[发明专利]光偏转装置，光偏转装置的生产方法和照明装置

说明书

本发明涉及一种光偏转装置，其包括平坦的透明光导(2,2')和至少区域性设置在光导上的微结构(4,4')，其用于解耦耦合到光导(2,2')中的光，其中微结构(4,4')具有微结构元件(6,6'，6a‑6i)，并且其中微结构元件(6,6'，6a‑6i)分别具有基本上点状的或线状的几何形状以与光导(2,2')接触。本发明还涉及一种用于制造光偏转装置(1,1')的方法，一种照明装置(20)和光偏转装置(1,1')或照明装置(20)的应用。

技术领域

本发明涉及一种光偏转装置，其包括平坦的透明光导和至少区域性设置在光导上的微结构，其用于解耦耦合到光导中的光。本发明还涉及一种用于制造光偏转装置的方法，一种照明装置和光偏转装置或照明装置的应用。

背景技术

灯通常由一个或多个光源组成，这些光源以非常大的角度范围发射所产生的光。为了限制和匹配所希望的发射角度范围，需要反射元件或通过光折射使光束偏转的透明元件。反射元件通常由金属反射器或者涂有金属层的反射器组成，其几何形状适合于相应地偏转来自光源的光束。发射元件具有表面调制，其根据折射原理根据需要偏转光束。但是，在这两种情况下，都需要一个不显著的构造深度。另外，这种光元件不透明。

从现有技术中也已知这样的灯，其根据光导中基于全内反射的光传递原理起作用。在其中引导先前由照明源耦合进来的光。光通过光导的平坦的侧面的一个或两个表面重新解耦。然而，为了实现解耦，表面必须进行加工，通过(部分地)将光散射材料施加到表面上，(例如通过压印)，或通过使表面部分地具有不平整(例如通过印模或通过以激光束处理表面)。两种变体方案都具有以下缺点，即透明度可能受到表面调制的影响，并且将光优选解耦到一侧是非常困难的。利用这种解决方案也难以实现优选的垂直光解耦。虽然通过基于衍射而使光解耦的栅格结构可以实现朝向表面法线的光偏转，但是在这种情况下产生不希望的颜色效果。

在敏感的微结构的情况下，其还必须防止污垢和损坏。为此，必须设置施加到微结构上的额外保护层。或者，通过将带有具有微结构的表面的光导间隔引入中间腔(例如多重玻璃封装)中来保护微结构也是可行的。但是，这意味着安装中额外的空间要求和费用。

光导技术特别是针对用于基于在透射中工作的液晶显示器的背光的平板显示技术的应用领域进行了大量研究和进一步发展。虽然平面显示技术中的目标也是薄的构建方式和光从光导中的有效解耦。然而，这里不需要仅向一侧并且优选在表面法线方向上的发射，因为光导的后面通常安置有反射器并且在光导前面安置有成型光束以及均匀化的光学膜。

例如，从US2011/0244187A1中已知一种制造光学模型的方法，使得光源的光可以用作电子设备的前照明或后照明。压制在箔膜上的结构具有结构元件，其总是具有用于与光导接触的平坦几何形状。

光导的另一应用领域是太阳能装置，其中使用光耦合以在反向光方向中通过表面结构从外部有效地将光耦合到光导中。因此，例如从WO2011/124764A1中已知层压结构，使得形成光学功能腔。施加到光导上的箔膜的结构元件在此也总是具有平坦的几何形状，用于与光导接触。

此外，在用作照明装置的大面积光导的情况下，额外的问题是在大的表面上尽可能均匀地解耦光。

另外，经常出现希望匹配照明装置的发射特性的问题。然而，这通常只能通过对微结构的复杂匹配来实现。

此外，还存在这样的需要，即尤其提供具有扁平结构的大面积照明装置，其有效地并且优选地向着一侧尽可能接近垂直地发光。它们应尽可能例如针对灰尘沉积和物理作用不敏感。在此，发光元件应该是清晰透明的，以便能够尽可能灵活地使用，并且能够在断开和接通状态下实现透明。在此，应该能够实现对发射或解耦特性尽可能简单的匹配。

发明内容

因此，在此背景下，本发明的目的在于提出一种光偏转装置，照明装置，制造方法和应用，利用其可以至少部分地减少或解决所指出的问题。