[發明專利]一種覆蓋有光學膜層的異形導光體

在審

• 申請號: 201310114550.1
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN103197369A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 吳明番
• 申請（專利權）人: 吳明番
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B1/10;G02B1/11;G02B5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種導光體，尤其是一種覆蓋有光學膜層的異形導光體與制作方法，可廣泛應用于顯示、照明、背光源等與面光源相關的各技術領域。

背景技術

由中國發明專利CN100508222C披露的:現在已經出現的基于發光二極管的面光源器件的能量利用率仍然比較低。一方面是由于發光二極管制造技術本身還在不斷發展，其功率效率（Wall-Plug?Efficiency）尚有很大的提升空間；另一方面將發光二極管封裝成實用的面光源器件的二次封裝效率（簡稱二次效率）還比較低，而導光體中的導光板的導光效率低是一個重要原因。導光板的導光效率定義為從導光板出光主面出射的總有效光通量占耦合進入導光板的總光通量的百分比。根據美國的Lumileds?Lighting公司技術發布文檔TP29中披露的數據，該公司的一種基于大功率發光二極管的面光源設計的二次效率最好為50%，其中導光板的導光效率約為60%。

導光效率主要決定于導光板的總體結構和散射機制層的散射原理和構造，美國專利U.S.Pat.No.5396350中提到傳統的導光板的導光效率只有10%-20%。在這份專利和其他幾份專利U.S.Pat.No.5461547、U.S.Pat.No.5359691、U.S.Pat.No.5854872中，分別提出了不同的導光板以及其散射機制層結構，并對導光板出射光的方向性和導光效率做出了不同程度上的改進。然而，根據學術期刊APPLIED?PHYSICS?LETTERS上第83期的文獻《Highly-efficient?backlight?for?liquid?crystal?display?having?no?optical?films》，現有的導光板的導光效率的最高水平只能夠達到60%，其散射機制層為反射微棱鏡陣列。這種導光板的無效出光更少，而且對有效出光的出光角度實現了更好的控制；但是它仍存在導光效率不高且制作困難、成本高等問題。現有的針對一次光源設計的導光板，都是在導光板與出射主面相對的主面上排列某種散射機制層，利用光線入射到散射單元改變原有的反射路徑而從出射主面出射。盡管通過優化設計散射機制層和散射單元可以最大化導光效率，但由于光線不可避免的會從與出射主面相對的主面透射出射而成為無效出射光，因此其導光效率存在一個原理性的上限而不能達到更高。

目前的導光體僅局限于板狀體的導光板,導光技術都是用機械雕刻、印刷網點、激光雕刻、特殊導光板結構等制作的，仍存在制作工藝復雜、成本高、性價比低，難以突破上述的原理性導光效率上限,同時板狀的導光體即導光板應用面也受到一定的限制。

發明內容

本發明針對以上不足，根據幾何光學、物理光學的透射、折射、反射原理及新電子薄膜材料及薄膜制備工藝技術的迅速發展，提出了一種實施方便、能較大幅度的提高照度及顯色性能，制作工藝簡單、成本低、性價比高，且還具有環保、殺菌、醫療保健、抗靜電、多功能的覆蓋有光學膜層的導光體與制作方法。

本發明是通過下述技術方案實施的

一種覆蓋有光學膜層2的導光體，它包含透明實心幾何體1、光學膜層2，其特征在于：

所述的光學膜層2覆蓋在厚度>1mm的透明實心幾何體1外表面；實心幾何體1指的是由實體所填充的空間是實的空間的立體物（許超、黃丹編著2002年08月第1版《立體構成》P10頁）。

所述實心幾何體1：至少有一個外表面是入射面3，至少有一個外表面是出光面4；入射面3指的是光源6的光線入射到實心幾何體1內部的外表面。出光面4指的是入射到實心幾何體1內部的光線從實心幾何體1內部出射的外表面。

所述實心幾何體1的外表面上，至少含有一層亞微米或納米顆粒的介質膜材料光學膜層2，膜層厚度在91nm-5mm。

由于任何光學膜層對光都會產生損失，從而降低了出光面4的發光效率及顯示性能。為了減小光學膜層光的損失，特別是對光的吸收損失，按現有的公知技術已可制作吸收率很小數值的光學膜層2，應用在光學器件上，如浙江大學學報（自然科學版）P536頁（第23卷第4期1989年7月，《光熱偏轉光譜技術檢測光學膜層的吸收率及其定標》陳文斌、施柏煊、黃學波）披露的光學薄膜吸收率的測試結果：