜的表面积的30 %的面积中接触膜。附图简述附图说明图1是包括设置在光导一侧的光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图2是具有在_y方向上折叠的耦合光导的光输入耦合器的一个实施方案的透视图。图3是在光导一侧上具有三个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图4是具有设置在光导的相对侧的两个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图5是具有设置在光导的相同侧的两个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图，其中光源的光轴基本上朝向彼此来定向。图6是具有基本上平整光输入表面的发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该基本上平整光输入表面由设置接收来自光源的光的耦合光导的平整边缘组成。图7是具有光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该光输入耦合器具有光输入表面，该光输入表面在光输入表面上具有折射性和平整表面特征，其中光全部内部反射在类似于混合折射性-TIR菲涅耳透镜的一些外表面上。图8是发光装置的一个实施方案的截面侧视图,其中稱合光导和光输入表面光学率禹合光源。图9是发光装置的一个实施方案的截面侧视图，其中耦合光导由套件保持在适当位置以及边缘表面被诸如凝胶的光学粘合剂或材料在耦合光导的末端和具有邻近光源的平整外表面的套件之间有效地平整化。图10是发射红光、绿光和蓝光的背光灯的一个实施方案的俯视图，光输入耦合件沿着光导的三侧布置。图11是包括光输入耦合件和光导的发光装置的一个实施方案的剖视侧视图，反射光学兀件邻近表面布置。图12是由红色、绿色和蓝色光导照射的显示器的一个实施方案的剖视侧视图，其中显示器的像素位置对应于按颜色分离的光导的发光区域。图13是颜色顺序制显示器的一个实施方案的剖视侧视图。图14是空间显示器的一个实施方案的剖视侧视图。图15是包括白色光源背光灯的显示器的一个实施方案的剖视侧视图。图16是包括波长转换背光灯的显示器的一个实施方案的剖视侧视图。图17是具有背光灯的显示器的一个实施方案的剖视侧视图，背光灯包括以预定空间图案发射不同颜色光的多个光导。图18是发光装置的一个实施方案的俯视图，该发光装置包括在相同边缘上中间区域中以相反方向定向的两个光输入耦合器。图19是发光装置的一个实施方案的俯视图，该发光装置包括具有朝向_y方向折叠而后在+z方向上朝向单个光源折叠的耦合光导的一个光输入耦合器。图20是与膜基光导光学耦合的显示器的一个实施方案的剖视侧视图。图21是发光装置的一个实施方案的区域的截面侧视图，该发光装置包括具有芯区域的耦合光导的堆叠阵列，该芯区域包括垂直光转向光学边缘。图22是发光装置的一个实施方案的区域的截面侧视图，该发光装置包括具有芯区域的耦合光导的堆叠阵列，该芯区域包括垂直光转向光学边缘和垂直光准直光学边缘。图23是发光装置的一个实施方案的区域的截面侧视图，该发光装置包括具有空腔和芯区域的耦合光导的堆叠阵列，该芯区域包括垂直光转向光学边缘和光准直光学边缘。图24是发光装置的一个实施方案的透视图，其中耦合光导光学耦合光导表面。图25是发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该发光装置包括设置邻近光源的光输入耦合器，该发光装置具有准直光学元件。图26是发光装置的一个实施方案的透视图，该发光装置包括光耦合光导和与X、V、和z轴成角度定向的光源。图27是包括耦合光导的阵列的膜基光导的一个实施方案的俯视图，其中各耦合光导进一步包括耦合光导的子-阵列。图28是包括图27的膜基光导的发光装置的一个实施方案的透视俯视图，其中耦合光导折叠。图29A是包括基本上与光导在相同平面内的稱合光导的阵列的制造光输入f禹合器的方法的一个实施方案的透视图，并且耦合光导是包括两线性折叠区域的光传输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.16 US 61/325,266;2010.04.16 US 61/325,252;1.发光装置，包括 光导其由具有不大于O. 5毫米的厚度的膜形成，所述光导具有光导区域和与所述光导区域接续的耦合光导阵列，其中每个耦合光导终止于界限边缘，并且每个耦合光导被折叠以使所述耦合光导阵列的所述界限边缘形成限定光输入表面的叠层； 光源，其被配置为发射光到所述光输入表面，以使光在每个I禹合光导内传播到所述光导区域，使得来自每个耦合光导的光与来自所述耦合光导阵列的一个或多个其它的耦合光导的光结合并且在所述光导区域内进行全内部反射； 一个或多个光提取特征物与所述光导操作耦合并且被配置为阻碍所述光导区域内的全内部反射光，以使光在所述光导区域内限定的发光区域中离开所述光导；以及 第一低接触面积覆盖物，其包括具有邻近所述光导的第一区域的多个第一表面起伏特征物的表面，所述多个表面起伏特征物中的一个或多个接触所述光导。2.如权利要求1所述的发光装置，其中，接触所述第一区域中的一个或多个第一表面起伏特征物的所述光导的表面积的百分率小于所述第一区域的表面积的30%。3.如权利要求2所述的发光装置，其中，所述第一低接触面积覆盖物从所述光导总共提取出在所述光导内传播的光的小于30%的光。4.如权利要求1所述的发光装置，其中，接触所述第一区域中的所述一个或多个第一表面起伏特征物的所述光导的表面积的百分率小于所述第一区域的表面积的10%。5.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一低接触面积覆盖物包括膜和片材中的一个，所述片材包括在所述表面上的多个第一表面起伏特征物。6.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一低接触面积覆盖物和所述光导的组合具有当根据ASTM D790测量时大于2吉帕斯卡的弯曲模量。7.如权利要求1所述的发光装置，进一步包括第二低接触面积覆盖物，所述第二低接触面积覆盖物包括第二表面，所述第二表面具有邻近所述光导的第二区域的多个第二表面起伏特征物，其中所述多个第二表面起伏特征物中的一个或多个接触所述光导，并且所述第二区域布置在所述光导的相对侧而不是第一区域中。8.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述耦合光导阵列在所述耦合光导彼此邻近的区域的至少10%中彼此光学耦合。9.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述耦合光导通过相邻耦合光导之间的自然表面粘合性彼此光学耦合。10.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述耦合光导阵列的第一耦合光导包括所述第一区域。11.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述低接触面积覆盖物包括膜和片材中的一个，所述片材包括具有多个第一表面起伏特征物的表面，并且所述膜或所述片材基本卷绕所述耦合光导叠片的至少两侧。12.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述光导的所述第一区域限定在...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·尼科尔，Z·科尔曼，
申请(专利权)人：弗莱克斯照明第二有限责任公司，
类型：
国别省市：
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