[发明专利]一种光学扩散片

说明书

技术领域

本发明用于提高LED等发光灯具的均匀性。

背景技术

在常规照明和机器视觉光源领域，目前大多采用传统LED芯片作为光源。这个光源需要由很多LED排列组成。然而，由于边缘的LED阵列和中央处的LED阵列的LED密度不同，导致边缘发光不均匀。这个缺点尤其在机器视觉光学这种需要超高均匀性的光源中体现的尤为明显。因为在光学检测中，一点的光不均匀性就会带来后期图像处理上的高报错率。本专利提出的一种光学扩散片，采用了特有的边缘倾斜反射面和反射层设计，解决了边缘不均匀性的问题。

发明内容

本专利的光学扩散片的四周采用倾斜面设计，然后在四周加上反光层。以下简称这种设计为倾斜扩散片，以区别传统扩散片。在传统LED的光源中(图1左)，由于LED边缘处和中心处LED的密度不同，导致出光面(1)和(2)两个位置的发光强度不同。而传统光学扩散片无法解决这个问题，因为在边缘处的光强被削弱，造成整个发光的不均匀。然而，这种倾斜扩散片采用倾斜边缘和发光层的结合，使得边缘处的光强得到补充，从而增强了边缘的均匀性。

这种倾斜扩散片的原理图参见图2。入射光(1)进入扩散片，被扩散片散射。其中部分散射光(2)会射入倾斜的边缘，被反射层反射后的光线(3)进入到边缘区域，补充边缘区域的光强，从而增强光的均匀性。

这种倾斜式设计可以应用到不同扩散片结构中，包括不同形状的平板扩散片，柔性扩散片，复杂结合结构的扩散片等。

这种扩散片的反射层可以使用金属图层，包括银、铝等。制备技术可以使用分子热蒸发，电化学溶液法等形式。

这种反光片的反射层可以为单层或者多层材料，从而可以根据需要对特定波长的光进行筛选。也就是只反射固定波段的波长，从而对出射光有一个光谱修饰作用。

这种扩散片的反射层可以采用传统的反射片。

这种倾斜扩散片的材料可以用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料，也可以使用玻璃，石英等材质。

这种倾斜扩散片可以单独作为光学扩散片实施，也可以和传统的光学扩散片一起混合使用。

附图说明

图1传统扩散片和本专利的倾斜扩散片的效果图

图2本专利的光学主动扩散片的原理图

图3实施方案1的解释图。(1)是面光源和(3)的切面图。所使用的倾斜光学扩散片四面的倾斜角度是5度。倾斜面上覆盖了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，简称传统反光片。

具体实施方式

下面通过产品合成的具体实施案例对本发明作进一步的阐述，其目的不仅在于更好的理解本发明的内容，但本发明不受实施案例的限制。

以下关于具体尺寸、数量和材质等规格，在实施上可以选择多种数值。以下实例实施给出其中一种方案。

实施方式1  平板倾斜扩散片

如图3所示，长100mm宽80mm高10mm的长方形透明塑料，四周斜面倾斜角度是5度。LED发光从下面入射进入单侧主动光学扩散片，光线被凹透镜改变光路形成扩散。

实施方式2  涂覆纳米金属反射层的平板倾斜扩散片

基于实施方式1，但是反光层采用的材料为银，厚度为150nm，采用的制备工艺师分子热蒸发仪。这种纳米厚度的反射层，和扩散片紧密贴合，减少了传统反光片和扩散片之间的粘合剂的损耗，并且使得反光片从分子层面紧密贴合在扩散片四周，提高了反射率，也降低了光损耗。

实施方式3  波长选择性的平板倾斜扩散片

基于实施方式2，但是反光层采用金属铝和聚3已基噻吩(P3HT)的双层结构。P3HT吸收600nm以下的光，这样就可以针对600nm以上的光进行晒选和反射。