CN101592313B - 一种导光元件及具有该导光元件的光源组件 - Google Patents

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Abstract

一种导光元件，用于接收一面光源的光，该面光源具有一出光面，所述导光元件具有第一表面及相对设置的第二表面。所述第二表面具有一入射区域，所述入射区域面积与所述面光源的出光面在所述第二表面的正投影面积相等，所述导光元件的第一表面具有第一区域及第二区域，所述第一区域位于所述入射区域在第一表面的正投影上，所述第一区域为平面。所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第二区域上设置有微结构。本发明所提供的导光元件由于在入射区域位于导光元件的第一表面正投影处不设置微结构，所以避免了传统导光元件在面光源的正投影处设置微结构时所产生的光全反射的问题，从而提高了亮度。另，本发明还提供一种使用该导光元件的光源组件。

Description

一种导光元件及具有该导光元件的光源组件
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种导光元件及使用该导光元件的光源组件。
背景技术
现在，许多照明系统采用发光二极管及有机发光二极管等制成的面光源作为光源，然而这些光源在封装入玻璃后，会因发生全反射现象而削弱光源亮度，为解决这个问题许多情况下采用在玻璃上设置微结构的方法来避免全反射，以增加光源的亮度。
请参阅图1，一种现有的光源组件1，其包括面光源2，导光元件3及微结构4，所述微结构4及面光源2设置于所述导光元件3相对的第一表面3a及第二表面3b上。所述微结构4由多个金字塔型的微透镜组成，并布满所述第一表面3a上。这些微结构4在面光源2周围将面光源2所发出光线L的入射角A减小为A1，从而避免了全反射的发生，增加了光源组件1的亮度。
然而，从图1中可以发现，在导光元件3上的面光源2的正投影位置P处的微透镜4a处，光线L原本小角度的入射角反而增加了，造成部分光线被全反射，使得从导光元件中心出射光的亮度减弱。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可增大中心区域出射光的亮度的导光元件，及使用该导光元件的光源组件。
一种导光元件，用于接收一面光源的光，该面光源具有一出光面，所述导光元件具有第一表面及相对设置的第二表面。所述第二表面具有一入射区域，所述入射区域面积与所述面光源的出光面在所述第二表面的正投影面积相等，所述导光元件的第一表面具有第一区域及第二区域，所述第一区域面积的大小与所述入射区域在第一表面的正投影的面积相等，所述第一区域位于所述入射区域在第一表面的正投影上，所述第一区域为平面。所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第二区域上设置有微结构。
一种光源组件，其包括一面光源和一导光元件。该面光源具有一出光面。所述导光元件具有第一表面及相对设置的第二表面，所述第二表面具有一入射区域，所述面光源设置于所述入射区域上，所述入射区域面积与所述面光源的出光面在所述第二表面的正投影面积相等。所述导光元件的第一表面具有第一区域及第二区域。所述第一区域面积的大小与所述入射区域在第一表面的正投影的面积相等。所述第一区域位于所述入射区域在第一表面的正投影上，所述第一区域为平面。所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第二区域上设置有微结构。
本发明所提供的导光元件由于在入射区域位于导光元件的第一表面正投影处不设置微结构，所以避免了传统导光元件在面光源的正投影处设置微结构时所产生的光全反射的问题，从而提高了亮度。
附图说明
图1是现有光源组件的示意图。
图2是本发明第一实施方式提供的光源组件的示意图。
图3是本发明第一实施方式提供的光源组件的亮度特性曲线图。
图4是布满金字塔型微结构的光源组件的亮度特性曲线图。
图5是本发明第二实施方式提供的光源组件的示意图。
图6是本发明第二实施方式提供的光源组件的亮度特性曲线图。
图7是布满球缺形状微结构的光源组件的亮度特性曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图2，为本发明第一实施方式提供的一种光源组件100。其包括导光元件10和面光源90。
所述面光源90可以采用发光二极管或有机发光二极管等面光源，其发光面可以是圆形，矩形等几何形状。本实施方式中，所采用的面光源90为发光面为正方形的有机发光二极管，其长宽N为170um(微米)。
所述导光元件10用于接收面光源90的光，所述面光源90具有一出光面90a，所述导光元件10具有第一表面11及相对设置的第二表面12。所述面光源90贴于所述第二表面12上。所述第二表面12具有一入射区域12a，所述面光源90设置于所述入射区域12a上，所述入射区域12a面积与所述面光源90的出光面90a在所述第二表面12上的正投影面积相等，本实施方式中所述入射区域12a采用与面光源90面积大小相同的长宽均为170um的正方形。所述第一表面11具有第一区域11A及第二区域11B。所述第一区域11A位于所述入射区域12a在第一表面11的正投影上，所述第一区域11A为平面，所述第二区域11B环绕所述第一区域11A设置，所述第二区域11B上设置有微结构20。本实施方式中，所述第一区域11A是不具有微结构20的平面，所述第一区域11A中心位于所述面光源90的出光面中心轴M上。所述第一区域11A面积大小与入射区域12a面积大小相等，使得面光源90所发出正对导光元件10的光可以从第一区域11A透射出。本实施方式中，所述第一区域11A长宽皆为170微米。
所述微结构20由顶角C为60度的金字塔型的微棱镜组成。所述微结构20与所述导光元件10采用折射率相同或相近的材料制成。例如。所述导光元件10采用玻璃，所述微结构20采用聚甲基丙烯酸甲酯。所述微结构20可以是采用压制技术将微结构20压制到环绕第一区域11A的第二区域11B上，或利用热成形的方式在对应第二区域11B上形成微结构20，而第一区域11A依然为不具有微结构20的平面。本实施方式中，所述导光元件10采用玻璃，所述微结构20采用热成形的方式在对应第二区域11B上形成微结构20，而第一区域11A依然不具有微结构20的平面。
请参阅图3及图4，分别是微结构为金字塔形状的本实施例提供的光源组件100及现有光源组件1的亮度特性曲线图。其中横坐标表示相对光源的视角，纵坐标表示光源的光亮度。本实施例中，实验条件是均采用一个发光面为长宽170um的正方形有机发光二极管，微结构为边长是50um，顶角为60度的金字塔型微棱镜，微结构在第一表面的覆盖比例为69.4％。但本实施例提供的光源组件在第一表面具有一个长宽均为170um的第一区域，该区域不具有微棱镜。通过实验得到的两幅图对比可以看出，本发明所提供的光源组件在正向视角的出光效率比传统的光源组件大许多，而在大视角的区域，依然维持一定增亮的水平。从而较现有的布满金字塔形状的微棱镜的光源组件进一步增加了亮度。
请参阅图5，为本发明第二实施方式提供的一种光源组件200。其与第一实施方式提供的光源组件100基本相同。其不同之处在于，所述微结构120的由球缺形状的微透镜组成。
请参阅图6及图7，分别为微透镜为球缺形状的本发明提供的光源组件200及具有布满球缺形状透镜的光源组件的亮度特性曲线图。本实施例中，实验条件是均采用一个发光面为长宽170um的正方形有机发光二极管，微透镜为直径50um的透镜，微结构在第一表面的覆盖比例为54.54％。但本实施例提供的光源组件在第一表面具有一个长宽均为170um的第一区域，该区域不具有微透镜。从图中依然可以看出本发明提供的光源组件较现有的布满球缺形状透镜的光源组件依然增加了亮度。
可以理解，微结构的形状不限于金字塔形状及球缺形状，也可以是圆锥形、椭球形或三角锥等其他形状。
本发明所提供的导光元件由于在入射区域位于导光元件的第一表面正投影处不设置微结构，所以避免了传统导光元件在面光源的正投影处设置微结构时所产生的光全反射的问题，从而提高了亮度。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种导光元件，用于接收面光源的光，该面光源具有一出光面，所述导光元件具有第一表面及相对设置的第二表面，所述第二表面具有一入射区域，所述入射区域面积与所述面光源的出光面在所述第二表面的正投影面积相等，其特征在于，所述导光元件的第一表面具有第一区域及第二区域，所述第一区域面积的大小与所述入射区域在第一表面的正投影的面积相等，所述第一区域位于所述入射区域在第一表面的正投影上，所述第一区域为平面，所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第二区域上设置有微结构。
2.如权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述微结构由金字塔型的微棱镜组成。
3.如权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述微结构由球缺形状的微透镜组成。
4.如权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述导光元件为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯。
5.如权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述微结构材料为聚甲基丙烯酸甲酯。
6.如权利要求1所述的导光元件，其特征在于，所述微结构采用与所述导光元件折射率相同的材料。
7.一种光源组件，其包括一面光源和导光元件，该面光源具有一出光面，所述导光元件具有第一表面及相对设置的第二表面，所述第二表面具有一入射区域，所述面光源设置于所述入射区域上，所述入射区域面积与所述面光源的出光面在所述第二表面的正投影面积相等，其特征在于，所述导光元件的第一表面具有第一区域及第二区域，所述第一区域面积的大小与所述入射区域在第一表面的正投影的面积相等，所述第一区域位于所述入射区域在第一表面的正投影上，所述第一区域为平面，所述第二区域环绕所述第一区域设置，所述第二区域上设置有微结构。
8.如权利要求7所述的光源组件，其特征在于，所述微结构采用与所述导光元件折射率相同的材料。
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