[发明专利]光学片、光学单元及使用其的发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发光装置的光学片。

背景技术

发光装置的基本标准与其能源效力可否以低能量改善、其是否能够以薄型结构来实现或者与其是否具有环保等特性有关。

上述标准不仅在用于建筑物、车辆和街灯的发光装置起重要作用，同时对于使用于LCD（liquid crystal display，液晶显示器）中的背光源的发光装置同样扮演重要的角色。

对于用于液晶显示器的背光源，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）取代CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极灯管）。因此，实现高亮度和降低产品成本的需求成为人们致力于补偿透光率或用光学片取代减少光源数量的原动力。

发明内容

技术问题

符合近来趋势的光学片需要高亮度因而会增加生产成本。同时，由于需要多个光学片以满足近来趋势所需的规格，使所产生的装置的整体可靠度会下降。

具体地，目前使用的常规光学片会在接收射进来的光的过程中由于全反射的影响而造成光损耗。然而随着光学片数量的增加，光损耗也随之增加。

图1示出从在常规光学片中实现的光学图案观察到的全反射。

入射光L1朝向形成在光学片表面上的透镜图案L2前进。如图所示，延着光路径产生全反射而反射光会射出到外部L3，导致光损耗。

技术方案

本发明努力实现一种光学片，其通过调整光学片的基底构件上形成的透镜图案的SAG（凹陷）来使全反射最小化，从而提供一种光学片和光学单元，利用所述光学片和光学单元可实现高亮度光学装置。

为解决所述技术问题，本发明的一个方面提供一种光学片，包括：形成在基底构件上的多个透镜图案，所述透镜图案的SAG（高度H:透镜直径R）在0.01至0.3的范围内。

具体地，所述透镜图案的形成方式可以是相同尺寸或不同尺寸的多个透镜以均匀或随机方式分布。

所述透镜的结构可以采取圆形、椭圆形、棱柱状、双凸面形、或R棱柱状(R-prism)中的形状。

在根据本发明的光学片中实现的所述透镜的直径在1μm至500μm的范围内。

在本发明的另一方面，形成在基底构件上的所述透镜图案在相邻透镜之间的空间中包含具有负曲率的曲面部。

在此情况下，所述曲面部可以组成具有负曲率的球形面或非球形面，在邻近透镜的外角，所述非球形面的长轴a和短轴b的范围在0.1μm至1000μm的范围内。

另外，根据本发明的光学片的形成方式可以是：通过将各个透镜图案的中心连接的至少一条线与形成在所述基底构件上部的LCD像素的水平轴所建构的角度在5.5°至9.5°的范围内。

所述相邻透镜图案之间的距离可以在所述透镜图案直径的5%到15%的范围内。在此情况下，透镜图案可通过一种光学片来实现，其中所述光学片包括多个相同尺寸的透镜图案，所述透镜图案的直径在5μm至25μm的范围内。

此外，根据本发明，形成有所述多个透镜图案的面积范围是所述基底构件的面积的70%到95%。

本发明还可以提供一种配备有至少一个或多个光学片的光学单元，其中形成在基底构件上的多个透镜图案的SAG（高度:透镜直径）在0.01至0.3的范围内。

对于光学单元，优选的是，布置在包括多个光学片的结构顶端的光学片的透镜直径在1μm到30μm的范围内。

此外，透镜图案的形成方式可以是：相同或不同尺寸的多个透镜以均匀或随机的方式分布。如上所述，透镜的结构可采取圆形、椭圆形、棱柱状、双凸面形、或R棱柱状中的形状。

此外，根据本发明，构成光学单元的单个光学片的透镜图案可以形成为具有至少一个或多个光学片，其中具有负曲率的曲面部形成在相邻透镜之间的空间中。

上述根据本发明的光学片或光学单元可应用于发光装置，该发光装置包括光传输层，将来自光源的光线引导至前端。

在此情况下，所述光学片或所述光学单元与所述光传输层一起可使一半以上的入射光在透镜图案内具有在65至115度范围内的入射角。

此外，根据本发明的发光装置可以制造为该光学片或该光学单元的上部或下部可以包括至少一个或多个增强膜。所述增强膜表现出提高的透明度、半透明度、折射、衍射、漫射和亮度中的至少一种特征。

有益效果

本发明提供一种光学片，其通过调整形成在基底构件上的透镜图案的SAG使全反射最小化，从而实现一种高亮度的发光装置。