[实用新型]一种自适应间距的微透镜阵列导光板

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED照明设计和精密光电零部件制造领域，尤其涉及一种自适应间距的微透镜阵列导光板。

背景技术

目前，LED平板灯主要采用直下式与侧入式两种，本实用新型主要涉及一种侧入光式平板灯导光板，侧入式平板灯灯体轻薄，便于安装，而且外形美观，所以目前市场上侧入式平板灯占主导地位。目前平板灯导光板有印刷式、化学蚀刻式、激光雕刻式和微切削雕刻式等。印刷式成本相对较低且适合于大尺寸的导光板的制作，但存在油墨的黏度不易控制，精确度不高且造成污染的缺点，已经逐渐被淘汰；化学蚀刻的缺点是光学表面较为粗糙，其网点深度受网点横向尺度精度的限制，化学蚀刻的网点深度浅、使最终生产出来的导光板的导光效率不高，且大幅面的化学蚀刻的均匀性控制很困难；与化学蚀刻相比，激光雕刻制作导光板能够很好的控制网点的深度，但是生产效率低，很难进行批量生产；微切削是利用金刚石刀具在导光板基板上进行成型切削，加工出微结构，这种加工方法使用的微切刀具易磨损，而且对基板的成型精度要求较高，此外生产效率较低。为了解决现有主流技术的缺点，本实用新型设计出了一种微透镜阵列结构导光板，与主流技术相比具有导光效率更高、亮度更高且发光更均匀等特点，制作工艺简单易控制，清洁无污染，且易于批量生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中导光板制作精度低、导光效率低、出光均匀度低、生产效率低和制作工艺复杂等问题，提供一种自适应间距的微透镜阵列导光板。

本实用新型可通过如下技术方案实现：

一种自适应间距的微透镜阵列导光板，包括导光板，所述导光板的反射表面设置有若干相互平行且同时平行于导光板一条边的V槽形或V突起状的反射面透镜结构，所述反射面透镜结构相对于导光板的中心线呈左右对称分布，且相邻两个反射面透镜结构的间距从导光板的两侧向导光板的中间递増设置，其取值为30～5000微米。

进一步地，所述反射面透镜结构2的两侧面的夹角为30～170度，深度或高度为0.01～0.5毫米。

进一步地，所述导光板的出光表面设置有若干相互平行且同时平行于导光板一条边的V槽形或V突起状的出光面透镜结构，所述出光面透镜结构等间距分布，相邻出光面透镜结构的间距取值为30～2000微米。

进一步地，所述出光面透镜结构的两侧面的夹角为30～170度，深度或高度为0.01～0.2毫米。

进一步地，所述导光板的入光侧面设置有若干相互平行且同时平行于导光板一条边的V槽形或V突起状的入光面透镜结构，所述入光面透镜结构等间距分布，相邻入光面透镜结构的间距取值为30～2000微米。

进一步地，所述入光面透镜结构两侧面的夹角为30～170度，深度或高度为0.01～0.2毫米。

进一步地，所述导光板外形为长50～1200毫米、宽50～1200毫米、厚2～20毫米的薄板。

进一步地，所述导光板的材料为光学玻璃、有机玻璃、亚克力、高透光聚合物。

进一步地，相邻两个反射面透镜结构(2)的密度其中D是反射面透镜结构的宽度，L是相邻两个反射面透镜结构的间距，密度P的分布与反射面透镜结构距入光侧面的距离x呈指数函数关系，即其中A，B，C为实常数，2≥A≥0且5≥B>0，2≥C≥-2。

根据光的传输散射理论，当光从光密介质射入光疏介质时，光的入射角达到一定角度即临界角时，不再有折射光线射出，此时光在光疏介质和光密介质交界面发生全反射。将光源安装在一块平板亚克力平板两侧面时，只有靠近光源的一小块区域没有达到光的全反射条件而使光从板的顶面和底面折射出，大部分的光在在亚克力板内发生全反射而向前传播，所以亚克力板顶面只有靠近光源的很小的一部分区域发光，而大部分区域没有光射出而呈现较暗的状态，难以达到导光的效果。为了打破这一规律，在亚克力板的顶面或底面制作一种微小的透镜结构，微透镜结构破坏了光在亚克力板内部传输的路径，从而打破了光的全反射条件使光从亚克板的顶面或底面射出，从而达到导光的效果。为了使导光板表面出光均匀且导光效率更高，导光板底面和顶面都设计有微透镜结构，表面的微透镜结构和排布方式都需要根据严格的配光来设计。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)与印刷式导光板、化学刻蚀导光板和激光雕刻导光板相比，本实用新型所设计的导光板的微阵列透镜结构的形状精度和表面质量可以精确保证，进而使导光板内光路严格可控。