专利名称：匀光结构及发光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源模块，特别是涉及一种勻光结构及发光模块。
背景技术：
由于发光二极管(light emitting diode, LED)有体积小、省能源与寿命长等优异特性，在所有新发光组件中最具节能减碳的效用。近年来，LED已广泛的运用至照明装置上。并且，随着绿能意识的高涨，使用LED的照明装置预期将逐渐取代现行的照明灯具。然而，LED的发光原理与发光型式和现行的诸如灯泡和灯管等光源有很大的差异性。因此，在运用至照明灯具上会产生光源不均勻或出光效率不佳的问题。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种勻光结构及发光模块，用以解决先前技术所存在的问题。为达上述目的，本发明提供了一种发光模块，其特征在于，包括一勻光结构，包括一第一材料层，该第一材料层具有透光性，且该第一材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第一材料层的该第一表面具有多个微结构；—第二材料层，该第二材料层具有透光性，且该第二材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第二材料层的该第一表面或该第二表面其中之一具有多个微结构；以及一间隔层，位于该第一材料层和该第二材料层之间，其中该间隔层的折射率小于该第一材料层的折射率和该第二材料层的折射率；一底板；以及至少一光源模块，位于该勻光结构与该底板之间。所述的发光模块，其中，该间隔层的该折射率与该第一材料层的该折射率的差值大于或等于0. 08，并且该间隔层的该折射率与该第二材料层的该折射率的差值大于或等于 0. 08。所述的发光模块，其中，该间隔层的该折射率介于1到1. 5之间，且该第一材料层的该折射率和该第二材料层的该折射率大于或等于1. 5。所述的发光模块，其中，该间隔层为一空气层或一间隔材料层。所述的发光模块，其中，该第一材料层的该第二表面面向该第二材料层的该第一表面。所述的发光模块，其中，该第一材料层的该第二表面与该第二材料层的该第一表面上的所述微结构的顶点贴合。所述的发光模块，其中，该勻光结构更包括一基材，与该第一材料层的该第二表面贴合，使该第二材料层位于该基材相对该第一材料层的另一侧，且该基材的折射率与该第一材料层的该折射率的差值小于或等于 0. 075。所述的发光模块，其中，该勻光结构更包括一基材，与该第二材料层的该第二表面贴合，使该第一材料层位于该第二材料层相对该基材的另一侧，且该基材的折射率与该第二材料层的该折射率的差值小于或等于 0. 075。所述的发光模块，其中，该第一材料层的该第二表面具有所述微结构。所述的发光模块，其中，各该微结构的高度与所述微结构中任二相邻的该微结构的中心点之间的距离的比值彡0. 3且彡0. 5。所述的发光模块，其中，所述微结构于该第一材料层的该第一表面上形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一，且该第二材料层的所述微结构形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一。所述的发光模块，其中，各该微结构为一凸起结构和一凹洞结构其中之一。所述的发光模块，其中，各该微结构为一柱状结构、一 V字形结构、一球面结构和一非球面结构其中之一。所述的发光模块，其中，该非球面结构为一曲面，且该曲面符合下列公式
权利要求
1.一种发光模块，其特征在于，包括一勻光结构，包括一第一材料层，该第一材料层具有透光性，且该第一材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第一材料层的该第一表面具有多个微结构；一第二材料层，该第二材料层具有透光性，且该第二材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第二材料层的该第一表面或该第二表面其中之一具有多个微结构；以及一间隔层，位于该第一材料层和该第二材料层之间，其中该间隔层的折射率小于该第一材料层的折射率和该第二材料层的折射率；一底板；以及至少一光源模块，位于该勻光结构与该底板之间。
2.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该间隔层的该折射率与该第一材料层的该折射率的差值大于或等于0. 08，并且该间隔层的该折射率与该第二材料层的该折射率的差值大于或等于0. 08。
3.根据权利要求2所述的发光模块，其特征在于，该间隔层的该折射率介于1到1.5之间，且该第一材料层的该折射率和该第二材料层的该折射率大于或等于1. 5。
4.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该间隔层为一空气层或一间隔材料层。
5.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该第一材料层的该第二表面面向该第二材料层的该第一表面。
6.根据权利要求5所述的发光模块，其特征在于，该第一材料层的该第二表面与该第二材料层的该第一表面上的所述微结构的顶点贴合。
7.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该勻光结构更包括一基材，与该第一材料层的该第二表面贴合，使该第二材料层位于该基材相对该第一材料层的另一侧，且该基材的折射率与该第一材料层的该折射率的差值小于或等于0. 075。
8.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该勻光结构更包括一基材，与该第二材料层的该第二表面贴合，使该第一材料层位于该第二材料层相对该基材的另一侧，且该基材的折射率与该第二材料层的该折射率的差值小于或等于0. 075。
9.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该第一材料层的该第二表面具有所述微结构。
10.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，各该微结构的高度与所述微结构中任二相邻的该微结构的中心点之间的距离的比值> 0. 3且彡0. 5。
11.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，所述微结构于该第一材料层的该第一表面上形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一，且该第二材料层的所述微结构形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一。
12.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，各该微结构为一凸起结构和一凹洞结构其中之一。
13.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，各该微结构为一柱状结构、一V字形结构、一球面结构和一非球面结构其中之一。
14.根据权利要求13所述的发光模块，其特征在于，该非球面结构为一曲面，且该曲面符合下列公式其中，该Z指该曲面的一顶点的切线与经过该曲面的最低点且与该顶点的切线的并行线之间的一垂直距离、该c为该曲面的该顶点的曲率、该k为圆锥曲线常数，以及该r为该曲面的一径向的半径。
15.根据权利要求14所述的发光模块，其特征在于，该半径在5微米到250微米之间， 各该微结构的周期在5微米到400微米之间。
16.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该光源模块为多个，且相邻二该光源模块之间的距离与该光源模块至该勻光结构的距离的比值< 1且彡0. 5。
17.根据权利要求16所述的发光模块，其特征在于，相邻二该光源模块之间的距离在0 公厘至5公分之间。
18.根据权利要求1所述的发光模块，其特征在于，该第一材料层的所述微结构具有一第一主轴，该第二材料层的所述微结构具有一第二主轴，该第一主轴与该第二主轴的夹角大于或等于10度且小于或等于90度。
19.一种勻光结构，其特征在于，包括一第一材料层，该第一材料层具有透光性，且该第一材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第一材料层的该第一表面形成有多个微结构；一第二材料层，该第二材料层具有透光性，且该第二材料层具有相对的一第一表面和一第二表面，该第二材料层的该第一表面形成有多个微结构；以及一间隔层，位于该第一材料层和该第二材料层之间，其中该间隔层的折射率小于该第一材料层的折射率和该第二材料层的折射率。
20.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该间隔层的该折射率与该第一材料层的该折射率的差值大于或等于0. 08，并且该间隔层的该折射率与该第二材料层的该折射率的差值大于或等于0. 08。
21.根据权利要求20所述的勻光结构，其特征在于，该间隔层的该折射率介于1到1.5 之间，且该第一材料层的该折射率和该第二材料层的该折射率大于或等于1. 5。
22.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该间隔层为一空气层或一间隔材料层。
23.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该第一材料层的该第二表面面向该第二材料层的该第一表面。
24.根据权利要求23所述的勻光结构，其特征在于，该第一材料层的该第二表面与该第二材料层的该第一表面上的所述微结构的顶点贴合。
25.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该勻光结构更包括一基材，与该第一材料层的该第二表面贴合，使该第二材料层位于该基材相对该第一材料层的另一侧，且该基材的折射率与该第一材料层的该折射率的差值小于或等于0. 075。
26.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该勻光结构更包括一基材，与该第二材料层的该第二表面贴合，使该第一材料层位于该第二材料层相对该基材的另一侧，且该基材的折射率与该第二材料层的该折射率的差值小于或等于0. 075。
27.根据权利要求25所述的勻光结构，其特征在于，该基材的材质为该折射率大于或等于1.49的材料。
28.根据权利要求沈所述的勻光结构，其特征在于，该基材的材质为该折射率大于或等于1.49的材料。
29.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该第一材料层的该第二表面与该第二材料层的该第二表面二者或其一形成有所述数个微结构。
30.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，各该微结构的高度与所述微结构中任二相邻的该微结构的中心点之间的距离的比值> 0. 3且彡0. 5。
31.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，所述微结构于该第一材料层的该第一表面上形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一，且所述微结构于该第二材料层的该第一表面上形成一条纹图案、一网点图案和一同心圆图案其中之一。
32.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，各该微结构为一凸起结构和一凹洞结构其中之一。
33.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，各该微结构为一柱状结构、一V字形结构、一球面结构和一非球面结构其中之一。
34.根据权利要求33所述的勻光结构，其特征在于，该非球面结构为一曲面，且该曲面符合下列公式其中，该Z指该曲面的一顶点的切线与经过该曲面的最低点且与该顶点的切线的并行线之间的一垂直距离、该c为该曲面的该顶点的曲率、该k为圆锥曲线常数，以及该r为该曲面的一径向的半径。
35.根据权利要求34所述的勻光结构，其特征在于，该半径在5微米到250微米之间， 各该微结构的周期在5微米到400微米之间。
36.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该勻光结构适于多个光源模块，其中相邻二该光源模块之间的距离在0公厘至5公分之间。
37.根据权利要求19所述的勻光结构，其特征在于，该第一材料层的所述微结构具有一第一主轴，该第二材料层的所述微结构具有一第二主轴，该第一主轴与该第二主轴的夹角大于或等于10度且小于或等于90度。
全文摘要
本发明公开了一种匀光结构及发光模块，其中匀光结构包括表面具有多个微结构的第一材料层、表面具有多个微结构的第二材料层和间隔层。间隔层位于第一材料层和第二材料层之间，且间隔层的折射率小于第一材料层的折射率和第二材料层的折射率。根据本发明的匀光结构及发光模块，利用相对低折射率层搭配表面结构来产生均匀光场与高穿透效果。并且，利用几何光学偏折机制(高折射率层夹合低折射率层)降低匀光结构内部的全反射，进而提高匀光结构及发光模块的出光效率。
文档编号F21V5/00GK102162622SQ20101057594
公开日2011年8月24日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月10日
发明者廖啟宏, 杨文勋, 林晖雄, 薛翰聪 申请人:财团法人工业技术研究院