[发明专利]改善的侧光式面板保护层

说明书

技术领域

本发明总地涉及侧光式(edge-lit)面板照明器具。更具体而言，本发明涉及控制侧光式面板中的光分布，以取得最佳统一眩光指数(UGR：unified glare rating)。

背景技术

侧光式发光二极管(LED)面板正变成一种用于例如室内照明器具的日益普通的技术。如本领域中的技术人员所理解的那样，光从LED光源阵列穿过光导透射到侧光式面板的中心区域。

侧光式面板的优点之一是它们容许照明器具为非常薄的。然而，缺点是传统侧光式面板产品不能有效地控制UGR。不能有效地控制的UGR的结果是眩光的产生，其在大的房间中可为特别显著的。这对于办公环境中所使用的大房间或会议室尤其成立。

在传统照明面板或光源中，在LED平板的外表面中使用漫射器(diffuser)(即光学保护层)，以试图使光输出更加均匀。在这些传统光源中，漫射器通常具有粗糙表面并且包括散射粒子，这减少了光输出的均匀性。

例如，大多数LED平板产品使用诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和/或聚苯乙烯(PS)的材料，其带有磨砂材料。这些类型的漫射器使光源所产生的光散射，以便LED平板的光分布为朗伯(lambertian)分布，或接近朗伯分布。用于这些器具的UGR常规而言较高，例如大于20。

与大于20的UGR值相一致的眩光量可能令人不适，尤其在上面提到的办公室环境中。相对应地，具有高眩光和UGR值的照明器具在这些办公环境、计算机辅助设计(CAD)工作站、接待区等中具有有限的效用和需求。

发明内容

在给定的前述缺点的条件下，存在对用于改善侧光式面板保护层的光学性能的系统和方法的需求。具体而言，所需要的是用于在LED平板的外表面中所使用的改善的漫射器的系统和方法，以使光输出更均匀。

本发明的实施例提供了一种用于在照明面板中减少眩光的装置。该装置包括具有发射表面的半透明(translucent)保护层。发射表面的微结构由处于协作布置的特征形成，用于重定向由照明面板产生的光。

在示范实施例中，LED器具使用类似塑料的保护层的发射表面上的光学图案以控制LED器具在高角度(>60°)下的光分布。通过限制该高角度下的光输出，不适的眩光影响可控制为尽可能地低。

在某些实施例中，保护层由完全透明(transparent)的塑料构造成或者为低雾状半透明的，以将高度角光和眩光的控制最大化。

在其他实施例中，具有光学图案的保护层可为利用侧光式和背光式技术的LED器具改善眩光影响。保护层可由例如塑料或类似材料制成。光学图案可由棱柱、凸球、角锥或任何其他合适的形状形成。与光学图案相关联的参数优化以产生最低的眩光和UGR水平。

一种用于减少照明面板中的统一眩光指数(UGR)水平的装置包括：具有发射表面的半透明层；其中，发射表面的微结构由处于协作布置的特征形成，用于重定向由照明面板产生的光。

优选地，半透明层显著地减少高角度光。

优选地，高角度光包括以大于大约60o的角度辐射穿过半透明层的光。

优选地，特征构造成与光的分量相互作用。

优选地，协作布置包括图案构造。

优选地，图案代表特征的对称定位。

优选地，所有与具体图案相关联的特征为统一形状的。

优选地，形状类似于棱柱、角锥和球的组中的至少一个。

优选地，眩光减少的程度是特征的参数的函数。

优选地，参数包括包含图案顶角、特征宽度和特征高度的组中的至少一个。

优选地，照明面板是侧光式面板。

优选地，该装置还包括光导。

优选地，半透明层固定于光导的表面。

一种制造半透明层的方法，半透明层构造成减少照明面板中的眩光，半透明层具有发射表面，发射表面的微结构由处于协作布置的特征形成，用于重定向由照明面板产生的光，方法包括：形成代表特征的对称定位的图案；且将图案嵌入到发射表面上。

优选地，所有与图案相关联的特征为统一形状的。

优选地，图案类似于棱柱、角锥和球的组中的至少一个。

优选地，形成包括将图案刻印到滚筒上。

优选地，嵌入包括将图案从滚筒转印至发射表面。

优选地，嵌入包括将图案经由注塑模制而注塑到发射表面上。