[发明专利]光导

说明书

技术领域

本发明涉及提供光导，这种光导能在光导内均匀地分布入射光。

背景技术

在许多应用中，扁平光导提供具有很“扁平”光源的机会。这些光导常常组合有LED，LED不含汞、高效、使用低电压、寿命长且提供了产生饱和色彩的机会。显示器的背光和直观光面板例如结合平板电视（环境光）进行应用。

为了实现均匀亮度，如LED这样的集中光源的光必须能在光导区域上散布。在使用多色LED的情况下，还需要适当的色彩混合。为减小光导尺寸，使用LED阵列，其中LED以较小节距定位。

在需要细长光导的情况下，必须决定光将从哪一侧（哪几侧）耦合到光导内。使用较长侧部将导致大量LED，且因此增加成本。使用光导的较短侧部将导致较少数量的LED，但也导致在长度上不均匀的亮度。耦合出射的光量能或多或少地通过调适耦合出射结构在长度上的大小或密集度来控制，但这也有其限度。将存在耦合出射结构的最小尺寸，太大的节距将会变得可见，且当通过尺寸或密集度来校正结构的亮度时将会存在外观差异。特别是在关闭状态，这最后一个议题可能会造成问题。

实现更均匀亮度和外观的一种解决方案是，耦合出射更少的光，但是这将会（以消极的方式）显著地影响效率和成本。LED阵列的使用在0-小时处而且在使用期限中需要良好的颜色均匀性。考虑到LED装箱（binning）和降级问题，这是一个困难的要求。通常，保留更多的面积和体积用于混合所用LED的光，从而避免不可接受的色差。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在光导内均匀地分布光而无需大量的光源的光导。

根据一个方面，本发明涉及一种光导，该光导包括：

- 至少一个第一光导部分，其至少部分地沿着所述光导延伸且适于沿着所述第一光导部分传导入射光，

- 至少一个第二光导部分，其包括光出射耦合装置，所述光出射耦合装置用于将来自所述至少一个第一光导部分的入射光耦合出射，

其中，所述至少一个第一光导部分和所述至少一个第二光导部分由至少一个光分离结构分开，从所述至少一个第一光导部分向所述至少一个第二光导部分传导的光量由所述光分离结构的尺寸来决定。

因此，可以实施光分离结构以用于在光导长度上向外散布光。这导致均匀的光分布而无需大量光源。而且，可控制从至少一个第一光导部分向至少一个第二光导部分耦合的光量。入射光可以是来自两个或更多光源的光，其中可对这些光源的光的颜色进行不同的选择。以此方式，可实现出射耦合光的彩色图案，包括从一种颜色到其它颜色的过渡区。

在一个实施例中，由成形到光导内的大致U形或V形凹槽形成光分离结构，借助于改变凹槽深度并且因此改变光分离结构的厚度来控制从至少一个第一光导部分传导到至少一个第二光导部分中的光量。

因此，光分离结构的厚度决定从至少一个第一光导部分到至少一个第二光导部分中的“光泄漏” 量。因此，在光强度最高的地方，即在光进入至少一个第一光导部分的地方，光分离结构的厚度典型地将会最低以便减少进入至少一个第二光导部分的光量，并且沿着光导均匀地增加该厚度。结果是，可完全控制在至少一个第二光导部分内的光分布。

在一个实施例中，还进一步基于改变U形凹槽或V形凹槽的形状来控制从至少一个第一光导部分传导到至少一个第二光导部分中的光量。

因此，提供额外的控制参数来控制从至少一个第一光导部分到至少一个第二光导部分中的光泄漏。即，使得在一定角度下的壁将反射光线弯曲，且增加它们进入分离结构的机会。因此，分离结构的形状将影响从至少一个第一光导部分向至少一个第二光导部分泄漏的光泄漏量。

在一个实施例中，由光导彼此相对的两侧所形成的大致U形或V形凹槽来形成光分离结构。

在一个实施例中，光分离结构具有稳定增加的厚度，且以入射光进入第一光导部分的端部处的厚度作为最小厚度，厚度的增加用来刺激至少一个第一光导部分向至少一个第二光导部分传导的光量。

以此方式，确保进入至少一个第二光导部分的光量将沿着光导基本上恒定。但也可能将光源（例如，发光二极管（LED））定位于第一光导部分的两侧以增加亮度且进一步增加均匀性，或者允许更长的光导。

在一个实施例中，至少一个第一光导部分成形为大致直线形状或曲线形状，或二者的组合。

因此，光可以沿着串行线（string line）、沿着U形线、沿着圆等传导。因此，例如在拐角周围，至少一个第一光导部分的形状可与至少一个第二光导部分的形状相适应，或用于进一步改进光分布。