匀光板及匀光照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种匀光板及匀光照明装置，所述匀光板设置有用于均匀分散光线的微纳结构，所述微纳结构具体为凹坑或自由曲面透镜或微透镜等微纳结构。所述匀光照明装置包括至少一个匀光板，还包括至少一个设置在所述匀光板入光侧的主动式发光光源及设置在所述匀光板出光侧的光谱调制层；所述主动式发光光源发出的光通过所述匀光板被均匀散射，再通过所述光谱调制层调制并拓宽光谱，形成所需的可见光。与现有技术相比，本发明专利技术在主动式发光光源及光谱调制层之间添加了一个匀光板，使得光线在匀光板中传播并被设置在匀光板上的微纳结构均匀且充分地散射，以使得照明装置的亮度均匀度大幅度提高。

Uniform plate and uniform lighting device

The invention relates to a uniform light plate and a uniform light illumination device. The uniform light plate is provided with a micro nano structure for uniformly dispersing light. The micro nano structure is specifically a micro nano structure such as a concave or free-form surface lens or a micro lens. The uniform lighting device includes at least one uniform light plate, at least one active light source arranged on the light inlet side of the uniform light plate and a spectral modulation layer arranged on the light outlet side of the uniform light plate; the light emitted by the active light source is evenly scattered by the uniform light plate, and then the spectrum is modulated and broadened through the spectral modulation layer to form the required visible light. Compared with the prior art, the invention adds a uniform plate between the active light source and the spectral modulation layer, so that the light propagates in the uniform plate and is evenly and sufficiently scattered by the micro nano structure arranged on the uniform plate, so as to greatly improve the brightness uniformity of the lighting device.

【技术实现步骤摘要】
匀光板及匀光照明装置
本专利技术涉及一种匀光板及匀光照明装置，属于光源领域。
技术介绍
背光板是用来照明被动发光显示装置如液晶显示屏的光源装置。背光板具有光利用效率高，均匀度高，耗电量小以及体积轻薄易于集成的优点。背光板与液晶屏幕结合，应用在数位相机等照明或摄影器材，汽车仪表板、导航仪器及电动玩具，笔记型电脑显示屏幕，灯装置及扫瞄器等等方面，给人们生活带来巨大便利。背光板通常由光源、导光板、光学用膜片等组成；其中，导光板是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的材料，在光学级的亚克力板材底面用激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。由于导光板的广泛应用，无数科研工作者对其设计做了很多创新与尝试，希望进一步提高其均匀度和利用效率。中国专利申请第CN201510198194.5号提出了在反射片层设计两种朝向的V型槽，并通过改变平行入射面的V型槽与垂直入射面V型槽的面积比来提高出光的均匀度。中国专利申请第CN201521088224.9号提出了在出光面设计圆弧凸条和过渡圆弧面以提高出光均匀度和亮度。中国专利申请第CN201621198948.3号提出了在导光板内表层布设圆柱型点状结构层，外表层布设条形结构层，与导光基材三者通过三层共挤设备挤压成一体，从而组成一种新型导光板，该新型导光板在一定程度上也提高了出光效率和均匀度。但是，上述导光板结构均应用于被动发光光源装置，无法应用于由LED阵列光源组成的主动发光式匀光光源；同时，导光层表面结构一般采用丝印成型的点阵或者栅格，这类结构通常会出现油墨掉落现象，不易保存，使用寿命短；而点阵或栅格结构本身也在一定程度上限制了出光效率和亮度均匀度的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能在主动发光结构的光源中获得极高的亮度均匀度和较长的使用寿命匀光板及匀光照明装置。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种匀光板，所述匀光板设置有用于均匀分散光线的微纳结构。进一步地，所述微纳结构为凹坑、自由曲面透镜、微透镜、光栅、微棱镜中的一种或至少两种的组合。进一步地，所述匀光板包括第一表面及第二表面，所述第一表面的微纳结构与第二表面上的微纳结构匹配对应。进一步地，所述微纳结构为周期性结构或非周期性结构。进一步地，所述微纳结构的尺寸范围为100nm～1mm。进一步地，所述微纳结构呈像素式或遍布式排布在所述匀光板上。进一步地，所述匀光板由单个材料组成。进一步地，所述匀光板还包括围设在微纳结构外围的外围部，所述外围部与微纳结构的折射率相异。本专利技术还提供了一种匀光照明装置，包括至少一个如上所述的匀光板、至少一个设置在所述匀光板的入光侧的光源。进一步地，还包括光谱调制层。进一步地，所述光谱调制层设置在所述匀光板的入光侧。进一步地，所述光谱调制层设置在所述匀光板的出光侧。进一步地，所述光源、匀光板及光谱调制层平行设置。进一步地，所述光谱调制层为荧光层或量子点层。进一步地，所述匀光照明装置还包括设置在所述匀光板与光谱调制层之间的第二匀光结构。进一步地，所述匀光照明装置还包括设置在所述光源出光侧最外层的第二匀光结构。进一步地，所述第二匀光结构与所述匀光板及光谱调制层平行设置。进一步地，所述第二匀光结构为棱镜。本专利技术的有益效果在于：通过在匀光板上设置有微纳结构，达到接收光线并将光线均匀散射的效果；通过在匀光板出光侧平行设置光谱调制层，达到改变或拓宽照明光谱，形成均匀分布的可见光的效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1a为本专利技术的匀光照明装置的结构示意图。图1b为本专利技术的匀光照明装置的立体结构图。图1c为实施例一所示的照明装置的结构示意图。图1d为实施例一所示的照明装置的光线走向图。图1e为实施例一所示的的照明装置的LED光源之间形成的暗纹。图2a为本专利技术所用的微纳结构呈像素式排布在匀光板上的结构示意图。图2b为本专利技术所用的微纳结构呈遍布式排布在匀光板上的结构示意图。图3a为实施例二中采用凹坑结构的匀光板的结构示意图。图3b为实施例二中采用凹坑结构的匀光板的另一结构示意图。图4a为实施例二中采用自由曲面透镜结构的匀光板的结构示意图。图4b为实施例二中采用自由曲面透镜结构的匀光板的另一结构示意图。图5a为实施例二中采用微透镜结构的匀光板的结构示意图。图5b为实施例二中采用微透镜结构的匀光板的另一结构示意图。图6为实施例二所示的匀光照明装置的光线走向示意图。图7为实施例三中LED光线在匀光板中传播的光线走向示意图。图8a为实施例四照明装置的结构示意图。图8b为图8a所示的匀光照明装置立体结构示意图。图9a为实施例五所示的匀光照明装置的结构示意图。图9b为图9a所示的匀光照明装置的立体结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术的匀光板2设置有用于均匀分散光线4的微纳结构24，具体的：所述微纳结构24可以为为凹坑、自由曲面透镜、微透镜、光栅、微棱镜中的一种或至少两种的组合。所述匀光板2包括第一表面23、第二表面21及内芯22，所述微纳结构24分别设置在所述第一表面23、第二表面21及内芯22上，以达到最佳的均匀散光的效果。诚然，在第一表面23、第二表面21和内芯22其中任意一个或多个上设置微纳结构24，也可达到均匀散光的效果，根据实际情况而定。所述匀光板2的第一表面23、第二表面21上的微纳结构24的深度可变，进而调节出光效率。为了使得获得的光线4更加均匀，匀光板2第一表面23的微纳结构24与匀光板2第二表面21上的微纳结构24应匹配对应。请结合图2a与图2b所示，所述微纳结构24呈像素式或遍布式排布在所述匀光板2上，以此达到分光更加均匀的效果。像素式排布为将一个微纳结构24看作为一个像素单元，在限定区域中任意选定行列数目并进行排布；遍布式排布为将微纳结构24排布至限定区域中所有地方；其中，像素式排布的微纳结构24之间的间距大于遍布式排布的微纳结构24之间的距离。所述微纳结构24为周期性结构或非周期性结构，尺寸范围为100nm～1mm。所述匀光板2可由单个材料组成，在制作所述匀光板2时，可选取塑料或者玻璃作为材料，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种匀光板，其特征在于，所述匀光板设置有用于均匀分散光线的微纳结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种匀光板，其特征在于，所述匀光板设置有用于均匀分散光线的微纳结构。


2.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述微纳结构为凹坑、自由曲面透镜、微透镜、光栅、微棱镜中的一种或至少两种的组合。


3.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述匀光板包括第一表面及第二表面，所述第一表面的微纳结构与第二表面上的微纳结构匹配对应。


4.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述微纳结构为周期性结构或非周期性结构。


5.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述微纳结构的尺寸范围为100nm～1mm。


6.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述微纳结构呈像素式或遍布式排布在所述匀光板上。


7.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述匀光板由单个材料组成。


8.如权利要求1所述的匀光板，其特征在于，所述匀光板还包括围设在微纳结构外围的外围部，所述外围部与微纳结构的折射率相异。


9.一种匀光照明装置，其特征在于，包括至少一个如权利要求1～8中任意一项所述的匀光板、至少一个设置在所述匀光板的入光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林森，乔文，花尔凯，张恒，
申请(专利权)人：苏州苏大维格光电科技股份有限公司，苏州维旺科技有限公司，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32