CN113491019A - 用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的发光二极管装置 - Google Patents

用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的发光二极管装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113491019A
CN113491019A CN202080015930.8A CN202080015930A CN113491019A CN 113491019 A CN113491019 A CN 113491019A CN 202080015930 A CN202080015930 A CN 202080015930A CN 113491019 A CN113491019 A CN 113491019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical structure
guide plate
light guide
prism sheet
prisms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080015930.8A
Other languages
English (en)
Inventor
金义洙
尹洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN113491019A publication Critical patent/CN113491019A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0018—Redirecting means on the surface of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector

Abstract

用于发光二极管(LED)装置的光学结构，以及包含该光学结构的用于照明应用的LED装置。所述光学结构包括导光板和棱镜片，所述导光板具有相互背离的第一表面和第二表面，棱镜片被设置在第一表面的周围部分上，并且包括在一个方向上连续布置以形成图案的多个棱镜。至少一些棱镜具有不对称结构，其中，光折射表面具有不同的倾斜度。

Description

用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的 发光二极管装置
技术领域
本公开涉及用于发光二极管(LED)装置的光学结构，以及包含该光学结构的用于照明应用的LED装置。更具体地，本公开涉及用于LED装置的光学结构，其中，导光板的厚度不受所用LED的尺寸限制，并且可以获得高的光效率，即使在导光板极薄的情况中也如此，并且本公开涉及包含所述光学结构的用于照明应用的LED装置。
<相关申请的交叉引用>
本申请根据35 U.S.C.§119，要求2019年2月20日提交的序列号为10-2019-0019944的韩国申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。
背景技术
不仅减小电视(TV)的厚度还减小照明装置的厚度为消费者提供了高的价值。一般地，由丙烯酸树脂形成的厚度为4mm至6mm的导光板用于住宅LED照明。即使能够制造尺寸小于或等于3mm的LED，在尺寸小于或等于3mm的LED中，可能难以制造所产生的照明强度适用于照明的LED。此外，由于丙烯酸树脂的固有性质，当由丙烯酸树脂形成的导光板极其薄时，导光板可能向下下垂。因此，由丙烯酸树脂形成的导光板的厚度可减小的量是有限的。
导光板可以作为薄玻璃基材来实施，因为由于玻璃的高杨氏模量，玻璃基材仅可以下垂到极小的程度。然而，薄玻璃基材的使用仍是有限制的，因为至今仍未制造出足够得小以可以应用于薄玻璃基材的LED。
为了克服此类问题，即，将大型或相对较厚的LED应用于薄的导光板，已经提出了在导光板与LED之间设置光耦合器的解决方案。然而，在这种情况中，取决于LED和导光板的尺寸，需要不同的光耦合器。此外，取决于情势可能需要不同的光耦合器，因此，可能需要少量但是呈各种类型的光耦合器，从而增加了成本。此外，在这种情况中，存在以下问题。在施加光耦合器期间可能发生光损耗，并且在导光板与LED之间附接光耦合器的过程可能并不容易。
<现有技术文献>
专利文献1:第10-1780426号韩国专利(2017年9月14日)。
发明内容
技术问题
本公开的各个方面提供了用于发光二极管(LED)装置的光学结构，以及包含该光学结构的用于照明应用的LED装置。在用于LED装置的光学结构中，导光板的厚度不受所用LED的尺寸限制，并且可以获得高的光效率，即使在导光板极薄的情况中也如此。
针对技术问题的解决方案
根据一个方面，一种用于LED装置的光学结构包括：导光板，所述导光板具有第一表面以及背离第一表面的第二表面；和设置在第一表面的周围部分上的棱镜片，所述棱镜片包括在一个方向上连续布置以形成图案的多个棱镜。所述多个棱镜包括具有不对称结构的棱镜，其中，光折射表面具有不同的倾斜度。
此处，所述光学结构还可以包括设置在棱镜片上的反射器。
所述多个棱镜中的每个棱镜可以是三角棱镜。
所述多个棱镜中的每个棱镜可以具有不对称的截面形状，并且该形状的斜边相对于彼此不对称。
棱镜的截面形状可以被构造成使得在底与斜边中的一个边之间形成的内角在7°至30°的范围内，并且在底与斜边中的另一个边之间形成的内角在20°至60°的范围内。
导光板和棱镜片可以通过粘合剂彼此粘合。
在所述多个棱镜中，相邻棱镜之间的节距可以在15μm至40μm的范围内。
所述多个棱镜可以是条纹图案。
棱镜片的宽度可以等于或大于LED的宽度。
所述导光板可以是玻璃基材。
导光板的厚度可以在0.5mm至2mm的范围内。
一部分的反射器可以延伸到导光板的侧表面上。
该部分的反射器可以进一步延伸到LED的后表面上。
所述棱镜片可以提供在反射器的表面上，该表面面向导光板的第一表面。
所述棱镜片还可以包括：在所述多个棱镜下方提供的基体层；以及分散在基体层中的多个光散射颗粒。
所述光学结构还可以包括反射层，所述反射层覆盖棱镜片并且具有平坦表面。
所述光学结构还可以包括反射涂层，该反射涂层被涂覆于棱镜片的表面。
根据另一个方面，一种用于照明应用的发光装置包括：上述光学结构；设置在光学结构的后周围部分上并且面向第二表面的LED；以及框架，所述框架提供了光学结构和LED被设置在其中的安装空间，并且包括在光学结构的前周围部分上提供的边框。
光学结构的前周围部分可以被边框覆盖。
根据示例性实施方式，导光板的厚度不受所用LED的尺寸限制，因此，导光板可被制造成具有小的厚度，例如，0.5mm至2mm。
此外，根据示例性实施方式，即使在导光板极其薄的情况中，仍可以不顾地使用相对较大的LED，从而可以获得高的光效率。
本公开的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点根据附图和以下具体实施方式将是显而易见的，或者将在附图和以下具体实施方式中更详细阐明，附图的公开内容被包含到本文中，附图和具体实施方式共同用于解释本公开的某些原理。
附图简要说明
图1是例示了根据第一个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图；
图2是例示了根据第一个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构中的棱镜片的棱镜形状的示意图；
图3是例示了根据第一个示例性实施方式的用于照明应用的LED装置的示意图，所述LED装置包括用于LED装置的光学结构；
图4是例示了根据比较例1的用于LED装置的光学结构的示意图；
图5是例示了根据实施例1的用于LED装置的光学结构的示意图；
图6是例示了根据LED与导光板之间的距离，实施例1和比较例1的光效率的模拟结果的图表；
图7是例示了根据第二个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图；
图8是例示了根据第二个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构中的棱镜形状的示意图；
图9是例示了根据第三个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图；
图10是例示了根据第四个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图；并且
图11是例示了根据第五个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述根据示例性实施方式所述的用于发光二极管(LED)装置的光学结构，以及包含该光学结构的用于照明应用的LED装置。
在以下描述中，在将已知功能和部件的具体描述包含到本公开中会使得本公开的主题不清楚的情况下，将省略这些具体描述。
如图1所示，根据第一个示例性实施方式，用于LED装置的光学结构旨在向前引导由LED 10产生的光。光学结构包括导光板110和棱镜片120。
导光板110是产生平面光源的构件，这通过在顶表面(相对于附图的纸张表面)的方向上均匀分布由LED 10产生的光，同时维持光的损耗最小化来进行。导光板110可以板或嵌板的形状来提供。此处，为了简便起见，在第一个示例性实施方式中，在导光板110的各表面中，光通过其离开的表面被定义为第一表面111。此外，在导光板110的各表面中，背离第一表面111并且面向LED 10的表面被定义为第二表面112。
根据第一个示例性实施方式，导光板110可以作为玻璃基材来实施。此处，根据第一个示例性实施方式所述的导光板110的厚度不受LED 10的尺寸限制。也就是说，根据第一个示例性实施方式所述的导光板110可以被制造得非常薄，因此，可以减小施加有导光板110的LED装置的厚度，以提高LED装置的价值。例如，可以将导光板110制造成具有0.5mm至2mm的厚度。因为棱镜片120是设置在导光板110的第一表面111上来折射通过导光板110的光，因此导光板10可被制造成具有减小的厚度或极大减小了的厚度，而不用顾及LED 10的尺寸。下文将更详细描述棱镜片120。
棱镜片120是折射由LED 10(被设置在导光板110的第二表面112附近)产生的光，同时允许光从中通过的构件，由此提高光效率。根据第一个示例性实施方式所述的棱镜片120被设置在导光板110的第一表面111的周围部分上。因此，如图3所示，在用于照明应用的LED装置中，棱镜片120被框架20的边框21覆盖。也就是说，根据第一个示例性实施方式，包括导光板110和棱镜片120在内的光学结构的前周围部分被边框21覆盖，所述边框21即框架20的前部，其为导光板110和棱镜片120提供了安装空间。
此外，根据第一个示例性实施方式，棱镜片120包括在一个方向上连续布置以形成图案的多个棱镜121。此处，当在平面上观察时，所述多个棱镜121可以形成条纹图案。另外，在所述多个棱镜121中，相邻棱镜之间的节距可以在15μm至40μm的范围内。
在第一个示例性实施方式中，所述多个棱镜121中的棱镜可以具有不对称结构，其中，其光折射表面具有不同的倾斜度。例如，所述多个棱镜121中的棱镜可以具有不对称的截面形状，并且该形状的斜边相对于彼此不对称。然而，这仅是一个实例，棱镜121可以具有各种不对称形状。根据示例性实施方式所述的棱镜121的形状不必限于具有不对称斜边的三角棱镜。此处，如图2所示，棱镜121的截面可以具有不对称的截面形状，并且该形状的斜边相对于彼此不对称。具有不对称斜边的棱镜121比具有对称斜边的棱镜可以具有更高的光效率。具体地，在棱镜121的三角形截面中，底与一个斜边之间的一个内角θ1可以在7°至30°之间，并且底与另一个斜边之间的另一个内角θ2可以在20°至60°的范围内，以实现优异的光效率。
由于棱镜片120的原因，因此在根据第一个示例性实施方式所述的用于LED装置的光学结构中，导光板110可被制造得非常薄，而不用顾及LED 10的尺寸。由于即使在导光板110被制造得非常薄的情况中也可使用具有相对较大尺寸的LED 10，因此通过将具有极小厚度的导光板110与具有相对较大尺寸的LED 10组合，可以获得高的光效率。
在第一个示例性实施方式中，为了提高光效率，棱镜片120的宽度可以被设置成等于或大于设置在导光板110的第二表面112附近的LED 10的宽度。在第一个示例性实施方式中，棱镜片120可以通过粘合剂附接于导光板110。此处，粘合剂可作为压敏粘合(PSA)膜，光学透明粘合膜(OCA)等来实施。
此外，根据第一个示例性实施方式，用于LED装置的光学结构还可以包括设置在棱镜片120上的反射器130。此处，反射器130可以延伸到导光板110的侧表面上，以减小导光板110的周围部分的光损耗，即，用于引导通过盲点离开导光板110的光进入到导光板110中。在第一个示例性实施方式中，反射器130可以作为漫反射器来实施。然而，根据第一个示例性实施方式所述的反射器130不限于漫反射器，因为反射器130可以由任何具有光反射性的材料形成。
此处，由于离开棱镜片120的折射光被设置在棱镜片120上的反射器130反射而重新引导向LED 10，因此，设置在导光板110的第二表面112附近的LED 10可以具有高反射性。此外，LED 10可以尽可能靠近导光板110的第二表面112定位以减小光损耗。
比较例1
如图4所示，通过假设如下的光学结构来进行模拟，在该光学结构中，将高度为5mm的LED设置在厚度为0.5mm的导光板的侧表面附近。此处，将导光板与LED之间的距离设定为0μm。
实施例1
如图5所示，通过假设下述光学结构来进行模拟，在该光学结构中，将宽度为5mm并且表面反射率为90％的LED设置在具有特定厚度的每个导光板的底表面的周围部分附近，在每个导光板的顶表面上设置棱镜片，所述棱镜片具有6mm的宽度和典型的45°-45°的棱镜角，并且在棱镜片上方以及每个导光板的侧表面上设置反射器，所述反射器具有95％的反射率和朗伯(Lambertian)光分布。此处，使用具有0.5mm、1.5mm、2.0mm和3.0mm的各种厚度的导光板。
图6例示了根据LED与导光板之间的距离，实施例1和比较例1的光效率的模拟结果。参考图6，在比较例1的情况中，应理解，当导光板的厚度低于被设置在导光板侧表面附近的LED的高度时，大部分的光离开而不是被引导。也就是说，在比较例1的情况中，当导光板的厚度为0.5mm时，作为模拟结果，计算出光效率为约21％。这意味着光损耗为约80％。
相较之下，在实施例1的情况中，导光板的厚度与比较例1的相同，在该实施例1的情况中，棱镜片被设置在导光板的顶表面上，并且反射器被设置在棱镜片的上方以及导光板的侧表面上，根据导光板的厚度变化，计算出光效率在35％至70％的范围内。即，应理解，当导光板具有0.5mm的薄厚度时，实施例1的光效率提高到比较例1的光效率的至少1.6倍。
下面将参考图7描述根据第二个示例性实施方式所述的用于LED的光学结构。
图7是例示了根据第二个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图。
如图7所示，根据第二个示例性实施方式，用于LED装置的光学结构包括导光板110、棱镜片220和反射器130。
除了棱镜片的结构之外，第二个示例性实施方式与第一个示例性实施方式基本相同。相同部件将用相同的附图标记表示，并且将省略其具体描述。
根据第二个示例性实施方式，棱镜片220还可以包括基体层221和多个散射颗粒222。此处，基体层221被设置在棱镜片220的多个棱镜121的图案的下方。如图8所示，在第二个示例性实施方式中，所述多个棱镜121中的棱镜121作为20°-50°棱镜b替代典型的45°-45°棱镜来实施。所述多个棱镜121可以被布置在基体层221上以形成图案。此外，基体层221可以被设置在导光板110的第一表面111上。
在第二个示例性实施方式中，所述多个散射颗粒222被分散在基体层221中。所述多个散射颗粒222用于散射穿过导光板110的光，并且可以由折射率与基体层221不同的材料形成。
此外，设置在棱镜片220上的反射器130可以延伸到导光板110的侧表面113上，并且进一步延伸到被设置在导光板10的第二表面112附近的LED 10的后表面上，以便引导离开了导光板110的侧表面113和第二表面112的光，而将其重新引导到导光板110中。
除了棱镜片220，由于第二个示例性实施方式还包括基体层221并且在该基体层221中分散了多个散射颗粒222，光效率可得到进一步提高。
下面将参考图9和10来描述根据第三和第四个示例性实施方式所述的用于LED装置的光学结构。
图9是例示了根据第三个示例性实施方式所述的用于LED装置的光学结构的示意图，而图10是例示了根据第四个示例性实施方式所述的用于LED装置的光学结构的示意图。
首先，如图9所示，根据第三个示例性实施方式所述的LED装置包括导光板110、棱镜片120和反射层340。
此外，如图10所示，根据第三个示例性实施方式所述的LED装置包括导光板110、棱镜片120和反射涂层450。
第三和第四个示例性实施方式基本上与第一个示例性实施方式相同，只是存在反射器(第三个示例性实施方式)和反射涂层(第四个示例性实施方式)。相同部件将用相同的附图标记表示，并且将省略其具体描述。
如图9所示，根据第三个示例性实施方式所述的反射层340覆盖棱镜片120。也就是说，棱镜片120被设置在反射层340之内。此处，反射层340具有平坦表面。当提供覆盖棱镜片120的反射层340时，可以省略第一个示例性实施方式中的被设置在棱镜片120上的反射器(图1中的130)。此外，在第三个示例性实施方式中，可以在导光板110的侧表面113上以及LED 10的后表面附近设置辅助反射器341，并且所述LED位于导光板110的第二表面112附近，以便引导离开了导光板110的侧表面113和第二表面112的光，而将其重新引导到导光板110中。
此外，如图10所示，可以提供根据第四个示例性实施方式所述的反射涂层450，该反射涂层450覆盖棱镜片120的表面。反射涂层450可以由银或铝形成。由于有此类材料涂覆棱镜片120的表面，因此反射涂层450顺着棱镜片120的棱镜121的形状来制造。当如上所述用反射涂层450涂覆棱镜片120时，可以如第三个示例性实施方式一样，第一个示例性实施方式中的被设置在棱镜片120上的反射器(图1中的130)可以被省略。此外，与在第三个示例性实施方式中一样，可以在导光板110的侧表面113上以及LED 10的后表面附近设置辅助反射器451，并且所述LED位于导光板110的第二表面112附近，以便引导离开了导光板110的侧表面113和第二表面112的光，而将其重新引导到导光板110中。
下面将参考图11描述根据第五个示例性实施方式所述的用于LED装置的光学结构。
图11是例示了根据第五个示例性实施方式的用于LED装置的光学结构的示意图。
如图11所示，根据第五个示例性实施方式，用于LED装置的光学结构包括导光板110、棱镜片520和反射器130。
除了棱镜片的位置之外，第五个示例性实施方式与第一个示例性实施方式基本相同。相同部件将用相同的附图标记表示，并且将省略其具体描述。
根据第五个示例性实施方式所述的棱镜片520被设置在反射器130的表面上，该表面面向导光板110的第一表面111。此处，棱镜片520可以通过粘合剂附接于反射器130的表面，所述粘合剂例如压敏粘合(PSA)膜，光学透明粘合膜(OCA)。粘合剂的厚度越薄，效率优点越大。
如上所述，在需要时，或者例如为了便于制造，棱镜片520可以像第五个示例性实施方式那样附接于反射器130的表面。棱镜片(图1中的120)可以附接于导光板110的第一表面111，正如第五个示例性实施方式那样。
已经关于附图提出了本公开的具体的示例性实施方式的前述描述，并且其无意于穷举或将本公开限制为本文公开的确切形式，并且显而易见的是，根据以上教导，本领域普通技术人员可进行许多修改和变化。
因此，本公开的范围不意欲限于前述实施方式，而是由所附权利要求及其等同内容限定。
<附图的附图标记说明>
110：导光板 111：第一表面
112：第二表面 113：侧表面
120,220,520：棱镜片 121：棱镜
130：反射器 221：基体层
222：散射颗粒 340：反射层
341,451：辅助反射器 450：反射涂层
10：LED 20：框架
21：边框

Claims (19)

1.一种用于发光二极管装置的光学结构，其包括：
导光板，所述导光板包括第一表面和背离第一表面的第二表面；和
设置在第一表面的周围部分上的棱镜片，所述棱镜片包括在一个方向上连续布置以形成图案的多个棱镜，
其中，所述多个棱镜包括具有不对称结构的棱镜，其中，光折射表面具有不同的倾斜度。
2.如权利要求1所述的光学结构，其还包括设置在棱镜片上的反射器。
3.如权利要求1或2所述的光学结构，其中，所述多个棱镜中的每个棱镜包括三角棱镜。
4.如权利要求3所述的光学结构，其中，所述多个棱镜中的每个棱镜具有不对称的截面形状，并且该形状的斜边相对于彼此不对称。
5.如权利要求4所述的光学结构，其中，棱镜的截面形状被构造成使得在底与斜边中的一个边之间形成的内角在7°至30°的范围内，并且在底与斜边中的另一个边之间形成的内角在20°至60°的范围内。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光学结构，其中，导光板和棱镜片通过粘合剂彼此粘合。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光学结构，其中，在所述多个棱镜中，相邻棱镜之间的节距在15μm至40μm的范围内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的光学结构，其中，所述多个棱镜构成条纹图案。
9.如权利要求1至8中任一项所述的光学结构，其中，棱镜片的宽度等于或大于发光二极管的宽度。
10.如权利要求1至9中任一项所述的光学结构，其中，导光板包括玻璃基材。
11.如权利要求1至10中任一项所述的光学结构，其中，导光板的厚度在0.5mm至2mm的范围内。
12.如权利要求2所述的光学结构，其中，一部分的反射器延伸到导光板的侧表面上。
13.如权利要求12所述的光学结构，其中，该部分的反射器还延伸到发光二极管的后表面上。
14.如权利要求2或12所述的光学结构，其中，所述棱镜片提供在反射器的表面上，该表面面向导光板的第一表面。
15.如权利要求1至14中任一项所述的光学结构，其中，所述棱镜片还包括：
在多个棱镜下方提供的基体层；和
分散在基体层中的多个光散射颗粒。
16.如权利要求1至15中任一项所述的光学结构，其还包括反射层，所述反射层覆盖棱镜片并且具有平坦表面。
17.如权利要求1至15中任一项所述的光学结构，其还包括反射涂层，棱镜片的表面被该反射涂层涂覆。
18.一种用于照明应用的发光装置，其包括：
根据权利要求1至17中任一项所述的光学结构；
设置在光学结构的后周围部分上并且面向第二表面的发光二极管；和
框架，所述框架提供了光学结构和发光二极管被设置在其中的安装空间，并且包括在光学结构的前周围部分上提供的边框。
19.如权利要求18所述的光学结构，其中，所述光学结构的前周围部分被边框覆盖。
CN202080015930.8A 2019-02-20 2020-02-17 用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的发光二极管装置 Pending CN113491019A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0019944 2019-02-20
KR1020190019944A KR20200101722A (ko) 2019-02-20 2019-02-20 발광다이오드 장치용 광학 구조물 및 이를 구비하는 조명용 발광다이오드 장치
PCT/KR2020/002236 WO2020171506A1 (en) 2019-02-20 2020-02-17 Optical structure for light-emitting diode device and light-emitting diode device for lighting application including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113491019A true CN113491019A (zh) 2021-10-08

Family

ID=72145093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080015930.8A Pending CN113491019A (zh) 2019-02-20 2020-02-17 用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的发光二极管装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220137285A1 (zh)
KR (1) KR20200101722A (zh)
CN (1) CN113491019A (zh)
WO (1) WO2020171506A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN212961077U (zh) * 2020-05-14 2021-04-13 昕诺飞控股有限公司 光学透光板及具有其的led照明灯具

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248494A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JPH10506500A (ja) * 1994-09-27 1998-06-23 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 輝度調節フィルム
US5995288A (en) * 1997-04-22 1999-11-30 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical sheet optical sheet lamination light source device, and light-transmissive type display apparatus
JPWO2004027312A1 (ja) * 2002-09-18 2006-01-19 松下電器産業株式会社 照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置
KR100762013B1 (ko) * 2005-03-09 2007-09-28 제일모직주식회사 반사층 일체형 패턴화 도광판
KR20070109134A (ko) * 2006-05-09 2007-11-15 엘지전자 주식회사 프리즘 시트, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR101604243B1 (ko) * 2007-12-31 2016-03-18 삼성디스플레이 주식회사 도광판, 이를 포함한 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치
US20090214828A1 (en) * 2008-02-26 2009-08-27 Vicki Herzl Watkins Blunt tip prism film and methods for making the same
JP5521357B2 (ja) * 2009-03-04 2014-06-11 Ｄｉｃ株式会社 プリズムシート、それを用いたバックライトユニットおよび液晶表示装置
KR100977272B1 (ko) * 2009-04-03 2010-08-23 주식회사 엘엠에스 광확산 입자를 포함하는 도광판
KR20110028142A (ko) * 2009-09-11 2011-03-17 엘지디스플레이 주식회사 백라이트의 반사판 및 이를 구비한 액정표시소자
KR101780426B1 (ko) 2010-09-24 2017-09-21 엘지이노텍 주식회사 조명 모듈
KR101268362B1 (ko) * 2011-08-12 2013-05-28 희성전자 주식회사 백라이트 장치의 조립 구조
JP5532109B2 (ja) * 2012-11-15 2014-06-25 オムロン株式会社 導光板及び面光源装置
US20150362653A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module
KR102056359B1 (ko) * 2016-05-03 2019-12-16 주식회사 엘지화학 붕규산 유리, 이것을 포함하는 도광판 및 그 제조 방법
CN105759506A (zh) * 2016-05-18 2016-07-13 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示器件
US9921357B2 (en) * 2016-06-21 2018-03-20 Sharp Kabushiki Kaisha Thin backlight with recycling to reduce the bezel width

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200101722A (ko) 2020-08-28
WO2020171506A1 (en) 2020-08-27
US20220137285A1 (en) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI422861B (zh) 光控制鏡片及其光源裝置
KR100468860B1 (ko) 광편향부재를 구비하는 도광판 및 측면 발광형 백라이트장치
US20080158912A1 (en) Light guide plate
TWI434102B (zh) 光源以及具有該光源的背光模組
KR20090025108A (ko) 전면에 광학부재를 구비하는 백라이트 유닛용 도광판 및이를 이용한 액정표시장치
US11693273B2 (en) Light source module and display device
US20090303414A1 (en) Optical member with a scatter layer, and backlight assembly and display device having the same
US9863587B2 (en) Lighting device and liquid crystal display device having the same
CN107544176B (zh) 显示装置
JP4515374B2 (ja) 照明装置及びそれを用いた表示装置
US20090322988A1 (en) Liquid crystal display device
US9958132B2 (en) Optical element and light emitting device including the same
US20150159835A1 (en) Luminous flux control member, light emitting device, and display device
TWI605224B (zh) 照明裝置
US7220042B2 (en) Light guide plate structure of backlight module
CN113491019A (zh) 用于发光二极管装置的光学结构及包含其的用于照明应用的发光二极管装置
US20170285244A1 (en) Planar illumination device
KR101402814B1 (ko) 조명장치 및 이를 이용한 액정표시장치
US11513279B2 (en) Lighting device
US10281635B2 (en) Light guide plate, backlight module and display device
JP2008299131A (ja) 液晶表示装置
JP4410840B2 (ja) 光学調整部材、並びに、それを備える照明装置及び液晶表示装置
JP4250192B2 (ja) 光学調整部材、並びに、それを備える照明装置及び液晶表示装置
JP4448555B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
TWI693447B (zh) 導光膜、導光板、背光模組及顯示裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination