一种基于微纳结构的匀光板的制作方法

本发明涉及太阳能照明技术领域，尤其涉及一种基于微纳结构的匀光板。

背景技术：

光波导（optical wave guide）是引导光波在其中传播的介质装置，是太阳能照明必要设备，匀光板是光波导的重要组成部件，传统光波导结构采用菲涅尔透镜作为匀光散射器件，均匀性和散射角度均很受限制，导致光波导结构的匀光性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于微纳结构的匀光板，可以提高照明匀光性。

一种基于微纳结构的匀光板，包括多个微纳单元，多个微纳单元之间相互接触连接，所述微纳单元的底部为正方形，所述正方形的边长为2-50um，所述微纳单元的顶部为球冠形，所述球冠的高度为所述边长的0.1倍。

进一步优化地，所述正方形的边长为15um。

进一步优化地，所述正方形为带圆角的正方形。

进一步优化地，所述多个微纳单元组之间相互接触连接组成矩形单元阵列。

与现有技术相比，本发明实施例提供的基于微纳结构的匀光板，由于采用了微纳结构实现，且微纳单元的顶部为球冠状，球冠高度为0.1倍边长，因此可以获得极大的散射角，进而获得高度的照明均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的微纳单元的主视图。

图2为本发明实施例提供的矩形单元阵列的俯视图。

图3为光线照射到本实施例提供的微纳单元的光路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了微纳单元的主视图，图2示出了矩形单元阵列的俯视图。请参阅图1、图2，本实施例提供的基于微纳结构的匀光板包括种基于微纳结构的匀光板，包括多个微纳单元，多个微纳单元之间相互接触连接，每个微纳单元的底部为边长为15um的正方形，微纳单元的顶部为球冠形，球冠的高度为所述边长的0.1倍，即1.5um，多个微纳单元组之间相互接触连接组成矩形单元阵列。

本实施例提供的基于微纳结构的匀光板可应用于光波导中，图3示出了太阳光照射到微纳单元的光路示意，如图3所示，本实施例提供的基于微纳结构的匀光板采用微纳结构，光线被球冠结构散射向各个方向，由于球冠高度大于等于0.1倍边长，入射光线在微纳结构的侧壁会发生大角度折射，因此可获得极大的散射角。球冠的高度为边长的0.1倍能够获得较大的散射角，更优选球冠的高度大于边长的0.1倍。

本实施例中，微纳单元的底部为正方形，其好处是便于多个微纳单元相互接触连接组成单元阵列，作为一种实施方式，微纳单元的底部也可以是圆形。

容易理解的，微纳单元的尺寸越小，相同尺寸的基于微纳结构的匀光板所需要的微纳单元越多，照射的太阳光被微纳单元散射得越均匀，但是相应地，尺寸越小，实现难度越大。另一方面，随着微纳单元的尺寸逐渐减小，匀光性越来越好，但不是呈线性关系。基于目前的制造工艺及匀光性的综合考虑，微纳单元的边长为2-50um均是比较好的选择，例如2um、10um、15um、30um、40um、50um等，其中以15um为最优，因为此时的匀光性已经足够好，能够满足目前的大部分应用场合，且实施难度相对较小，制造成本相对较低。

如图2所示，多个微纳单元之间相互接触连接组成矩形单元阵列，作为一种实施方式，微纳单元的底部为带圆角的正方形，可以避免在制造及使用过程中尖角带来的危险。当多个微纳单元组成单元阵列时，可以允许很小一部分太阳光不经过微纳单元的散射匀光，不影响照明匀光性。

需要说明的是，虽然一般情况下匀光板不可能仅使用一个微纳单元，但是，包括一个微纳单元的基于微纳结构的匀光板也在本发明的保护范围之内。

本发明提供的基于微纳结构的匀光板，可以实现超大角度散射，由于具有极大的散射角，因此可获得高度的照明均匀性，将该结构应用于太阳能照明系统中，可有效提升系统的照明均匀性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。