CN119404053A 适用于大面积照明的光学功能性多层结构及相关制造方法 （塔克托科技有限公司）

2024.12.17PCT/FI2023/0503962023.06.27WO2024/009000EN2024.01.11适用于大面积照明的光学功能性多层结构一种适用于大面积动态照明的整合式光学电路设计(106)，所述电路设计包含至少若干电的光源(104)，其设置于所述基板薄膜的第一侧上，以在内部照明(104a)所述结构的至少一部学透射塑胶层(108)，其可选地由热塑性材料制23在内部照明(104a)所述结构的至少一部分，以用于经由相关输出耦合区域(112、112a、110b)经配置在来自所述多个光源中的至少一个光源的优选地直接发光路径上，如此对自所述塑胶层的实质上横向于所述塑胶层的曲面法线的侧平面4.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中所述反光片至少局部地包含由多个叠加的材料层的材料堆叠，这些材料层具有至少两种互异的折射6.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中7.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中所述反光片设计(110)的一个或多个部所述基板薄膜的承载所述多个光源(104)中的至少一个光源的所述第一8.根据上述任一项权利要求所述的结构，其包含至4学透明黏着剂或底胶或由光学透明黏着剂或底9.根据权利要求8所述的结构，其中所述至少一个另外选地共挤出类型的所述基板薄膜(102a)的层，其还包含用于所述光源(104)的承载层述至少一个另外的材料层的所述层的材料堆叠在所述反光片设计的所述层与所述塑胶层入射密度及/或孔洞的大小优选地随着与所述多个光源中的至少一者的距离5其中所述多个光源(104)中的至少一个光源相对于所述准直反光片表面的对称轴优选层部分，其具有经改变的反射特性以用于光转向及可选地穿过所述塑胶层的输出耦合18.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中所述塑胶层局部地界定表面特征或表所述输出耦合元件的入射密度、厚度及/或一个或多个其他尺寸优选地随着与所述多20.根据上述任一项权利要求所述的结构，其包含至少部分地覆盖所述多个光源中的至少一个光源的发光部分的外涂层(124)，所述外涂层包含可选地相比所述塑胶层具有较21.根据上述任一项权利要求所述的结构，其包含设计(110c)的优选地实质上垂直于所述光输出耦合区域而对准的至少一部分与所述光输少一个光源且设置在所述基板薄膜上的电路板(602)，所述电路板可选地进一步承载由光学透射材料制成的覆盖所述至少一个光源的光波导(908)、由光学透射的且可选地为透明的材料制成的布置在所述电路板的外周处的壁结构(902)及/或优选地介于所述壁结构与23.根据上述任一项权利要求所述的结构，其在自所述多个光源中的至少一个光源朝24.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中所述多个光源中的至少一个光源包含625.根据上述任一项权利要求所述的结构，其包与所述多个光源(104)中的任一者一体成型，用于动态且独立地调整所述多个光源中的至26.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中所述27.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中(106a)中的至少一者部分地或实质上定位在所述反光片设计的背离所述光学透射塑胶层28.根据上述任一项权利要求所述的结构，其中(150)所述反光片设计(110)的至少一29.一种多源多目标照明系集(800)，其包含堆出耦合在所述系集的一个或多个表面及/或在所述系集之中或之上的经照明输出耦合元件对设置于所述基板薄膜的第一侧上的多个顶部发光(104a)、底部安装的光源(104)进在所述反光片设计上的光优选地朝向所述塑至少一个另外的材料层可选地包含热塑性材料或光学透明黏7或34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法，其中所述光学透射塑胶层经配置成具35.根据权利要求30至34中任一项所述的方法，其中所述光学透射塑胶层至少部分地8由多种不同技术设置至基板元件上。举例而言，诸如各种表面贴装器件(SMD：surfacemounteddevice)的现成电子元件可安装于基板表面上，该基板表面最终形成多层结构的[0004]此外，射出成型结构电子元件(IMSE：injectionmoldedstructural图形来例如关于结构或相关主装置或连接的远端装置的状态而对不同的当事人发出警告开关、触敏区域或其他使用者界面(UI)特征)的位置或者关于被照明特征潜在的实际功能9部传输及最终输出耦合光的足够的解析度以及在许多情况下也为动态或适应性控制可能的光的均匀性(相对于该结构或其选定表[0010]再者，诸如高功率LED的一些(在许多方面通常有利的)光源可能消耗稍微显着的[0014]本发明的目标为至少减轻在光学功能性整合式结构及相关制造方法的上下文中[0015]该目标经由整合式功能性多层结构及用于提供多层结构的相关制造方法的各种[0024]布置在该基板薄膜的第一侧上设置的多个优选地顶部发出及底部安装的光源设[0027]本解决方案自然地取决于其各实施例而产生优于多种先前应用的解决方案的不够全内反射(TIR：totalinternalreflection)的界面可被额外经配置以补充镜面反光[0033]光学元件诸如输出耦合元件可有利地经由使相关联的材料局部变形而整体地及的上及/或下方以堆叠结构使用，该堆叠结构包括例如然后在多层薄膜的PC层上或两个多[0036]所建议的多层可为模块化的，并且使用多个互不相同及/或相似的模块拼装在一[0038]本发明的不同实施例提供的各种额外效用将基于以下更详细的描述而对于一般[0042]本文中所呈现的本发明的例示性实施例不解译为对随附申请专利范围的适用性[0047]图4描绘反光片设计中孔洞的可能设置以及用于自结构进行光输出耦合的光程中[0049]图6说明并有嵌入式电路板的实施例，该嵌入式电路板用于承载至少一个光源及潜在地另一电子元件以及包括抛物面反光片[0052]图9说明其中发光模块被包括在结构中的实施例，该发光模块包括位于电路板上[0060]多层结构包括至少一个基板薄膜102，其优选地具有可挠性及可3D成型(可3D塑第二侧及相关联的第二表面108b，该第二表面基本上面向薄膜102的至少一个实例以及潜108b可为基本上面向使用环境及例如其上透明的材料，其中总体热塑性层的光学透射率在一些使用情境中可优选地为至少50%,[0065]就适用材料而言，层108可通常包含例如选自由以下组成的群组中的至少一种材[0067]在一些实施例中，着色或更强烈着色的树脂作为层108的材料可提供可行选项以限制结构100内及外部的非所需光泄漏从而封闭元件或通常距离，且隐藏内部构件诸如光[0068]项目124指代至少部分覆盖光源的发光部分的外涂层，该外涂层包含可选地具有[0070]多层结构中所包括的基板薄膜102及/或另一薄膜或一般材料层可包含选自由以下组成的群组的至少一种材料：聚合物、热塑性材料、电绝缘材料、聚甲基丙烯酸甲酯[0072]薄膜102及可选地结构100中所包括的另一薄膜或层的厚度可取决于实施例而变干LED发出器的多色或具体而言RGBLED可提[0078]在包覆模制或以其他方式在其上制备层108期间，光源104可至少部分嵌入层108[0079]层108可包括位于层108的任一侧(诸如第一侧108a或第二侧108b)上的一个或多并在该层内传播的光将被输出耦合至周围层及/或环境。考虑到相应的输出耦合区域112，联的输出耦合区域的旁边并且更远离该区域由使源104发出的光在层108内及邻接层或材料界面处传播(主要或也经由反射)更长距离受益于包括在结构中的相同或不同基板上(并且利用设计110)的若干光源114，或者具有与其相关联的至少部分接合的或者单独的输出耦合区信号及/或功率。电路设计106可经由例如结构100的含有布线或连接件的外表面或边缘连分布物理定位或在结构的两个或更多个层之间共享(例如，第一部分驻留于一个层上/其[0081]光源104可为发射性的，如自源104延伸至透射层108中的虚线104a(顶部射出)、[0084]反光片设计110或整个设计100的一个或多个部分可位于塑胶层的与面向承载光源104的基板薄膜102的第一侧102f的一侧等同于(参见用于说明的反光片/反光片部分层(诸如层114)的外部，从而位于例如反光片设计11离跨越层108的体积及到反光片设计110的可能中间空间，即使导体106a经配置以向/自可选地至少基本上或部分地驻留于该体积内的电子元件诸如光源104传输例如数[0086]同样，基板薄膜102本身的至少一部分可被定位成位于反光片设计110e的至少一反光片设计110e及基板薄膜102的堆叠顺序因此可至少局部地与例如图1中提供的主要图基板薄膜102上(并且潜在地在已经设置至薄膜102的电路设计106及/或光源104的一个或偶尔地到达反光片设计110并自其反射的光的光程，因此可提高该布置的光学效率以及也程会增加达图中所示距离D(即反光片设计110c与每个所考量光源104之间的距离)的大约两倍时，光源104或在所使用若干光源的典型情境中的光源104与相关联的输出耦合区域光片设计110的反射比优选地至少局部为约75优选地至少约90且最优选地至少约[0097]为达成例如足够反射率，反光片设计110或该结构中所包括的一些其他光学功能元件至少局部地优选地包括选自由以下组成的群组中的计110的若干可选地堆叠材料层可经由选定涂布技术(例如，塑胶上的PVD(：physical[0107]反光片设计110的至少一层或其他部分、该至少一个另外的材料层114的层及层[0109]该至少一个另外的材料层114可可选地包含例如光学清透黏着剂(OCA:optically层可为或建立用于承载光源104以及电路设计106及潜在额外电子元件或其他元件的基板[0114]体现为例如薄膜的中间层116也可充当各种元件诸如包括光源的电子组件的基板一个层可进一步为多层构造诸如多层薄膜116a(进一步可选地为共挤出的多层薄膜)的构[0117]项目118指代该结构可例如与剩余元件(诸如反光片设计110或各种(其他)材料一个或多个相关联的材料层)，使得入射在元件118上的光的至少一部分在已穿过层108之后经由层108的表面108a或者经由该结构的底(如图中定向的)表面输出耦合，潜在地不再如层108的可以局部地承载或界定例如构成输出耦合元件118的至少一部分的表面特征或诸如其一个或多个层(若并非作为整体设计)可至少局部的一者或多者也可至少在某些地方设置有孔洞，这些孔洞又可经配置以与其他层的孔洞在多层结构的制造过程期间容纳例如空气)或者填充有合适材料，诸如若非透明则至少在[0128]孔洞410中的任一者可已经经由穿孔或者另外以减去方式包括自项目移除材料以[0136]图6在600处说明并有嵌入式电路板602的实施例，该嵌入式电路板用于承载光源104及潜在地其他电子元件以及包括抛物面反光片表面610的反光片设计110。在一些实施少设置有若干孔洞603，以使得由源104发出并自抛物面反光片610反射的光能够方便地穿又可在层108的模制及/或印刷期间经由利用合适模具形状或之后经由例如选定减去或加[0144]图7在700处说明包括抛物面反光片表面及形状的另一潜在实施例。光源104此时一个或多个光源104的光学透射(透明或至少半透明)材料，诸如本文其他地方所论述的热[0148]图11在1100处说明具有多个光源104及其他电路系统105(诸如包括在结构中的相光源104分开同时仍然例如经由电路设计106与其电连接或者除了此类情况之外。优选地，电路系统105经配置以动态地及/或独立地调整例如光源104中至少两者中的每一者的光发45度或更大，并且反光片设计110的至少一部分基本上位于层108上其外周边及/或内周边[0154]图14在1400处进一步结合本发明的各种实施例说明用于光输出耦合的不同选项及[0167]图10在1000处示出根据本发明的用于制造整合式光学功能性多层结构的方法的提供所需光学量测设备以及其他可由此在此阶段快速上升至计上的光并且在最常见使用情况下朝向设置于项目1012处的塑胶层1或在项目1010与1012之间或者结合上述三个项目中的任一者而提供反射设计1014的额外薄膜中的一或多者上设置界定例如各种导线(走线)缘)连接。举例而言，可经由一或多个适合产生电路设计的至少一部分的印刷装置施用丝此方式也已在本文中别处论述。可利用例如DupontTMME602或ME603导电墨水作为可行导电[0177]在1008处，诸如包括诸如各种SMD的电子组件的一个或多个通常现成的组件的另外电路系统例如经由焊料及/或黏着剂附接至薄膜上的接触区域。举例而言，取决于实施[0181]项目1009具体指代一个或多个至少部分预制备的模块(诸如并有至少一个光源[0182]最终多层结构的电子元件及/或其他元件的至少部分可因此经由完全或部分预制热元件之间的电连接及/或热连接的适用选项的实例。也可例如在项目1204或1208上执行计及/或光源或其他电路系统的至少一部分)的基板薄膜可使用例如热成型或冷成型来可纳光源及/或其他元件(例如(其他)电子组件)在