TWI732067B - 具有圖案化墨水之光導 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示了一種發光裝置，其包括：一光源； 及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含印刷在該光導上之複數個第一非螢光光提取元件及複數個第二非螢光光提取元件，該等第一光提取元件之各者之一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，該等第一光提取元件之各者之一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率， 該等第一光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第一光提取元件之任一其他者相同，且該等第二光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第二光提取元件中之任一其他者相同。

Description

具有圖案化墨水之光導
本發明一般係關於發光裝置，且更特定地係關於一種具有圖案化墨水之光導。
發光二極體(「LED」)通常用作各種應用中之光源。LED比傳統光源更節能，比例如白熾燈及螢光燈提供高得多的能量轉換效率。此外，與傳統光源相比，LED向照明區域輻射較少熱量，且對亮度、發射色彩及光譜提供一更大控制範圍。此等特性使LED成為用於諸如室外照明、裝飾照明或戶外照明等各種照明應用之一優良選擇。 不同應用需要不同的光分佈圖案。這在用於室內或室外照明時要求LED與適當燈具配對。例如，一些室內照明應用可能需要在向上及向下兩個方向上之光發射，而其他者可能需要僅在向下方向上產生光發射。作為另一實例，一些戶外照明應用可能需要比其他者更廣泛傳播之光發射。因此，存在對基於LED之燈具設計之需求，該等基於LED之燈具設計能夠產生各種各樣的光分佈圖案而無需進行重大修改。
本發明解決了此需要。根據本發明之態樣，揭示了一種發光裝置，其包括：一光源； 及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含印刷在該光導上之複數個第一非螢光光提取元件及複數個第二非螢光光提取元件，該等第一光提取元件之各者之一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，該等第一光提取元件之各者之一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率， 該等第一光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第一光提取元件之任一其他者相同，且該等第二光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第二光提取元件中之任一其他者相同。
相關申請案之交叉引用 本申請案主張2016年12月9日申請之美國臨時申請案第62/432488號及2017年2月13日申請之歐洲申請案第17155827.3號之權利，該等申請案之內容如同全部被闡述般特此以引用方式全部併入本文中。 根據本發明之態樣，揭示了一種改良之燈具，其包括一光導，該光導具有印刷在其上之至少兩種不同類型的光提取元件(例如，高斯(Gaussian)點)。兩種類型的光提取元件可在以下特性之至少一方面彼此不同：(1)透光率、(2)光反射率、(3)大小、(4)形狀、(5)分佈密度及(6)色彩。光提取元件可藉由使用不同類型的墨水印刷在光導之表面上。 根據本發明之態樣，改良之燈具可產生各種各樣的光分佈圖案而無需進行重大修改。藉由調整印刷在燈具的光導上之不同類型的光提取元件之(1)空間佈置、(2)分佈密度、(3)相對位置及/或(4)相對大小，可達成許多不同的光分佈圖案。就此而言，可藉由簡單地在燈具的光導上印刷一不同光提取圖案來改變由改良之燈具產生之光分佈圖案。這允許燈具產生各種各樣的光分佈圖案而無需進行重大結構修改。 根據本發明之態樣，改良之燈具可使用反射器來進一步塑造印刷在燈具的光導上之光提取元件之效果。例如，在一些實施方案中，可將一單個反射器放置在光導之一表面上，以在相同方向上反射由光提取元件提取之所有光。作為另一實例，在一些實施方案中，一反射器可被放置在光導之一表面之一部分上，以強制一種類型的光提取元件在一第一方向上提取光，而另一反射器可被放置在光導之一第二表面之一部分上以強制一第二類型的光提取元件在與第一方向相反之一第二方向上提取光。 根據本發明之態樣，揭示了一種發光裝置，其包括：一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含印刷在該光導上之複數個第一非螢光光提取元件及複數個第二非螢光光提取元件，該等第一光提取元件之各者之一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，該等第一光提取元件之各者之一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率， 該等第一光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第一光提取元件之任一其他者相同，且該等第二光提取元件之各者的形狀及大小與該複數個第二光提取元件中之任一其他者相同。 根據本發明之態樣，揭示了一種發光裝置，該發光裝置包括：一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含在該光導上鄰近於該光導之一第一邊緣印刷之第一光提取元件之一第一群組、鄰近於該光導之與該第一邊緣相對之一第二邊緣印刷之第一光提取元件之一第二群組，及在該光導上印刷在該第一群組與該第二群組之間之第二光提取元件之一第三群組，該等第一光提取元件之各者之一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，且該等第一光提取元件之各者之一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率。 本發明揭示了一種發光裝置，該發光裝置包括：一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含印刷在該光導上之第一光提取元件之一第一柵格圖案及第二光提取元件之一第二柵格圖案，該等第二光提取元件之至少一些位於四個不同的第二光提取元件之間之一空隙中，該等第二光提取元件之各者的大小大於該等第一光提取元件之任一者，該等第一光提取元件之各者之一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，且該等第一光提取元件之各者之一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率。 現在下文將參考隨附圖式更全面描述不同系統之實例。此等實例並不相互排斥，且在一實例中發現之特徵可與在一或多個其他實例中發現之特徵組合以達成額外實施方案。因此，將瞭解，隨附圖式中展示之實例僅用於圖解說明目的，且其不旨在以任何方式限制本發明。全文的相似符號係指相似元件。 應瞭解，儘管術語「第一」、「第二」等等可在本文中用於描述各種元件，但是此等元件不應受限於此等術語。此等術語僅用於區分一元件與另一元件。例如，在不背離本發明之範疇之情況下，一第一元件可稱為一第二元件，且相似地，一第二元件可稱為一第一元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯列項之一或多者之任何及全部組合。 將瞭解，當一元件（諸如一層、區域或基板）稱為在另一元件「上」或「延伸至」另一元件上時，其可直接在該另一元件上或直接延伸至該另一元件上或者亦可存在中介元件。相比之下，當一元件稱為「直接在」另一元件上或「直接延伸至」另一元件上時，不存在中介元件。亦將瞭解，當一元件稱為「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在中介元件。相比之下，當一元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在中介元件。將瞭解此等術語意欲除包含圖式中描繪的任何定向之外亦包含元件之不同定向。 本文可使用相對術語（諸如「下方」或「上方」或者「上」或「下」或者「水平」或「垂直」）以描述如在圖式中圖解說明的一元件、層或區域與另一元件、層或區域之一關係。將瞭解此等術語意欲除包含圖式中描繪的定向之外亦包含裝置之不同定向。 圖1係根據先前技術之一燈具22之一實例之一圖。該燈具包含一光導板11，該光導板11具有印刷在該光導板之一表面12c上之複數個光散射點24。一反射膜16被放置在光散射點24上以沿一向上方向朝光導板11之一表面12b反射光。一光學膜20位於光導板11之表面12b上，以調節離開表面12b之任何光。光學膜20可包含一漫射膜、一稜鏡膜及/或一增亮膜。如所展示，一光源14耦合至燈具22之邊緣12a。光源14可包含經佈置以面向燈具22之邊緣12a之一光源部分14A (例如，一發光二極體)及一反射器14B。 圖2係根據本發明之態樣之包含一光導30之一燈具之一實例之一圖。在此實例中，如所展示，一光源經邊緣耦合至光導30。如所展示，光源包含一LED晶片104，其被安置在一基座102上且經佈置以面向光導30之邊緣方向。一透鏡106可被安置在LED晶片104與光導30之間，以在除與LED晶片相反之方向之外的所有方向上自透鏡基本上均勻地提取自LED晶片104發射之光108。 圖3係包含光導30之一燈具之另一實例之一圖。在此實例中，如所展示，一光源被安置在形成於光導30中之一腔體110中。該光源包含被佈置在一基座112上之一LED晶片114。基座112被安置在腔體110之開口上方，使得LED晶片114完全適配在腔體內。在操作中，LED晶片114發射光116，其可透過腔體之壁進入光導30。 如圖2及3中所圖解說明，LED可經邊緣耦合至光導30或被安置在形成於光導30中之一腔體中。雖然圖2及圖3中所示之燈具僅包含一LED，但是可容易地明白，替代實施方案係可能的，其中在燈具之任一者中包含較大數目的LED。就此而言，本發明不限於在下文進一步論述之不同光導元件中之任何特定數目的LED及/或將LED耦合至光導30之一方式。 根據本發明之態樣，光導30可包含具有在1 mm與8 mm之間之一厚度之一板。該板可由玻璃、塑膠、PMMA、聚碳酸酯及/或任何其他合適類型的材料形成。此外，在一些實施方案中，光導可由在經受所需操作條件時透明及/或不降解之一材料形成。該板可具有兩個主表面及複數個邊緣。在一些實施方案中，在光導之正常操作期間，光可自光導之主表面之一或兩者發射，而邊緣可視情況隱藏在一外殼護罩、一裝飾物及/或任何其他合適元件內部。 根據本發明之態樣，光導30可被提供有不同的光提取圖案，其實例在圖4A至15中描繪。該等提取圖案可各自包含光提取元件36及光提取元件38。在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率及一15°高斯漫射圖案。此外或替代地，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有90%光反射率及10%透光率。如下文進一步論述，光提取元件36及38可變更其中光行進通過光導30之圖案，使得光以一較佳方向及/或一較佳發射圖案來提取。 光提取元件36及38可被印刷在光導30之主表面之一或多者(例如，表面32及/或34)上。光提取元件36可使用一第一墨水來印刷，且光提取元件38可使用一第二墨水來印刷。在一些實施方案中，第二墨水可具有45％光反射率及55％透光率及一15°高斯漫射圖案。此外或替代地，在一些實施方案中，第一墨水可具有90%光反射率及10%透光率。光提取元件36及38可使用任何合適類型的印刷技術(諸如噴墨印刷)來印刷。 光提取元件36及/或38可具有任何合適的形狀。例如，一給定燈具(或光導)中之光提取元件36之各者可具有一圓形形狀及在0.01 mm至3 mm之範圍中之直徑。此外或替代地，一給定燈具(或光導)中之光提取元件38之各者可具有一圓形形狀且在0.01 mm至3 mm之範圍中之直徑。在一些實施方案中，一給定燈具(或光導)中之光提取元件36及38可具有相同形狀。此外或替代地，在一些實施方案中，一給定燈具(或光導)中之光提取元件36及38可具有不同形狀。在一些實施方案中，一給定燈具(或光導)中之光提取元件36及38可具有相同大小。此外或替代地，在一些實施方案中，一給定燈具(或光導)中之光提取元件36可小於或大於相同燈具中之光提取元件38。下文進一步論述之圖4A至15圖解說明了可藉由混合光提取元件36及38而建構之不同光提取圖案之實例。 更具體言之，下文進一步論述之圖4A至15提供了不同光導元件之實例。此等光導組合件包含一光導30及印刷在光導30上之各種光提取圖案。為清楚起見，省略了用於將光注入至光導組合件中之光源(例如，LED)。然而，將瞭解，可使用用於將光引入至光導組合件中之任何合適的佈置。因此，本發明不限於用於將光注入至一光導中之技術，該等技術之實例在圖2及3中圖解說明。此外，應當注意，自包含光反射器之光導組合件之俯視圖中省略了此等反射器之描繪，以顯露形成在反射器下方之光提取圖案。自光導組合件發射之光線被描繪為源自光導組合件之箭頭。 圖4A至4B係根據本發明之態樣之一光導組合件400之一實例之圖。光導組合件400包含一光導30及與光導30之一表面34相鄰安置之一漫反射器40。在光導30與漫反射器40之間之表面34上形成複數個光提取元件36。圖4C係展示由光導組合件400產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件400經組態以在向下方向上產生一朗伯(Lambertian光分佈圖案)。 圖5A至5B係根據本發明之態樣之一光導組合件500之一實例之圖。光導組合件500包含一光導30及與光導30之一表面34相鄰安置之一鏡面反射器42。在光導30與鏡面反射器42之間之表面34上形成複數個光提取元件38。圖5C係展示由光導組合件500產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件500經組態以在向下方向上產生一蝠翼狀(batwing)光分佈圖案。 光導組合件400及500之各者僅使用一種類型的光提取元件。光導組合件400僅包含光提取元件36，而光導組合件600僅包含光提取元件38。在一些態樣中，由光導組合件400及500分別產生之所得光分佈圖案之差異至少部分歸因於每一光導組合件中使用之光提取元件之類型。具體言之，當單獨使用光提取元件36時，其傾向於產生一朗伯光分佈圖案。相比之下，當單獨使用光提取元件38時，其傾向於產生一蝠翼狀光分佈圖案。 圖6A至6B係根據本發明之態樣之一光導組合件600之一實例之圖。如所展示，光導組合件600包含一光導30及形成在光導30之表面34上之複數個光提取元件36。圖6C係展示由光導組合件600產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件600經組態以在向上及向下兩個方向上產生一朗伯光分佈圖案。這與使用一漫反射器強制所有發射光在向下方向上之光導組合件500形成對比。 圖7A至7B係根據本發明之態樣之一光導組合件700之一實例之圖。如所展示，光導組合件700包含一光導30及形成在光導30之表面34上之複數個光提取元件38。圖7C係展示由光導組合件700產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件700經組態以在向上及向下兩個方向上產生一蝠翼狀光分佈圖案。 如上文所論述，光提取元件36在單獨使用時傾向於產生一朗伯光分佈圖案(例如，參見圖4A至4C)，而光提取元件38在單獨使用時傾向於產生一蝠翼狀光分佈圖案(例如，參見圖5A至5C)。在一些態樣中，可藉由選擇性地混合光提取元件36及38來微調由一特定光導產生之光分佈圖案。例如，在包含大多數光提取元件36之一光導中引入少數光提取元件38可產生具有比其他方式稍寬之一傳播之一經修改朗伯光分佈圖案(例如，參見圖8A至8C )。類似地，在包含大多數光提取元件38之一光導中引入少數光提取元件36可產生具有比其他方式一更明顯中間部分之一經修改蝠翼狀光分佈圖案(例如，參見圖9A至9C )。 圖8A至8B係根據本發明之態樣之一光導組合件800之一實例之圖。光導組合件800包含一光導30及與光導30之一表面34相鄰安置之一漫反射器40。一光提取圖案形成在包含光提取元件36及光提取元件38兩者之光導30之表面34上。圖8C係展示由光導組合件800產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件800經組態以在向下方向上產生一經修改朗伯光分佈圖案。 光導組合件800之光提取圖案包含複數個行C。每一行C可包含三個光提取元件36接著係一光提取元件38之一交替序列。每一行C可相對於其相鄰行C移位一點51，該點51可大致對應於一個別光提取元件之佔據面積。替代地，光導組合件800之光提取圖案可被描述為包含兩列R1接著係一列R2及一列R3之一交替序列。每一列R1可僅包含光提取元件36。每一列R2可包含一光提取元件36接著係一光提取元件38之一交替序列。每一列R3可包含一光提取元件38接著係一光提取元件36之一交替序列。在一些態樣中，光提取元件36及38兩者皆可均勻地分佈在整個光導30之表面34，其中光提取元件36之一分佈密度比光提取元件38大三倍。 根據本發明之態樣，光導組合件800中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件800中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖8A至8C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及/或38之各者可具有一均勻反射率及透射率。且此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 如上文所提及，不同於光導組合件400，光導組合件800之光提取圖案包含與大多數光提取元件36交錯之少數光提取元件38。少數光提取元件38與大多數光提取元件36之交錯可導致一較寬的朗伯光分佈圖案。此概念由圖4C及8C圖解說明，該等圖式展示了光導組合件800之光分佈圖案之一發射傳播略寬於比光導組合件400之光分佈圖案。 圖9A至9B係根據本發明之態樣之一光導組合件900之一實例之圖。光導組合件900包含一光導30及與光導30之一表面34相鄰安置之一鏡面反射器42。一光提取圖案形成在包含光提取元件36及光提取元件38兩者之光導30之表面34上。圖9C係展示由光導組合件900產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件800經組態以在向下方向上產生一經修改蝠翼狀光分佈圖案。 光導組合件900之光提取圖案包含複數個行C。每一行C包含三個光提取元件38接著係一光提取元件36之一交替序列。每一行C相對於其相鄰行C移位一點51，該點51可大致對應於一個別光提取元件之佔據面積。替代地，光導組合件900之光提取圖案可被描述為包含兩列R1接著係一列R2及一列R3之一交替序列。每一列R1可僅包含光提取元件38。每一列R2可包含一光提取元件36接著係一光提取元件38之一交替序列。每一列R3可包含一光提取元件38接著係一光提取元件36之一交替序列。在一些態樣中，光提取元件36及38兩者皆可均勻地分佈在整個光導30之表面34，其中光提取元件36之一分佈密度比光提取元件38大三倍。 根據本發明之態樣，光導組合件900中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件900中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖9A至9C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 如上文提及，不同於光導組合件500，光導組合件900之光提取圖案包含與大多數光提取元件38交錯之少數光提取元件36。少數光提取元件36與大多數光提取元件38之交錯導致具有一更明顯中間部分之一經修改蝠翼狀光分佈圖案。此概念由圖5C及9C圖解說明，該等圖式展示了光導組合件900之光分佈圖案具有比光導組合件500之光分佈圖案更明顯之一中間部分。 在圖8A至8C及9A至9C之實例中，光提取元件36與光提取元件38交錯。然而，在一些實施方案中，光提取元件36及38可分離成單獨群組，每一群組僅包含一種類型的光提取元件(例如，參見圖10A至10C及圖11A至11C)。任何兩個相鄰群組可彼此間隔開一定距離，該距離大於該等群組之任一者內之任何兩個光提取元件之間之距離。每一群組可包含任何數目的光提取元件。此外，每一群組可相對於上面所印刷之光導之任何方向定向(例如，沿光導之長度定向、沿光導之寬度定向等)。下文進一步論述之圖10A至10C及圖11A至11C提供了光提取圖案之具體實例，其中光提取元件36及38被組織成單獨群組。 圖10A至10B係根據本發明之態樣之一光導組合件1000之一實例之圖。光導組合件1000包含一光導30及形成在光導30之一表面34上之一光提取圖案。光提取圖案包含被安置在光提取元件38之兩個群組G2之間之光提取元件36之一群組G1。雖然在本實例中，群組G1包含六行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G1包含任意數目行的光提取元件(例如1、2、5、15個等)。雖然在本實例中，群組G2各自包含一行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G2之各者包含任意數目行的光提取元件(例如，2、4、7個等) 。雖然在本實例中，光導30之光提取圖案僅包含光提取元件之三個群組(例如，光提取元件之兩個群組G2及一群組G1)，但是替代實施方案係可能的，其中光導30包含任何數目的光提取元件群組(例如，2、4、5、10、15個等)。 圖10C係展示由光導組合件1000產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件1000經組態以在向上及向下兩個方向上產生一經修改朗伯光分佈圖案。此光分佈圖案之一發射傳播比由光導組合件600產生之光分佈圖案更寬。此差異係歸因於引入沿光導30之相對邊緣成組佈置之少數光提取元件38。雖然在本實例中，群組G2沿光導30之較長邊佈置，但是替代實施方案係可能的，其中群組G2沿較短邊佈置。 根據本發明之態樣，光導組合件1000中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件1000中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖10A至10C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 圖11A至11B係根據本發明之態樣之一光導組合件1100之一實例之圖。光導組合件1100包含一光導30及形成在光導30之一表面34上之一光提取圖案。光提取圖案包含被安置在光提取元件38之兩個群組G2之間之光提取元件36之一群組G1。雖然在本實例中，群組G1包含兩行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G1包含任意數目行的光提取元件(例如1、5、7個等)。雖然在本實例中，群組G2各自包含三行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G2之各者包含任意數目行的光提取元件(例如，2、4、7個等) 。雖然在本實例中，光導30之光提取圖案僅包含光提取元件之三個群組，但是替代實施方案係可能的，其中光導30包含任何數目的光提取元件群組(例如，2、4、5、10、15個等)。 圖11C係展示由光導組合件1100產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件1100經組態以在向上及向下兩個方向上產生一經修改蝠翼狀圖案。此光分佈圖案具有比由光導組合件700產生之光分佈圖案更明顯之一中間部分。此差異係歸因於引入在光導30中間分組之少數光提取元件38。 根據本發明之態樣，光導組合件1100中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件1100中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖11A至11C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 在關於圖10A至10C及圖11A至11C所論述之實例中，由光導組合件1000及1100產生之向上發射之分佈分別與在向下方向上產生之發射相同。然而，替代實施方案係可能的，其中僅部分覆蓋光導30之表面之反射器用於產生具有不同分佈之向上及向下發射。下文關於圖12A至12C進一步論述此一實例。 圖12A至12B係根據本發明之態樣之一光導組合件1200之一實例之圖。光導組合件1200包含光導30及形成在光導30之表面32及34上之一光提取圖案。光提取圖案包含被安置在光提取元件38之兩個群組G2之間之光提取元件36之一群組G1。在本實例中，光提取元件38之群組G2形成在光導30之表面32上，而光提取元件36之群組G1形成在光導30之表面34上。 在光導30之表面32上之群組G2之各者上方放置一不同的鏡面反射器42。鏡面反射器42之各者僅覆蓋光導30之表面32之一部分。此外，鏡面反射器42之各者覆蓋其上方所放置之整個群組G2。例如，每一鏡面反射器42可位於群組G2之一者中之光提取元件38之各者正上方/正下方，而不在群組G1中之光提取元件36之各者下方/上方延伸。在本實例中，由光提取元件38提取之光37被鏡面反射器42朝光導30之表面34反射。 此外，如所展示，一漫反射器40被放置在光導30之表面34上之群組G1上。漫反射器40僅覆蓋光導30之表面34之一部分，且其可位於光提取元件36之各者正上方/正下方，而不在光提取元件38之各者下方/上方延伸。在本實例中，由光提取元件36提取之光39被漫反射器40朝光導30之表面32反射。 雖然在本實例中光提取元件之群組G1及G2被印刷在光導30之不同表面上，但是替代實施方案係可能的，其中該等群組被印刷在相同表面上。雖然在本實例中，群組G1包含四行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G1包含任意數目行的光提取元件(例如1、5、7個等)。雖然在本實例中，群組G2各自包含兩行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G2之各者包含任意數目行的光提取元件(例如，1、4、7個等) 。 圖12C係展示由光導組合件1200產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件1200經組態以在向上方向上產生一蝠翼狀光分佈且在向下方向上產生一朗伯光分佈。蝠翼狀光分佈由光提取元件38之群組G2與鏡面反射器42協同產生，而朗伯光分佈由光提取元件36之群組G1與漫反射器40協同產生。 根據本發明之態樣，光導組合件1200中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件1200中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖12A至12C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀具有與光提取元件38之任一者。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 雖然在本實例中，光導30之光提取圖案僅包含光提取元件之三個群組，但是替代實施方案係可能的，其中光導30包含任何數目的光提取元件群組(例如，2、4、5、10、15個等)。在此例項中，每一群組可被提供一有單獨反射器，該反射器經組態以在向上及向下方向之一者上反射由該群組提取之光。 圖13A至13B係根據本發明之態樣之一光導組合件1300之一實例之圖。光導組合件1300包含一光導30及形成在光導30之一表面34上之一光提取圖案。光提取圖案包含被安置在光提取元件38之兩個群組G2之間之光提取元件36之一群組G1。一鏡面反射器42被安置在光導之表面34上且經佈置以覆蓋群組G1及G2。因此，如所展示，由光提取元件38及36提取之光37及39分別向下朝光導30之表面32反射。 雖然在本實例中，群組G1包含四行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G1包含任意數目行的光提取元件(例如1、5、7個等)。雖然在本實例中，群組G2各自包含兩行光提取元件，但是替代實施方案係可能的，其中群組G2之各者包含任意數目行的光提取元件(例如，1、4、7個等) 。雖然在本實例中，群組G1及G2沿光導30之長度延伸，但是替代實施方案係可能的，其中群組G1及G2沿光導30之寬度延伸。 圖13C係展示由光導組合件1300產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件1300可操作以在僅向下方向上產生一光分佈圖案。所產生之光分佈圖案係一朗伯光分佈圖案與一蝠翼狀光分佈圖案之間之一混合。光分佈圖案之形狀的原因在於係將由光提取元件38之群組G2產生之一蝠翼狀光分佈圖案(可與圖12C中所示之向上發射具有相同分佈)與由光提取元件36之群組G1產生之一朗伯光分佈圖案(可與圖12C中所示之向下發射具有相同分佈)組合。 根據本發明之態樣，光導組合件1300中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件1300中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖13A至13C之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者相同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一大小與光提取元件38之任一者不同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 圖14係根據本發明之態樣之一光導組合件1400之一實例之一圖。光導組合件1400包含光導30，該光導30上形成有一光提取圖案。光提取圖案包含光提取元件36之一第一柵格圖案及光提取元件38之一第二柵格圖案。除與光導30之邊緣相鄰之光提取元件36之外，光提取元件36之各者定位在四個不同的光提取元件38之間之一不同空隙中。如整個揭示內容中所使用，術語「柵格圖案」指代光提取元件之一佈置，其中光提取元件彼此相鄰地以垂直線佈置以形成包含複數個垂直行及水平列之一矩陣。在圖4A至13A中展示了柵格圖案之其他實例。 在一些實施方案中，光提取元件36及光提取元件可被佈置在光導30之相同表面上。替代地，在一些實施方案中，光提取元件36可被佈置在光導30之一第一表面上，且光提取元件36可被佈置在光導30之與第一表面相對之一第二表面上。 根據本發明之態樣，光導組合件1400中之所有光提取元件36可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外或替代地，光導組合件1400中之所有光提取元件38可具有相同形狀(例如，一圓形或點形狀)及相同大小(例如，在0.01 mm至 3 mm之範圍中之一大小)。此外，在圖14之實例中，每一光提取元件36之大小及/或形狀與光提取元件38之任一者不同。然而，替代實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之大小與光提取元件38之任一者相同。此外或替代地，進一步實施方案係可能的，其中光提取元件36之各者之一形狀與光提取元件38之任一者不同。如上文所論述，在一些實施方案中，光提取元件36可在其相應的光反射率及透射率方面不同。作為實例，光提取元件38之各者可具有45％光反射率及55％透光率以及一15°高斯漫射圖案，且光提取元件36可各自具有90％光反射率及10％透光率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36之各者可具有一均勻反射率及透射率。類似地，在一些實施方案中，光提取元件38之各者可具有一均勻反射率及透射率。此外，在一些實施方案中，光提取元件36及38之各者可為非螢光的。 圖15係展示由光導組合件1400產生之光分佈圖案之一坎德拉圖。如所圖解說明，光導組合件1400經組態以在向上方向上產生一蝠翼狀光分佈且在向下方向上產生一朗伯光分佈。由光導組合件1400發射之大約30%的光被向上引導，而由光導組合件1400發射之70%的光被向下引導。在一些實施方案中，可藉由改變以下至少一者增加或減少向上光與向下光之比率：(i)光提取元件36及38之相對大小，(ii)由光提取元件36及38之各者覆蓋之面積，及(iii)光提取元件36及38之分佈密度。在一些實施方案中，光提取元件36或38之分佈密度可基於(例如，等於)每單位面積(例如，cm2 )之光提取元件之計數。 圖1至15僅作為一實例而提供。雖然在關於圖1至15提供之實例中，光提取元件36及38被佈置成直線以形成一矩形矩陣，但是替代實施方案係可能的，其中光提取元件36以任何合適方式佈置。例如，除矩形矩陣之外，光提取元件36及38亦可被佈置在其他陣列中。作為另一實例，在上文論述之光導組合件之任一者中之光提取元件36及38可以隨機或偽隨機佈置來佈置。作為又一實例，在上文論述之光導組合件之各者中之光提取元件36及38可被佈置為覆蓋光導30之一整個表面而在被覆蓋的光導之間不存在任何間隙之圖案。如可容易明白，在其中光導30之一整個表面被覆蓋之例項中，光提取元件36及38可具有不同形狀。此外，在上文論述之實例之任一者中，一給定光導組合件中之至少一光提取元件36之一大小及/或形狀可與相同光導組合件中之另一光提取元件36不同。類似地，在上文論述之實例之任一者中，一給定光導組合件中之至少一光提取元件38之一大小及/或形狀可與相同光導組合件中之另一光提取元件38不同。 關於此等圖式論述之元件之至少一些可以不同順序佈置、組合及/或完全省略。將瞭解，本文中描述之實例之提供以及被表述為「諸如」、「例如」、「包含」、「在一些態樣中」、「在一些實施方案中」等之子句不應被解譯為將所揭示之標的物限制於具體實例。 雖然已詳細描述本發明，但熟習技術者應瞭解，就本發明而言，可在不脫離本文中所描述之發明概念之精神之情況下對本發明作出修改。因此，並不意欲使本發明之範疇受限於所繪示及所描述之特定實施例。
11‧‧‧光導板12a‧‧‧邊緣12b‧‧‧表面12c‧‧‧表面14‧‧‧光源14A‧‧‧光源部分14B‧‧‧反射器16‧‧‧反射膜20‧‧‧光學膜22‧‧‧燈具24‧‧‧光散射點30‧‧‧光導32‧‧‧表面34‧‧‧表面36‧‧‧光提取元件37‧‧‧光38‧‧‧光提取元件39‧‧‧光40‧‧‧漫反射器42‧‧‧鏡面反射器51‧‧‧點102‧‧‧基座104‧‧‧LED晶片106‧‧‧透鏡108‧‧‧光110‧‧‧腔體112‧‧‧基座114‧‧‧LED晶片116‧‧‧光400‧‧‧光導組合件500‧‧‧光導組合件600‧‧‧光導組合件700‧‧‧光導組合件800‧‧‧光導組合件900‧‧‧光導組合件1000‧‧‧光導組合件1100‧‧‧光導組合件1200‧‧‧光導組合件1300‧‧‧光導組合件1400‧‧‧光導組合件C‧‧‧行G1‧‧‧群組G2‧‧‧群組R1‧‧‧列R2‧‧‧列R3‧‧‧列
下面描述之圖式僅用於圖解說明目的。該等圖式不旨在限制本發明之範疇。圖式中展示之相同的元件符號在各個實施例中指代相同部分。 圖1係根據先前技術之一燈具之一實例之一示意側視圖； 圖2係根據本發明之態樣之一燈具之一實例之一示意側視圖； 圖3係根據本發明之態樣之一燈具之一實例之一示意側視圖； 圖4A係根據本發明之態樣之一燈具之一實例之一示意俯視圖； 圖4B係根據本發明之態樣之圖4A之光導組合件之一示意側視圖； 圖4C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖4A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖(candela diagram)； 圖5A係根據本發明之態樣之一燈具之一實例之一示意俯視圖； 圖5B係根據本發明之態樣之圖5A之光導組合件之一示意側視圖； 圖5C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖5A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖6A係根據本發明之態樣之一燈具之一實例之一示意俯視圖； 圖6B係根據本發明之態樣之圖6A之光導組合件之一示意側視圖； 圖6C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖6A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖7A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖7B係根據本發明之態樣之圖7A之光導組合件之一示意側視圖； 圖7C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖7A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖8A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖8B係根據本發明之態樣之圖8A之光導組合件之一示意側視圖； 圖8C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖8A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖9A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖9B係根據本發明之態樣之圖9A之光導組合件之一示意側視圖； 圖9C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖9A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖10A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖10B係根據本發明之態樣之圖10A之光導組合件之一示意側視圖； 圖10C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖10A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖11A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖11B係根據本發明之態樣之圖11A之光導組合件之一示意側視圖； 圖11C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖11A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖12A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖12B係根據本發明之態樣之圖12A之光導組合件之一示意側視圖； 圖12C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖12A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖13A係根據本發明之態樣之一光導之一實例之一示意俯視圖； 圖13B係根據本發明之態樣之圖13A之光導組合件之一示意側視圖； 圖13C係圖解說明根據本發明之態樣之由圖13A之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖； 圖14係根據本發明之態樣之一燈具之一光導之一示意俯視圖；及 圖15係圖解說明根據本發明之態樣之由圖14之光導組合件產生之一光分佈圖案之一坎德拉圖。
30‧‧‧光導
34‧‧‧表面
36‧‧‧光提取元件
38‧‧‧光提取元件
1300‧‧‧光導組合件
G1‧‧‧群組
G2‧‧‧群組

Claims (20)

  1. 一種發光裝置，其包括：一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含：複數個非螢光之第一光提取元件及複數個非螢光第二光提取元件，其印刷在與該等第一光提取元件相同之該光導之表面上，該等第一光提取元件之各者具有一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，該等第一光提取元件之各者具有一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率(transmittance)。
  2. 如請求項1之發光裝置，其中：該第一光提取元件經配置以在一第一方向上產生一第一光分佈圖案，且該第二光提取元件經配置以在一第二方向上產生一第二光分佈圖案。
  3. 如請求項2之發光裝置，其中該第一光分佈圖案為一朗伯(Lambertian)光分佈圖案，且該第二光分佈圖案為一蝠翼狀(batwing)光分佈圖案。
  4. 如請求項1之發光裝置，其中：該第一光提取元件具有55%之一透光率及45%之一反射率，且 該第二光提取元件具有10%之一透光率及90%之反射率。
  5. 如請求項1之發光裝置，其中：該等第一光提取元件之各者具有一圓形圖案及在1mm至3mm之一範圍中之直徑，且該等第二光提取元件之各者具有一圓形圖案及在0.01mm至0.03mm之一範圍中之直徑。
  6. 如請求項1之發光裝置，其中該光源包括以下至少一者：一或多個發光二極體(LED)，其與該光導之至少一邊緣相鄰安置，且一或多個LED被安置在形成於光導中之一腔體(cavity)中。
  7. 如請求項1之發光裝置，其中：該等第一光提取元件經配置於一第一群組及一第二群組中，該第一群組被置於與該光導之一第一邊緣相鄰處，且該第二群組被置於與該光導之與該第一邊緣相對之一第二邊緣相鄰處，且該等第二光提取元件經配置於該等第一光提取元件之該第一群組與該第二群組之間一第三群組中。
  8. 如請求項1之發光裝置，其中該等第一光提取元件及該等第二光提取元件經配置成行，各行包含一或多個第一光提取元件接著一或多個第二光提取元件之一交替序列(alternating sequence)。
  9. 如請求項1之發光裝置，其中該等第一光提取元件經配置在具有複數個空隙之一柵格中，及該等第二光提取元件之各者經配置在該複數個空隙之不同者中。
  10. 如請求項1之發光裝置，其中該等第一光提取元件在大小上大於該等第二光提取元件。
  11. 一種發光裝置，其包括：一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含：在該光導上鄰近於該光導之一第一邊緣印刷之第一光提取元件之一第一群組；鄰近於與該光導之該第一邊緣相對之一第二邊緣印刷之第一光提取元件之一第二群組，及在該光導上印刷在該第一群組與該第二群組之間之第二光提取元件之一第三群組，使得一第二光提取元件與來自該第一群組之一第一光提取元件及來自該第二群組之一第一光提取元件皆在與該光源垂直之一相同平面上，該等第一光提取元件之各者具有一反射率，其高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，且該等第一光提取元件之各者具有一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率。
  12. 如請求項11之發光裝置，其中： 該第一光提取元件具有55%之一透光率及45%之反射率，且該第二光提取元件具有10%之一透光率及90%之反射率。
  13. 如請求項11之發光裝置，其中：該等第一光提取元件之各者具有一圓形圖案及在0.01mm至3mm之一範圍中之直徑，且該等第二光提取元件之各者具有一圓形圖案及在0.01mm至3mm之一範圍中之直徑。
  14. 如請求項11之發光裝置，其中：該等第一光提取元件之各者具有與該等第一光提取元件之任一其他者相同之形狀及大小，且該等第二光提取元件之各者具有與該等第二光提取元件之任一其他者相同之形狀及大小。
  15. 如請求項11之發光裝置，其中該等第一光提取元件被印刷在該光導之一第一表面上，且該等第二光提取元件被印刷在該光導之一第二表面上。
  16. 如請求項11之發光裝置，其中該光源包含以下至少一者：一或多個發光二極體(LED)，其與該光導之至少一邊緣相鄰安置，且一或多個LED被安置在形成於光導中之一腔體中。
  17. 一種發光裝置，其包括： 一光源；及一光導，其光學耦合至該光源，該光導包含：印刷在該光導上之第一光提取元件之一第一柵格圖案；及第二光提取元件之一第二柵格圖案，該等第二光提取元件之至少一些位於四個不同的第一光提取元件之間之一空隙中，該等第二光提取元件之各者的大小係大於該等第一光提取元件之任一者，該等第一光提取元件之各者具有一反射率高於該等第二光提取元件之任一者之一反射率，且該等第一光提取元件之各者具有一透光率低於該等第二光提取元件之任一者之一透光率。
  18. 如請求項17之發光裝置，其中：該第一光提取元件經配置以在一第一方向上產生一第一光分佈圖案，且該第二光提取元件經配置以在一第二方向上產生一第二光分佈圖案。
  19. 如請求項17之發光裝置，其中：該第一光提取元件具有55%之一透光率及45%之反射率，且該第二光提取元件具有10%之一透光率及90%之反射率。
  20. 如請求項17之發光裝置，其中該光源包含以下至少一者：一或多個發光二極體(LED)，其與該光導之至少一邊緣相鄰安置，且一或多個LED被安置在形成於光導中之一腔體中。
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