四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材及LED照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材及LED照明装置。所述光学薄膜/板材的一面具有周期性排列的凹陷部，所述凹陷部呈倒置的四棱台形状，周期性排列的凹陷部的周期长度为0.15毫米‑2.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米‑2毫米，所述四棱台的倾斜面与底面的夹角角度为30°‑40°，所述凹陷部的深度为0.05毫米‑0.2毫米。本实用新型专利技术利用凹陷微结构光学薄膜/板材对LED光源的集中光学输出进行调节，从而在满足照明光分布的同时又降低了UGR，改善了眩光情况。

Microstructure Optical Thin Film/Plate and LED Illumination Device with Quadrangular Concave

The utility model provides an optical thin film/plate with four ridges and concave microstructures and an LED lighting device. One side of the optical thin film/plate has periodically arranged depressions, which are in the shape of inverted quadrilateral platforms. The periodic length of the periodically arranged depressions is 0.15 mm 2.05 mm, the bottom edge of the quadrilateral platforms is 0.1 mm 2 mm, and the angle between the inclined surface and the bottom of the quadrilateral platforms is 30 40, and the depth of the depressions is 0.05 mm. 0.2 millimeters. The utility model adjusts the concentrated optical output of the LED light source by using the sunken microstructural optical thin film/plate, thereby satisfying the distribution of illumination light, reducing UGR and improving the glare condition.

【技术实现步骤摘要】
四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材及LED照明装置
本技术属于LED照明领域，尤其涉及一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材以及具有该光学薄膜/板材的LED照明装置。
技术介绍
半导体光电二极管，作为一种节能环保的新型光源，包含有机发光二极管(OLED，LightEmittingDiode)与无机发光二极管(LED，LightEmittingDiode)，越来越广泛地应用于通用照明环境。现有的照明应用LED，具有普通照明所需的亮度、效率、使用寿命、色温以及白点稳定性。因此，绝大多数普通照明应用设计中都采用这类LED，包括路面、停车区以及室内方向照明。在这些应用中，由于无需维护(LED的使用寿命比传统灯泡的要长得多)且能耗低，所以基于LED的照明装置降低了总体拥有成本(TCO)。照明级LED具有至少50,000小时的高效、方向性照明。利用照明级LED的优点设计的照明系统功效超过所有白炽灯和卤素灯具，寿命延长了5到50倍，降低了对环境的影响，不含汞、电站污染小、垃圾处理费用低。从而，LED照明装置正受到越来越广泛的应用(本文不特别指出的情况下，前述及后述的“LED照明装置”包括具有无机发光二极管LED的照明装置以及具有有机发光二极管OLED的照明装置)。为了适应各种环境的不同照明需求，LED照明装置中需要利用二次或者多次光学控制器件改变其光学输出以满足不同应用场景的照明需求。例如，路灯由于灯杆间距大而对光学透镜或光学反射器采用大角度照明设计，商场照明因为要凸现商品而对光学透镜或光学反射器采用小角度照明设计，办公环境由于需要柔和均匀的光分布而对光学透镜或光学反射器采用水滴型光学照明设计等。即不同的光学照明环境需要设计不同形状的光学控制器件。二次或者多次光学控制器件通常是各种光学透镜和光学反射器等。如图1所示的LED照明装置，外壳1中设置印刷电路板3，印刷电路板3上设置至少一个LED芯片2，二次光学控制器件为光学透镜10，位于LED芯片2上方，罩盖4将LED芯片封在外壳1中。另外，为了适应不同的LED光源(即LED颗粒大小，封装和LED出光特性均有差异)，还需要分别设计不同尺寸的光学透镜或光学反射器以与对应的LED光源匹配。因此，当LED光源产生变化后，针对某一种LED设计的二次或者多次光学控制器件无法继续使用，二次或者多次光学控制器件的通用性差，需要重新设计并制造二次或者多次光学控制器件，从而大大提高了LED照明装置的成本，限制了LED的广泛应用。此外，由于LED光源集中的光学输出导致LED照明装置的表面亮度非常高，眼睛在视野内遇到非常强烈的光或者背景光很暗时，会引起可见度降低，以至于难以看清物体，还会引起眼睛流泪、疼痛，甚至眼睑痉挛等，在光学上，我们采用统一眩光值UGR来度量室内视觉环境中的照明装置发出的光对人眼造成不舒适感主观反应的心里参量，其量值通过CIE统一眩光值公式进行计算：其中，Lb为视野内背景的亮度，L为视野内灯具的亮度，ω和ρ分别是灯具光线进入眼睛的角度和与灯具排布位置相关的系数。从公式中可以看出，UGR是因为“视野范围内”灯具与背景的对比强烈，即L/Lb越大，人的视觉感受将越不舒服。通常UGR以3位一个级别，感官上对应关系如表1。表1从上表可以看出UGR对于人们的心理有着明显的作用，影响着人们的情绪，这一影响制约了LED的广泛应用。UGR的值越大，说明视野范围内的灯具与背景亮度对比越强烈，使人感觉不舒适，UGR值为19及以下(国际标准)时，会增强人的舒适感。UGR的减小，即防眩效果很大程度上取决于灯具的光学设计。因此，亟需一种能够适应于不同LED光源及不同应用场景的照明需求并满足UGR值低于19的高光效LED照明装置。
技术实现思路
基于此，针对上述技术问题，提供一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材及LED照明装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材，所述光学薄膜/板材的一面具有周期性排列的凹陷部，所述凹陷部呈倒置的四棱台形状，周期性排列的凹陷部的周期长度为0.15毫米-2.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-2毫米，所述四棱台的倾斜面与底面的夹角角度为30°-40°，所述凹陷部的深度为0.05毫米-0.2毫米。优选地，所述周期长度为0.15毫米-1.55毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-1.5毫米，所述夹角角度为32°-38°，所述凹陷部的深度为0.05毫米-0.2毫米。优选地，所述周期长度为0.15毫米-1.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-1毫米，所述夹角角度为33°-37°，所述凹陷部的凹陷深度为0.05毫米-0.2毫米。优选地，所述周期长度为所述底面边长与沿排列方向相邻凹陷部底面四边形之间的间距之和。本技术还涉及一种LED照明装置，其具有四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材。本技术LED照明装置包括外壳，设置在外壳中的印刷电路板，设置在印刷电路板上的至少一个LED芯片，与所述至少一个LED芯片电连接的LED驱动电源，以及将LED芯片封在外壳中的罩盖，所述光学薄膜/板材设置在所述罩盖的外表面。本技术LED照明装置还包括附接在所述印刷电路板和/或所述外壳的一部分上的反射光学薄膜/板材。本技术利用凹陷微结构光学薄膜/板材对LED光源的集中光学输出进行调节，从而在满足照明光分布的同时又降低了UGR，改善了眩光情况。附图说明图1为现有的LED照明装置的结构示意图；图2是根据本技术的较佳实施例的LED照明装置的结构示意图，其中(a)为直下式，(b)为侧发光式；图3为本技术的光学薄膜/板材的俯视结构示意图；图4为本技术的光学薄膜/板材的侧视结构示意图；图5为现有凹陷微结构光学薄膜/板材的光学输出分布示意图(a)与本技术四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材的光学输出分布示意图(b)的对比；图6为现有凹陷微结构光学薄膜/板材的光学输出眩光值UGR(a)与本技术的光学输出眩光值(b)的对比。具体实施方式结合以下具体实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明。图2中，1表示外壳，2表示LED芯片，3表示印刷电路板，4表示罩盖，5表示光学薄膜/板材，6表示凹陷部，7表示反射光学薄膜/板材，8表示导光板。如图2所示，本技术的LED照明装置包括外壳1，设置在外壳1中的印刷电路板3，设置在印刷电路板3上的至少一个LED芯片2，与至少一个LED芯片2电连接的LED驱动电源(图未示)，以及将LED芯片2封在外壳1中的罩盖4，光学薄膜/板材5设置在罩盖4的外表面，以控制LED芯片2的光学输出达到特定应用场景的照明要求。照明装置依据光源位置不同，可分为直下式和侧发光式。图2中，(a)为直下式，即芯片2位于外壳1底部的PCB3上；(b)为侧发光式，即芯片2位于外壳1的侧面。具体地，外壳1为高散热压铸铝材质，压铸或挤出成型，具备良好的散热性能。印刷电路板3上设置的LED芯片2的数量可以为一个或多个。LED芯片2可以为大功率、中功率或小功率贴片芯片，并且可以采用串联，并联或者串并结合的方式贴片在印刷电路板3上。印刷电路板3与直流驱动电源相配合，驱动LED芯片2发光达到照明效果。其中，如图3以及图4所示，光学薄膜/板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材，其特征在于，所述光学薄膜/板材的一面具有周期性排列的凹陷部，所述凹陷部呈倒置的四棱台形状，周期性排列的凹陷部的周期长度为0.15毫米‑2.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米‑2毫米，所述四棱台的倾斜面与底面的夹角角度为30°‑40°，所述凹陷部的深度为0.05毫米‑0.2毫米。

【技术特征摘要】
1.一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材，其特征在于，所述光学薄膜/板材的一面具有周期性排列的凹陷部，所述凹陷部呈倒置的四棱台形状，周期性排列的凹陷部的周期长度为0.15毫米-2.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-2毫米，所述四棱台的倾斜面与底面的夹角角度为30°-40°，所述凹陷部的深度为0.05毫米-0.2毫米。2.根据权利要求1所述的一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材，其特征在于，所述周期长度为0.15毫米-1.55毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-1.5毫米，所述夹角角度为32°-38°。3.根据权利要求1所述的一种四棱台凹陷微结构光学薄膜/板材，其特征在于，所述周期长度为0.15毫米-1.05毫米，所述四棱台的底面边长为0.1毫米-1毫米，所述夹角角度为33°-...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚彬彬，廖尉钧，侯爱权，龚汉红，张伟，金裕程，
申请(专利权)人：中蓝光电科技上海股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31