CN108398741A - 复合导光装置及一种复合导光装置的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于照明技术领域，公开了复合导光装置及一种复合导光装置的制作方法。复合导光装置，包括导光板本体。本发明还提供了一种复合导光装置的制作方法，采用上述的复合导光装置。本发明提供的复合导光装置，通过在导光板本体设有导光微结构的一侧设置复合反射层，复合反射层包括由内向外依次设置的低折射率层、第一光学粘连层和反射片，低折射率层的折射率低于导光板本体的折射率，并依次贴合在一起，贴合后，复合导光板的强度、硬度均增强，简化了装配工艺并降低了材料成本满足了超薄设计，且由于反射片是通过第一光学粘连层以面压合工艺，避免了反射片在热胀冷缩时应力释放不均、造成局部鼓起，使得出光效果较好。

Description

复合导光装置及一种复合导光装置的制作方法

技术领域

本发明属于照明技术领域，更具体地说，是涉及复合导光装置及一种复合导光装置的制作方法。

背景技术

传统的灯具由背板、反射片、导光板和防炫光灯板(扩散板)构成，并根据不同的边框，采用***式或堆栈式工艺进行装配。采用这两种方式装配的灯具出光是均匀的，具体参阅图1，光线首先入射到导光板本体10，因导光板本体10与反射片22之间是空气层4，且导光板本体10的折射率n_LGP(n_LGP＝1.49)远远大于空气层4的折射率(n_Air＝1.0)，由斯涅尔定律知：当光由光密介质(折射率比较大的介质)射入光疏介质(折射率比较小的介质)时，光线会在导光板本体 10内发生全反射，无法从导光板本体10内逃逸出去，仅能向另外一侧传输(即向非入光侧方向传输)。导光板本体10内的全反射光线遇到导光微结构13，光线由全反射变成漫反射，一部分直接出射，一部分射入到反射片22，通过反射片22反射回导光板本体10内，并最终射出，从而形成均匀照射的效果。

但这两种装配方式，都需要人工依次将背板、反射片、导光板和扩散板堆放在一起，共四道组装工序，装配工艺复杂且成本较高。且通过堆栈方式下组装的灯具存在以下两个问题，一个是当各种光学元器件处于过盈配合的情况下，当灯具处于高温或冷热冲击的环境中时，反射片会因为冷热不均，发生热膨胀，进而产生波浪起伏，影响出光效果；另一个是当各种光学元器件处于间隙配合的情况下，各种光学元器件之间会有空气层，增加了整体厚度，不利于超薄设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合导光装置，以解决现有技术中存在的装配工艺复杂、出光效果不佳以及整个灯具整体厚度增加的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种复合导光装置，包括导光板本体，所述导光板本体的一面设置有用于将光线进行漫反射的所述导光微结构，所述导光板本体的相对的另一面设有用于将光线射出的出光面，所述导光板本体的侧面设有用于将光线导入的入光面，所述导光板本体设有导光微结构的一面设有复合反射层，所述复合反射层包括由内向外依次设置的低折射率层、第一光学粘连层和反射片，所述低折射率层的折射率低于所述导光板本体的折射率，所述低折射率层与所述导光板本体连接。

进一步地，所述低折射率层的折射率≤0.83n_LGP，n_LGP为所述导光板本体的折射率。

进一步地，所述低折射述率层包括导光板本体上的镀层，所述低折射率层的可见光透过率≥90％。

进一步地，所述第一光学粘连层为双面透明胶层，所述第一光学粘连层的一面与所述低折射率层粘接，所述第一光学粘连层的另一面与所述反射片粘接。

进一步地，所述第一光学粘连层的可见光透过率≥90％。

进一步地，所述复合导光装置还包括扩散板，所述扩散板位于所述导光板本体的出光面的一侧。

进一步地，所述扩散板与所述导光板本体之间设有第二光学粘连层。

进一步地，所述导光板本体的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯或玻璃。

进一步地，所述低折射率层的材质包括氟化镁或氟化铝。

本发明还提供了一种复合导光装置的制作方法，包括以下步骤：

制备一面形成有导光微结构的导光板本体；

在导光板本体的具有导光微结构的表面采用镀膜工艺镀一层低折射率层；

采用面压合工艺，将反射片通过第一光学粘连层贴合在低折射率层上；

将扩散板通过第二光学粘连层粘连在在导光板本体的出光面的表面。

本发明提供的复合导光装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的复合导光装置，通过在导光板本体设有导光微结构的一侧设置复合反射层，复合反射层包括由内向外依次设置的低折射率层、第一光学粘连层和反射片，低折射率层的折射率低于导光板本体的折射率，并依次贴合在一起，贴合后，复合导光板的强度、硬度均增强，在组装灯具的过程中，无需通过背板的支撑即可达到整灯强度的要求，相比现有通过堆栈、***的方式，只需将复合导光装置放置到边框，简化了装配工艺并降低了材料成本满足了超薄设计，且由于反射片是通过第一光学粘连层以面压合工艺贴合，避免了反射片在热胀冷缩时应力释放不均、造成局部鼓起，使得出光效果较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为采用常规装配方法的导光装置的光路图；

图2为本发明实施例提供的不采用低折射率层的复合导光装置光路图；

图3为图2的仿真模拟图；

图4为本发明实施例提供的复合导光装置的光路图；

图5为图4中提供的复合导光装置的仿真模拟图；

图6为本发明实施例所采用的复合导光装置的制作流程图。

其中，图中各附图标记：

10-导光板本体；11-出光面；12-入光面；13-导光微结构；2-复合反射层；20-低折射率层；21-第一光学粘连层；22-反射片；3-扩散板；4-空气层；5- 第二光学粘连层。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1至图6示出了本发明实施例提供的复合导光装置的结构示意图。

请参阅图4及图5，一种复合导光装置，包括导光板本体10，导光板本体 10的一面设置有用于将光线进行漫反射的导光微结构13，导光板本体10的相对的另一面设有用于将光线射出的出光面11，导光板本体10的侧面设有用于将光线导入的入光面12，具体地，导光微结构13设置在导光板本体10的底面，相对应地，出光面11设于导光板本体10的顶面，入光面12可以设置在导光板本体10的一侧或多侧，用于将光线入射到导光板本体10内，导光板本体10 设有导光微结构13的一面设有复合反射层2，复合反射层2包括由内向外(背离导光板本体10的方向为外)依次设置的低折射率层20、第一光学粘连层21 和反射片22。

具体参阅图2及图3，若导光板本体10与反射片22之间只设置第一光学粘连层21，并没有设置低折射率层20时，且采用常规第一光学粘连层21(以第一光学粘连层21的折射率为1.4为例)时，漏光现象较严重。具体地，随着第一光学粘连层21的折射率的增加，漏光现象逐渐变得严重。当第一光学粘连层21的折射率≤1.1时满足全反射，无漏光现象；第一光学粘连层21的折射率＝1.2时，有轻微漏光；第一光学粘连层21的折射率>1.2时，漏光较多。所以为了避免漏光，第一光学粘连层21的折射率需小于1.24，最好是小于1.1。目前市面上的第一光学粘连层21的折射率均大于1.35，暂时并没有折射率小于1.24的第一光学粘连层21，所以通过第一光学粘连层21粘连导光板本体10 与反射片22，漏光现象不可避免。

且只使用第一光学粘连层21粘连导光板本体10与反射片22后，光线首先通过入光面12入射到导光板本体10内，导光板本体10与反射片22之间设有第一光学粘连层21，由于导光板本体10的折射率与第一光学粘连层21的折射率相接近，具体地，导光板本体10的折射率约为1.49，第一光学粘连层21的折射率约为1.4，因此进入导光板本体10的光线不易发生全反射效应，较难向出光面11那一侧方向传输。而是直接入射到反射片22，并被反射片22直接反射回导光板本体10内，并最终在入光面12一侧射出，造成入光面12一侧附近漏光严重的问题。

因此需在反射片22与导光板本体10之间设置低折射率层20，且低折射率层20的折射率层低于导光板本体10的折射率，通过设置低折射率层20可以有效避免光线朝着入光面12那一侧传输，其中低折射率层20与导光板本体10 连接。具体参考图5，以第一光学粘连层21的折射率为1.4为例，可以避免漏光。

本发明提供的复合导光装置，与现有技术相比，通过在导光板本体10设有导光微结构13的一侧设置复合反射层2，复合反射层2包括由内向外依次设置的低折射率层20、第一光学粘连层21和反射片22，低折射率层20的折射率低于导光板本体10的折射率，并依次贴合在一起，贴合后，复合导光装置整体的强度、硬度均增强，且在组装灯具的过程中，无需通过背板的支撑即可达到整灯强度的要求，相比现有通过堆栈、***的方式，只需将复合导光装置放置到边框，简化了装配工艺并降低了材料成本满足了超薄设计，且由于反射片22是通过第一光学粘连层21以面压合工艺，避免了反射片22在热胀冷缩时应力释放不均、造成局部鼓起，使得出光效果较好。

进一步地，请一并参阅图4，作为本发明提供的复合导光装置的一种具体实施方式，低折射率层20的折射率≤0.83n_LGP，其中n_LGP为导光板本体10的折射率。具体地，低折射率层20为导光板本体10上的镀层，低折射率层20的可见光透过率≥90％。其中低折射率层20可以通过镀膜工艺(如电镀、真空镀或水镀)的方式镀膜到导光板本体10具有导光微结构13的那一面，该导光微结构13为若干个凸起，低折射率层20镀膜在若干个凸起之间，低折射率层20 采用低折射率材质，例如：氟化镁或氟化铝等低折射率材质，当低折射率层20 的折射率≤1.24时，其漏光比例较小，导光板本体10的折射率约为1.49，即：因此低折射率层20的折射率≤0.83n_LGP。优选地，导光板本体10的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯或玻璃。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的复合导光装置的一种具体实施方式，第一光学粘连层21为光学透明胶层，第一光学粘连层21的一面与低折射率层20粘接，第一光学粘连层21的另一面与反射片22粘接。一般用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂，其要求具有无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。

其中，OCA(光学透明胶层)是将光学亚克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴合一层离型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合胶带。其具有高清澈度和高透光性(可见光透过率≥99％)，并且它的厚度可以受控制，因此不会影响复合导光装置整体的厚度，提供均匀的间距，长时间使用不会产生黄化(黄变)、剥离及变质等问题。OCA分为固态和液态的，与固态的OCA胶带相比，液态的OCA在某些应用领域具有特别的优势，能解决固态的OCA胶带所面临的局限性。液态光学胶(LOCA)的特性，高透光性(全穿透率>99％)、粘接强度高并且容易折胶返修不合格粘合件、高粘着力、高耐候、耐水性、耐高温、抗紫外线，长时间使用不会产品黄变，剥离及变质的问题。因此，该第一光学粘连层21优选为液态的光学透明胶层。

进一步地，参阅图4，作为本发明提供的复合导光装置的一种具体实施方式，复合导光装置还包括扩散板3，扩散板3位于导光板本体10出光面11一侧。扩散板3又被称为防炫光板，通过在导光板本体10出光面11的一面设置扩散板3可以进一步将光线扩散，从而避免光线集中。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的复合导光装置的一种具体实施方式，扩散板3与导光板本体10之间设有第二光学粘连层5。通过第二光学粘连层5将扩散板3粘连在导光板本体10上，使用贴合的方式进一步提高了复合导光板整体的强度和硬度。

请参阅图6，本发明还提供一种复合导光装置的制作方法，包括以下步骤，在步骤S1中：制备一面形成有导光微结构13的导光板本体10；

在步骤S2中：在导光板本体10的具有导光微结构13的表面采用镀膜工艺镀一层低折射率层20；

在步骤S3中：采用面压合工艺，将反射片22通过第一光学粘连层21贴合在低折射率层20上；

在步骤S4中：将扩散板3通过第二光学粘连层5粘连在在导光板本体10 的出光面11的表面。

本发明提供的一种复合导光装置的制作方法，得到了上述的复合导光装置，避免了反射片22在热胀冷缩时应力释放不均、造成局部鼓起，因此出光效果较好。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.复合导光装置，其特征在于：包括导光板本体，所述导光板本体的一面设置有用于将光线进行漫反射的所述导光微结构，所述导光板本体的相对的另一面设有用于将光线射出的出光面，所述导光板本体的侧面设有用于将光线导入的入光面，所述导光板本体设有导光微结构的一面设有复合反射层，所述复合反射层包括由内向外依次设置的低折射率层、第一光学粘连层和反射片，所述低折射率层的折射率低于所述导光板本体的折射率，所述低折射率层与所述导光板本体连接。

2.如权利要求1所述的复合导光装置，其特征在于：所述低折射率层的折射率≤0.83n_LGP，n_LGP为所述导光板本体的折射率。

3.如权利要求1或2所述的复合导光装置，其特征在于：所述低折射述率层包括导光板本体上的镀层，所述低折射率层的可见光透过率≥90％。

4.如权利要求3所述的复合导光装置，其特征在于：所述第一光学粘连层为双面透明胶层，所述第一光学粘连层的一面与所述低折射率层粘接，所述第一光学粘连层的另一面与所述反射片粘接。

5.如权利要求4所述的复合导光装置，其特征在于：所述第一光学粘连层的可见光透过率≥90％。

6.如权利要求5所述的复合导光装置，其特征在于：所述复合导光装置还包括扩散板，所述扩散板位于所述导光板本体的出光面的一侧。

7.如权利要求6所述的复合导光装置，其特征在于：所述扩散板与所述导光板本体之间设有第二光学粘连层。

8.如权利要求7所述的复合导光装置，其特征在于：所述导光板本体的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯或玻璃。

9.如权利要求8所述的复合导光装置，其特征在于：所述低折射率层的材质包括氟化镁或氟化铝。

10.一种复合导光装置的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

制备一面形成有导光微结构的导光板本体；

在导光板本体的具有导光微结构的表面采用镀膜工艺镀一层低折射率层；

采用面压合工艺，将反射片通过第一光学粘连层贴合在低折射率层上；

将扩散板通过第二光学粘连层粘连在在导光板本体的出光面的表面。