专利名称：导光板及含有该导光板的led灯具的制作方法
导光板及含有该导光板的LED灯具
技术领域：
本发明涉及一种照明工具，特别是涉及一种导光板及含有该导光板的LED灯具。背景技术：
环保、节能已成为现今各种电子产品改革的主要趋势。LED以其节能、环保、寿命长 等特点，已广泛应用于各种指示、显示、建筑景观照明等领域。然而，对于LED灯具，特别是 白光LED灯具，LED的显色性是制约其进入室内照明，特别是阅读照明、医疗照明的技术瓶 颈。提高光利用率、降低成本、及增强显色性是LED灯照明的关键。对于LED照明灯的形式，主要有直射式和侧光式两种发光模式。直射式LED灯具工艺简单，通常不需要导光板，LED阵列置于灯具底部，从LED发 出的光经过灯罩射出或直接射出，由于LED灯自身的发光角度，直射式灯容易产生眩光，难 以应用于照明。另外，直下式LED光源的厚度由灯具底部和散射板的距离决定，通常厚度越 厚，LED光源的光均勻性就越好，但光利用率降低，因此产品较为笨重，且能耗高，价格较贵， 厚度小时，光均勻性变差，容易产生眩晕，难以用于照明。侧光式LED灯具，其优点是可以实现面光源，均勻出光，但由于采用了导光板的反 射原理，使得光在导光板内不断反射，通常光利用只有60% 80%，另一方面，光线的均勻 性较难控制。侧光式LED光源照明灯的均勻性主要取决于导光板上的网点设计，导光板尺 寸越大，均勻性越难实现，且光利用率越低。
发明内容鉴于上述状况，有必要提供一种光源利用率高且眩光现象较弱的导光板及含有该 导光板的LED灯具。一种导光板，包括透明基体；入光面，形成于该透明基体上，该入光面的边缘形成有用于收容光源的台阶部；及出光面，形成于该透明基体上且与该入光面相对，该出光面形成有倒圆台形凹槽 及位于该倒圆台形凹槽底部的弧形凸起。进一步地，该入光面的中部设有相互间隔设置的多个散射网点。进一步地，该弧形凸起为半圆形凸起或半椭圆形凸起。进一步地，该入光面为矩形，该台阶部形成于该入光面的相对两侧及顶角处中的 至少之一。进一步地，该台阶部包括与该入光面相连的第一台阶面及与该第一台阶面相连且 与该出光面相平行的第二台阶面，该第一台阶面为弧形或锯齿形。一种LED灯具，包括导光板，包括透明基体；
入光面，形成于该透明基体上，该入光面的边缘形成有用于收容光源的台阶部；出光面，形成于该透明基体上且与该入光面相对，该出光面形成有倒圆台形凹槽 及位于该倒圆台形凹槽底部的弧形凸起；第一 LED光源，其收容于该台阶部内；及第二 LED光源，其设置于该入光面上。进一步地，该第二 LED光源为多个，且呈圆环形阵列或矩形阵列排布。进一步地，该第一 LED光源为红光LED光源，该第二 LED光源为白光LED光源。进一步地，该入光面上设有多个用于固定该LED灯具的固定柱。进一步地，该入光面上设有相互间隔设置的多个散射网点，该多个散射网点的分 布密度随着与该第二 LED光源距离增大而减小。上述LED灯具的导光板在入光面的边缘设有台阶部，可在导光板的台阶部及入光 面的中部同时设置光源，形成侧光式及直下式并存的入射方式，提高光源的利用率同时使 出光亮度更加均勻。并且，导光板在出光面形成有倒圆台形凹槽及位于倒圆台形凹槽底部 的弧形凸起，倒圆台形凹槽用于扩散光线，弧形凸起用于汇聚光线，以使多色光线充分混 合，减弱眩光现象。
图1为实施例一的LED灯具的剖视图；图2为图1所示LED灯具配光时的仿真模拟测试图；图3为实施例一的LED灯具的导光板拼接后的状态图；图4为实施例一的LED灯具的导光板拼接后的另一状态图；图5为实施例二的LED灯具的剖视图；图6为实施例三的LED灯具的剖视图；图7为实施例四的LED灯具的立体图；图8为实施例五的LED灯具的立体图。
具体实施方式
下面主要结合
本发明的具体实施方式
。请参阅图1，实施例一的LED灯具100，包括导光板110、第一 LED光源140及第二 LED光源150。导光板110包括透明基体(图未标)、入光面120及出光面130。在本实施例中，透明基体大致为矩形，其可由透明树脂材料形成，例如，丙烯酸树 脂、聚碳酸脂树脂、聚苯乙烯树脂与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂中的一种或其组合。入光面120形成于透明基体上。入光面120大致为矩形，其两侧形成有用于收容 光源的台阶部122。台阶部122包括第一台阶面1221及与第一台阶面相连的第二台阶面 1223。第一台阶面1221与入光面120相连，第二台阶面1223与第一台阶面1221出光面 130相平行。入光面120的中部还设有多个散射网点(图未示)。多个散射网点相互间隔 设置，其分布密度随着与第二 LED光源140距离增大而减小。散射网点上涂有光散射材料， 通过控制网点之间的距离及网点半径大小，实现对第二 LED光源150的光束控制，达到均勻 出光的目的。在本实施例中，散射网点为丝网印刷网点。
可以理解，台阶部122不限于形成于入光面120的相对两侧，也可形成于入光面 120的顶角处，只需台阶部122形成于入光面120的边缘即可。出光面130形成于透明基体110上，且与入光面120相对。出光面130形成有倒 圆台形凹槽132及位于倒圆台形凹槽132底部的弧形凸起134。倒圆台形凹槽132为多个， 且等间距设置。弧形凸起134可为半圆形凸起或半椭圆形凸起。具体在本实施例中，弧形 凸起134为半圆形凸起。弧形凸起134用于汇聚光线，形成一个虚拟光源。倒圆台形凹槽 132用于对光线进行扩散，以使光线均勻出射。第一 LED光源140收容于该台阶部内。第一 LED光源140可为白光LED光源、红 光LED光源等。具体在本实施例中，第一 LED光源140为红光LED光源。第二 LED光源150设置于入光面120上。第二 LED光源150可为白光LED光源、 红光LED光源、蓝光LED光源等。具体在本实施例中，第二 LED光源150为白光LED光源。 第二 LED光源150为多个，可呈圆环形阵列或矩形阵列排布。第一LED光源140发射的红光从台阶部122的第一台阶面1221及第二台阶面1223 射入透明基体110内；第二 LED光源150发射的白光，经过入光面120上的散射网点充分扩 散后，均勻地射入透明基体110内，与红光充分混合；混合后的光线被倒圆台形凹槽132扩 散，且汇聚于弧形凸起134。请参阅图2，对上述LED灯具100的配光效果进行仿真模拟测试，图中采用极坐标 系，极角表示光照角度，极径表示灯具100在不同角度的光强值；不同颜色的曲线分别表示 灯具不同剖面角度的光强分布，即0度，45度，90度，145度。仿真结果表明所设计灯具 100的光强在空间呈对称分布，光照角度可覆盖正负45度范围，且分布较均勻；其光源利用 率达到94. 991 %，亮度最大值为633. 93cd/klm,亮度最小值为7. 1323e-13cd/klm,总的光 通量为225901m。由此可知，上述LED灯具100的光源利用率较高，出光亮度较为均勻，眩光 现象基本消失。上述LED灯具100的导光板110在入光面120的边缘设有台阶部122，可在导光 板110的台阶部122及入光面120的中部同时设置光源，形成侧光式及直下式并存的入射 方式，提高光源的利用率同时出光亮度更加均勻。并且，导光板110在出光面130形成有倒 圆台形凹槽132及位于倒圆台形凹槽132底部的弧形凸起134，倒圆台形凹槽132用于扩散 光线，弧形凸起134用于汇聚光线，以使多色光线充分混合，减弱眩光现象。并且，可在导光板110的台阶部122及入光面的中部同时设置不同颜色的光源，采 用侧光式及直下式并存的入射方式，其显色性较高。请参阅图3，导光板110也可为弧形，由于导光板110的边缘设有台阶部122，其拼 接成圆环形的导光板，以满足不同场合的照明及装饰需要。请参阅图4，导光板110也可为六变形，由于导光板110的边缘设有台阶部122，其 拼接成大尺寸的导光板，降低大尺寸的导光板的制造成本。请参阅图5，实施例二的LED灯具200与实施例一的LED灯具100相似，其不同之 处在于第一台阶面2221为弧形，其自入光面220弯曲至第二台阶面2223 ；第一 LED光源 240与第一台阶面2221相对设置，以提高第一 LED光源MO的利用率。请参阅图6，实施例三的LED灯具300与实施例一的LED灯具100相似，其不同之 处在于台阶部322仅形成于入光面322的一侧，第一台阶面3221为锯齿形；第一 LED光源340与第一台阶面3221相对设置，以充分扩散第一 LED光源340发射的光线。请参阅图7，实施例四的LED灯具400与实施例一的LED灯具100相似，其不同之 处在于台阶部422设于420的顶角处。请参阅图8，实施例五的LED灯具500与实施例一的LED灯具100相似，其不同之 处在于台阶部522设于入光面520的顶角处；第一台阶面5221为弧形，且与第二台阶面 5223相垂直；入光面520上设有多个用于固定LED灯具500的固定柱560。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种导光板，其特征在于，包括 透明基体；入光面，形成于该透明基体上，该入光面的边缘形成有用于收容光源的台阶部；及出光 面，形成于该透明基体上且与该入光面相对，该出光面形成有倒圆台形凹槽及位于该倒圆 台形凹槽底部的弧形凸起。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，该入光面的中部设有相互间隔设置的多 个散射网点。
3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，该弧形凸起为半圆形凸起或半椭圆形凸起。
4.如权利要求1所述的，其特征在于，该入光面为矩形，该台阶部形成于该入光面的相 对两侧及顶角处中的至少之一。
5.如权利要求1至4中任一项所述的导光板，其特征在于，该台阶部包括与该入光面相 连的第一台阶面及与该第一台阶面相连且与该出光面相平行的第二台阶面，该第一台阶面 为弧形或锯齿形。
6.一种LED灯具，其特征在于，包括 导光板，包括透明基体；入光面，形成于该透明基体上，该入光面的边缘形成有用于收容光源的台阶部； 出光面，形成于该透明基体上且与该入光面相对，该出光面形成有倒圆台形凹槽及位 于该倒圆台形凹槽底部的弧形凸起；第一 LED光源，其收容于该台阶部内；及 第二 LED光源，其设置于该入光面上。
7.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，该第二LED光源为多个，且呈圆环形阵 列或矩形阵列排布。
8.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，该第一LED光源为红光LED光源，该第 二 LED光源为白光LED光源。
9.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，该入光面上设有多个用于固定该LED灯 具的固定柱。
10.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于，该入光面上设有相互间隔设置的多个 散射网点，该多个散射网点的分布密度随着与该第二 LED光源距离增大而减小。
全文摘要
一种导光板，包括透明基体、入光面及出光面。入光面形成于该透明基体上，边缘形成有用于收容光源的台阶部。出光面形成于该透明基体上且与该入光面相对，出光面形成有倒圆台形凹槽及位于该倒圆台形凹槽底部的弧形凸起。上述导光板在入光面的边缘设有台阶部，可在台阶部及入光面的中部同时设置光源，形成侧光式及直下式并存的入射方式，提高光源的利用率同时使出光亮度更加均匀。并且，导光板在出光面形成有倒圆台形凹槽及位于倒圆台形凹槽底部的弧形凸起，倒圆台形凹槽用于扩散光线，弧形凸起用于汇聚光线，以使多色光线充分混合，减弱眩光现象。本发明还提供一种含有上述导光板的LED灯具。
文档编号F21V19/00GK102141647SQ20111011417
公开日2011年8月3日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者焦丽华, 赵宇波, 郭艳玲, 郭雅群 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院