一种大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱制造技术

本发明专利技术公开了一种大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱，包括发散板、光导入板和LED光源。发散板上刻有发散点。光导入板的一侧边为斜边，光导入板紧贴于发散板的背面，且其斜边朝外。LED光源设置于光导入板的斜边对面一侧，光从该侧导入，经斜边全反射进入发散板。光导入板离LED光源较近的一侧与发散板间设置有遮光层，防止LED光源光折射进入发散板。本发明专利技术的大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱可以得到大幅面高亮度LED面光源，特别适合超薄LED导光板灯箱。与侧入式LED导光板灯箱相比，亮度明显提高；与背面设置大量LED光源的面光源相比，均匀度更高、厚度更薄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导光板灯箱，尤其是涉及一种基于全反射技术的多通道侧入式LED导光板灯箱。
技术介绍
LED导光板灯箱优点非常明显，与传统灯箱相比：(1)节能：比同等面积的传统灯箱使用更少光源，省电达80％以上；(2)超薄：超薄灯箱厚度为2.5-4.5厘米，传统灯箱为12厘米-18厘米，极限降低占地范围；(3)方便：灯箱结构合理，无论是初装、挂墙、或是更换图片和维护都十分方便；(4)光均匀：由于导光板的存在使得光线均匀，完全平面光线输出，无“排骨”现象。因此应用十分广泛。目前LED导光板灯箱的常见结构有两种：一是将LED光源设计在导光板侧面，LED进入导光板后，在表面全反射，不断前进，导光板上刻(印)有散射点，光经过散射点后全反射被破坏，光出射导光板，形成均匀的面光源。二是LED光源设计在导光板的背面，导光板内有光散射材料，光进入导光板后，被均匀散射，在出光面形成了均匀的面光源。第一种设计的缺点是，由于仅仅侧面有LED光源，进入导光板的光通量并不大，因此难以得到大幅面高亮度导光板灯箱。第二种设计由于在背面入射光，可以形成高亮度大幅面灯箱，但是光的均匀性不好，也难以形成超薄结构。专利CN2015106767755提出一种在导光板内植入多条光通道(光纤)的办法，解决光侧入式导光板灯箱亮度不高的技术难题。但是该技术要求在现有的生产技术上做较大的改进，且价格不菲，难以获得广泛应用。专利CN2014100640671提出在一种特殊背板结构，使得导光板出光均匀，但是该技术适用于液晶显示，同时只是对导光板单独设计，不涉及LED光源，因此无法运用到LED超薄灯箱中。专利CN2014100642446提出一种采用多个类梯形结构改善亮度均匀性的导光板，这种方法实质是增加侧边入光面积增加光通量，对于LED导光板灯箱，其效果有限。专利CN2013106398592提出增加进入导光板的光通量的多种结构，但是这些结构要么加工复杂，要么难以保持超薄结构，运用到LED超博灯箱中，虽然能够增加亮度，但是亮度依然不够高。
技术实现思路
针对现有技术中LED导光板灯箱存在的上述问题，本专利技术提供一种大幅面高亮度的LED导光板灯箱。本专利技术的技术方案如下：一种大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱，包括发散板、光导入板和LED光源，所述发散板上刻有发散点，所述光导入板的一侧边为斜边，光导入板紧贴于发散板的背面，且其斜边朝外，所述LED光源设置于光导入板的斜边对面一侧，光从该侧导入，经斜边全反射进入发散板；LED光源的发散角为α，光导入板的斜边的倾斜角为β，二者满足其中发散板和光导入板为同种材料，其折射率为n。作为本专利技术的进一步改进，所述光导入板的斜边的倾斜角为β小于24°。作为本专利技术的进一步改进，所述LED光源的发散角α于或等于20°。所述LED光源一般选择小角度LED，本专利技术选择发散角小于或等于20度的光源。作为本专利技术的进一步改进，所述光导入板离LED光源较近的一侧与发散板间设置有遮光层。设置遮光层的目的是避免从发散板一侧看到LED光源。作为本专利技术的进一步改进，所述发散点的密度为每平方3000点。本专利技术的有益效果如下：本专利技术可以得到大幅面高亮度LED面光源，特别适合超薄LED导光板灯箱。与侧入式LED导光板灯箱相比，亮度明显提高；与背面设置大量LED光源的面光源相比，均匀度更高、厚度更薄。附图说明图1是设置三组光导入板时本专利技术的侧面结构示意图。图2是设置五组光导入板时本专利技术的背面结构示意图。图3是遮光层的位置示意图。图4是本专利技术的原理图。图中：1、发散板；2、光导入板；3、LED光源；4、遮光层；5、第一界面；6、第二界面；7、第三界面。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱的结构如图1所示，包括发散板1、光导入板2和LED光源3。发散板1上刻有发散点。光导入板2一侧边为斜边，斜角小于24°。光导入板2设置在发散板1的背面，与发散板1紧贴，中间无缝隙，斜边朝外。LED光源3设置在光导入板2的斜边对面一侧，光从该侧边导入，经斜边全反射进入发散板1。LED光源3的发散角小于或等于20°。光导入板2离LED光源3较近一侧与发散板1间设置有如图3所示的遮光层4，防止出现排骨效应，如果没有遮光层4，从发散板1可以看到LED光源3，这样将不是面光源。发散板1上刻有发散点。发散板1的背面可以设置多组如图1或图2所示的光导入板1和LED光源3。作为本专利技术的优选实施例：上述发散板1上发散点的密度为每平方3000点，每厘米的散射率为千分之三，尺寸为4*4米；光导入板2的斜角为10°，厚度为1厘米；LED光源3的发散角为20°；遮光层4长度为2厘米。如在发散板1背面设计如图1所示的三排LED光源3，则其亮度达到80cd/m2，总厚度1.6厘米。本专利技术的原理如图4所示。LED光源的发散角为α，光导入板2的斜边的倾斜角为β，LED光源3发出的光在第一界面5发生折射，进入光导入2，在第二界面6(斜面)上发生全反射，然后进入发散板1，在第三界面7上发生全反射。要在第二、第三界面上满足全反射，要求：式中，发散板1和光导入板2为同种材料，折射率为n。由于LED光源3的发散角和光导入板2的斜角满足该条件，光进入光导入板2后，会在斜边上发生全反射而小角度进入发散板1，在发散板1内全反射前进，经散射点散射后，正面出射，从而形成面光源。综上，小发散角为2α的LED光源3发出的光，在第一界面5发生折射进入光导入板2后，在第二界面6发生全反射，进入发散板1，在发散板1第三界面7发生全反射而在发散板1内前进。由于发散板1背面可以设置很多光导入板2，使得很多的LED光源3发出的光能够进入发散板1，因而，发散板1的亮度可以很高。综上所述，本专利技术将光发散和导入两部分分成发散板和光导入板两部分实现，提出了LED光源发散角与光导入板斜角之间的设计要求，在保持侧入式LED导光板灯箱超薄特点的同时，提高了亮度和单块灯箱最大面积。所述实施例为本专利技术的优选的实施方式，但本专利技术并不限于上述实施方式，在不背离本专利技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱，其特征在于：包括发散板(1)、光导入板(2)和LED光源(3)，所述发散板(1)上刻有发散点，所述光导入板(2)的一侧边为斜边，光导入板(2)紧贴于发散板(1)的背面，且其斜边朝外，所述LED光源(3)设置于光导入板(2)的斜边对面一侧，光从该侧导入，经斜边全反射进入发散板(1)；LED光源的发散角为α，光导入板(2)的斜边的倾斜角为β，二者满足其中发散板(1)和光导入板(2)为同种材料，其折射率为n。

【技术特征摘要】
1.一种大幅面高亮度LED导光板超薄灯箱，其特征在于：包括发散板(1)、光导入板(2)和LED光源(3)，所述发散板(1)上刻有发散点，所述光导入板(2)的一侧边为斜边，光导入板(2)紧贴于发散板(1)的背面，且其斜边朝外，所述LED光源(3)设置于光导入板(2)的斜边对面一侧，光从该侧导入，经斜边全反射进入发散板(1)；LED光源的发散角为α，光导入板(2)的斜边的倾斜角为β，二者满足其中发散板(1)和光导入板(2)为同种材料，其折射率为n。2.根据权利要求1所述的一种大幅面高亮...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶丰，吴峰，陈功，朱锡芳，周祥才，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32