一种激光扩散片的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及扩散片技术领域，尤其涉及一种激光扩散片。
【背景技术】
[0002] 扩散片(Diffuser)用于将光发散，提供一个均匀的面光源，因而在LED照明和平板 显示中得到广泛应用。现有的扩散片的材料有树脂材料(如PET、PC、PMMA)和玻璃材料。现有 的树脂扩散片的透射率低，出射光场不可控，且存在"热点"等缺陷，不能应用于激光系统。 玻璃扩散片分为毛玻璃型、全息型和微透镜阵列型。毛玻璃型玻璃扩散片，由于在加工过程 中存在不可避免的亚表面划伤，其在强激光的作用下会造成镜片的破损甚至炸裂，而不能 用作激光系统。全息型玻璃扩散片的制备成本昂贵，仅适合小幅面样品。微透镜阵列型玻璃 扩散片虽然透射率高，但是制备成本昂贵。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种透射率高且可承受强激光照射的扩散片。
[0004] 本发明提供一种激光扩散片，其包括基体，该基体的材料为玻璃，所述基体包括相 对设置的第一面和第二面，该基体的第一面形成有一光学结构，所述光学结构包括多个紧 密排布的细胞状微结构，该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形成的凹状结构。
[0005] 优选的，所述细胞状微结构的凹陷深度为100微米~150微米。
[0006] 优选的，所述细胞状微结构的直径为1微米~10微米。
[0007] 优选的，所述细胞状微结构的直径为2微米~8微米。
[0008] 优选的，该基体的第二面形成有所述光学结构。
[0009] 优选的，该基体的第二面设置有增透膜。
[0010] 优选的，所述激光扩散片的扩散角为1°~13°。
[0011]与现有技术相比较，本发明提供的激光扩散片具有以下优点：
[0012] 在基体的第一面设置了光学结构，该光学结构为多个紧密排布的细胞状微结构， 该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形成的凹状结构。相对于传统微透镜阵列型扩 散片类似于正透镜而言，该具有光学结构的激光扩散片类似于负透镜结构，通过该凹陷型 的细胞状微结构可对激光光波的折衍射实现对激光光波较好的扩散作用，因而可承受强激 光照射和穿透，透射率高，并可根据具体使用要求调整扩散角度、光场和空间分布。所述激 光扩散片具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0013] 图1及图2为所述激光扩散片的显微镜照片。
[0014] 图3为所述激光扩散片的扩散角的测试示意图。
[0015] 图4为图3中不放扩散片时得到的激光效果图。
[0016] 图5为图3中放置普通的光学玻璃时得到的激光效果图。
[0017] 图6为图3中放置本发明所述激光扩散片时得到的激光效果图。
[0018] 图7为所述激光扩散片以及加设增透膜的透光率测试图（其中，曲线a对应于未设 置增透膜的激光扩散片，曲线b对应于一面设有增透膜的激光扩散片，曲线c对应于两面均 设有增透膜的激光扩散片）。
[0019] 如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0020] 以下将对本发明提供的激光扩散片作进一步说明。
[0021] 请参见图1及图2,本发明提供一种激光扩散片，其包括基体，该基体的材料为玻 璃。所述基体包括相对设置的第一面和第二面。该基体的第一面形成有一光学结构。所述光 学结构包括多个紧密排布的细胞状微结构，该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形 成的凹状结构。具体的，该凹状结构的中间位置的凹陷深度比其周边位置的凹陷深度深，该 凹状结构类似于一球状体压于软的泥地后形成的凹状结构。所述紧密排布是指该相邻的两 个细胞状微结构部分接触，而形成一脊状物，此时可类比于多个直径相同或不同的球体同 时压于软的泥地后形成的多个凹状结构。相邻的两个细胞状微结构的直径和深度可为不 同，也可为相同。在实际制备过程中，大部分的相邻的两个细胞状微结构的直径和深度为不 相同。该细胞状微结构为凹状结构的原因取决于具体工艺，在此不赘述。
[0022] 利用干涉法可验证该细胞状微结构为一凹陷的微结构。所述细胞状微结构的凹陷 深度为100微米~150微米。优选的，所述细胞状微结构的凹陷深度为125微米±5微米。本实 施中，所述细胞状微结构的凹陷深度约为125微米。所述细胞状微结构的直径为1微米~10 微米。优选的，所述细胞状微结构的直径为2微米~8微米。将该细胞状微结构的参数设计的 目的在于具有该参数的激光扩散片可具有良好的透射率，并能承受强激光照射和穿透。
[0023] 请参阅图3,将所述激光扩散片进行扩散角测试(测试过程）。图3中，Θ表示扩散角， L表示扩散片与测试屏之间的距离，D表示测试屏上所接收的激光光斑的直径，d表示入射的 激光光束的直径，其满足以下公式：
[0025] 则扩散角Θ的计算公式为：
[0026] 本发明实施例将所述激光扩散片进行测试，得到其扩散角为1°~13°。
[0027] 测试后在测试屏上得到的激光光斑如图6所示。需要说明的是，图4至图5为在扩散 片的一侧拍摄的效果图。相对于不放扩散片（图4)，以及放置普通的光学玻璃（图5)所得到 的光斑而言，本方法得到的激光光斑的直径大大增加，这说明所述激光扩散片具有优异的 光学扩散性能。
[0028]可以理解，该基体的第二面也可形成有所述光学结构，即该基体的两个面均设有 所述细胞状微结构。此时，相比仅一面设置所述光学结构而言，两面均设光学结构的激光扩 散片更加类似于一负透镜结构，其具有更好的透光性能。
[0029]当所述激光扩散片的第一面设有光学结构时，所述激光扩散片的透光率可在90% 以上，具体的，对红外-紫外光的透光率在90%以上，对强激光的透光率在92%以上。该基体 的第一面及第二面还可设置有增透膜。当进一步在所述激光扩散片的二个表面设增透膜 时，所述激光扩散片的透光率可达98 %。所述增透膜为现有的增透膜，在此不再赘述。
[0030] 请参见图7中，所述激光扩散片（曲线a)的透光率高达92%，而在设置了增透膜之 后（曲线b及c )，透光率有所提高。当其两面均设有增透膜(对应于曲线c)的透射率高达98 % 以上。
[0031] 与现有技术相比较，本发明提供的激光扩散片具有以下优点：
[0032] 在基体的第一面设置了光学结构，该光学结构为多个紧密排布的细胞状微结构， 该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形成的凹状结构。相对于传统微透镜阵列型扩 散片类似于正透镜而言，该具有光学结构的激光扩散片类似于负透镜结构，通过该凹陷型 的细胞状微结构可对激光光波的折衍射实现对激光光波较好的扩散作用，因而可承受强激 光照射和穿透，透射率高，并可根据具体使用要求调整扩散角度、光场和空间分布。所述激 光扩散片具有良好的应用前景。
[0033]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对 于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0034]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种激光扩散片，其包括基体，该基体的材料为玻璃，其特征在于，所述基体包括相 对设置的第一面和第二面，该基体的第一面形成有一光学结构，所述光学结构包括多个紧 密排布的细胞状微结构，该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形成的凹状结构。2. 如权利要求1所述的激光扩散片，其特征在于，所述细胞状微结构的凹陷深度为100 微米~150微米。3. 如权利要求1所述的激光扩散片，其特征在于，所述细胞状微结构的直径为1微米~ 10微米。4. 如权利要求3所述的激光扩散片，其特征在于，所述细胞状微结构的直径为2微米~8 微米。5. 如权利要求1所述的激光扩散片，其特征在于，该基体的第二面形成有所述光学结 构。6. 如权利要求1所述的激光扩散片，其特征在于，该基体的第二面设置有增透膜。7. 如权利要求1所述的激光扩散片，其特征在于，所述激光扩散片的扩散角为1°~13°。
【专利摘要】本发明涉及一种激光扩散片，其包括基体，该基体的材料为玻璃，所述基体包括相对设置的第一面和第二面，该基体的第一面形成有一光学结构，所述光学结构包括多个紧密排布的细胞状微结构，该细胞状微结构为由基体的第一面向内凹陷形成的凹状结构。
【IPC分类】G02B1/11, G02B5/02
【公开号】CN105607168
【申请号】CN201610177204
【发明人】吴雪原, 陈永福, 应佳伟
【申请人】杭州晶正光电科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月25日