一种用于实现偏振准直面光源的导光结构的制作方法_2

文档序号:9749789阅读:来源:国知局
有效作用口径根据以下公式确定:
其中,Θ即调光网点与相应抛物面反射型准直微透镜边缘连线和法线之间的夹角。
[0012] 在本发明一实施例中,凹形调光网点的每一个调光网点均为半球形,且直径相同, 沿远离入射面呈疏密排布,以控制出射面的照度分布的均匀性。
[0013] 在本发明一实施例中,所述反射偏振器为选用多层反射偏振器,其依赖于至少两 种不同材料折射指数的差异,选择性地反射一个偏振方向的光,而与该偏振光的偏振方向 相异的光将透射出导光结构,使得导光结构内偏振光的统一性。
[0014] 在本发明一实施例中,还包括量子点膜片,所述量子点膜片设置在导光主体的出 光面一侧、入射偏振光源与导光结构主体之间或导光结构主体与反射型微透镜之间的任意 一处;所述量子点膜片为红绿或者红绿蓝量子点膜片,由蓝光光源或紫外光源入射激发得 到扩展色域的白光。
[0015] 本发明的导光结构能够实现较高纯度的偏振光,并且出射光具有高准直性,且结 构紧凑,加工工艺易于实现,相对于其他导光结构设计,集成度更高,结构功能更完整,由于 出射光具有偏振性和准直特性,特别适合于需要偏振准直面光源的应用,并有利于系统结 构的薄型化设计。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明第一初始结构,以及其中普通光源、起偏元件、导光结构主体、微透镜 阵列组的空间位置示意图。
[0017] 图2为本发明第二初始结构,以及其中偏振光源、导光结构主体、微透镜阵列组的 空间位置示意图。
[0018] 图3为本发明第一初始结构中光线经微透镜阵列组准直后光线的出射情况。
[0019] 图4为本发明第二初始结构中光线在导光主体中进行全反射的情况。
[0020] 图5 (a)为在具体实施例1的基础上将量子点膜片与四分之一波片和抛物面反射 型准直微透镜胶合在一起的器件结构示意图。(b)为在具体实施例2基础上将量子点膜片与 四分之一波片和抛物面反射型准直微透镜胶合在一起的器件结构示意图。
[0021] 图6 (a)为在具体实施例1基础上在入光处添加量子点膜片的器件结构示意图。 (b)为在具体实施例2基础上在入光处添加量子点膜片的器件结构示意图。
[0022] 图7 (a)为在具体实施例1基础上在出光处添加量子点膜片的器件结构示意图。 (b)为在具体实施例2基础上在出光处添加量子点膜片的器件结构示意图。
[0023] 图8为本发明中抛物面反射型准直微透镜口径计算示意图。
[0024] 图9为本发明中抛物面反射型准直微透镜等效焦点计算示意图。
[0025] 图10为本发明的建模仿真结构的三维示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。
[0027] 在附图中,入射光源、起偏元件、导光结构主体、抛物面反射型准直微透镜、四分之 一波片、凹形调光网点以及反射偏振器等结构为理想化模型,不应该被认为严格规定其参 数、几何尺寸。在此,说明书附图是本发明的理想化实施例的示意图,本发明所示的实施例 不应该被认为仅限于图中所示的区域的特定形状,而是包括能够实现相同功能的其他形 状。在本实施例中的配件,图中的表示是示意性的,但这不应该被认为限制本发明的范围。
[0028] 本发明提供一种用于实现偏振准直面光源的导光结构,其包括导光结构主体、射 偏振光源及微透镜阵列组;所述入射偏振光源位于导光结构主体侧面;微透镜阵列组包括 抛物面反射型准直微透镜、四分之一波片、凹形调光网点及反射偏振器;凹形调光网点位于 导光结构主体的出光面处;所述反射偏振器填充于凹形调光网点中;所述四分之一波片内 侧紧贴于导光结构主体中与凹形调光网点相对的一侧;所述抛物面反射透镜设置在四分之 一波片的外侧;抛物面反射型准直微透镜位于凹形调光网点的正下方,且凹形调光网点位 于抛物面反射型准直微透镜的焦点上,形成唯一的对应关系;入射线偏振光由侧边入射,光 振动沿着单一方向,入射光进入导光结构主体后将满足全反射条件在导光结构主体中传 播,当光线入射到各个凹形调光网点时,凹形调光网点将破坏原传播路径中的全反射,使光 线传播方向发生变化,由反射偏振器的作用,光线被反射回导光结构主体中,经过四分之一 波片和抛物面反射型准直微透镜的共同作用,出射线偏振光变为振动方向垂直于原线偏振 光的准直光,最终形成了具有较高偏振度的准直面光源。
[0029] 在本发明一实施例中,入射偏振光源包括起偏器件及普通入射光源,起偏器件放 置于普通入射光源和导光结构主体之间的入光处; 在本发明一实施例中,入射偏振光源为直接出射偏振光的LED光源。
[0030] 在本发明一实施例中,四分之一波片和抛物面反射型准直微透镜采用先成型后胶 合、丝网印刷或增材制造的方式依次附着在导光结构主体上。
[0031 ]在本发明一实施例中,所述四分之一波片的快轴与入射偏振光方向呈45°夹角,原 偏振光将经过四分之一波片两次,转换为垂直于原偏振光振动方向的出射线偏振光。
[0032] 在本发明一实施例中,导光主体的折射率范围在1.4~1.9之间,导光结构主体材料 的折射率大于四分之一波片的折射率;四分之一波片的折射率大于抛物面反射型微透镜的 折射率,即抛物反射透镜的折射率与四分之一波片的折射率相匹配;抛物面反射型微透镜 的实际焦点位于所述凹形调光网点处,且抛物面反射型准直微透镜与空气接触的抛物型界 面上镀有一层反射膜,使从调光网点入射至抛物面的光线经反射后平行地由出光侧出射, 而不由抛物面直接射出导光主体。
[0033] 在本发明一实施例中,所述的反射型微透镜的形状为抛物面型,每个组合的口径 相同,每一个抛物面反射型微透镜都对应着唯一的凹形调光网点,且凹形调光网点位于抛 物面反射型微透镜的焦点上;抛物面反射型微透镜的焦距f、抛物面方程由以下公式得到:
其中,点(x,y,z)是抛物曲面上任意一点,坐标系的确定是以各抛物面反射型微透镜的 顶点为原点,沿导光板长边方向为X方向,沿导光板短边方向为y方向,原点指向调光网点面 的方向定义为Z轴正方向,x、y、z三轴的正方向呈右手螺旋定则;0^02分别是导光板介质层 入射光线夹角、抛物面反射型微透镜介质层出射光线夹角,hhh分别是导光主体的厚度、抛 物面反射型微透镜的厚度;抛物面反射型微透镜的有效作用口径根据以下公式确定:
其中,Θ即调光网点与相应抛物面反射型准直微透镜边缘连线和法线之间的夹角。
[0034] 在本发明一实施例中,凹形调光网点的每一个调光网点均为半球形,且直径相同, 沿远离入射面呈疏密排布,以控制出射面的照度分布的均匀性。
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1