一种用于智能终端设备的超薄高亮miniLED灯导光结构的制作方法

本技术属于导光结构，具体而言，涉及到一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构。

背景技术：

1、随着mini led技术在高端显示领域的广泛应用，其具备高亮度、高对比度、分区调光等优势，已成为下一代背光方案的重要方向。特别是在智能手机、智能手表、ar/vr等消费电子产品中，实现兼具超薄结构与均匀发光的mini led导光方案，已成为提升产品显示品质与市场竞争力的关键。

2、然而，在厚度要求极为严格的超薄设备中，传统mini led导光结构面临多重挑战：为保证光线均匀扩散，其厚度通常需大于1mm，难以满足设备持续轻薄化的趋势；当miniled灯珠间距较小时，点光源密集分布，易产生“热点”（hot spot）或“灯珠痕迹”，严重影响视觉体验；若将mini led导光结构压缩小于1mm甚至更薄时，传统导光网点或棱镜导光微结构无法进行有效的光学调控，导致mini led导光结构导光效降低、发光均匀性弱；此外，在过薄的导光空间内，mini led距离发光面太近，其rgb三色光会混光不充分，容易产生混色不均的杂色现象。目前常见解决方案多依赖叠加光学膜层或增加导光结构的厚度，这不仅牺牲了轻薄化优势，也推高了成本。

3、因此，亟需一种能够在超薄结构下实现高均匀性发光的mini led导光结构，以突破当前mini led与导光结构之间的冲突，满足消费电子设备对轻薄型与高品质发光的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的为提供一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，通过优化miniled灯导光结构几何形态、内部微结构布局及材料特性，实现在最薄处仅0.4mm的极限厚度下，仍能获得优异的出光均匀性，并有效抑制热点现象，满足智能手机、智能手表、ar/vr等消费类电子产品的极致轻薄与高品质显示需求。

2、本实用新型采用了以下的技术方案：

3、一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，包括呈环状导光板，所述导光板中心上方设置有凸槽装配孔，位于所述导光板上方沿着导光板边缘周向阵列排布有多个miniled灯珠，所述导光板上开设有与多个所述miniled灯珠一一对应的局部光陷阱孔，所述导光板朝向所述miniled灯珠的一面中心区域，阵列布置有多个非对称微棱镜，多个所述非对称微棱镜上方设置有镜面银反射膜，所述导光板背向所述镜面银反射膜的一侧贴附有遮光反射膜。

4、进一步地，各所述局部光陷阱孔直径为1.2mm，各所述局部光陷阱孔开设深度为0.1～0.2mm，各所述局部光陷阱孔内壁涂覆有黑色吸光涂层。

5、进一步地，所述分段式全息衍射层与所述多个miniled灯珠一一对应设置，各所述分段式全息衍射层衍射区域覆盖对应所述miniled灯珠出光面外侧1.5mm的环形范围，所述分段式全息衍射层的衍射效率不小于70%。

6、进一步地，多个所述非对称微棱镜高度从所述导光板中心位置向外递增扩散，各所述非对称微棱镜高度范围为0.05mm～0.2mm，各所述非对称微棱镜间距小于0.2mm,各所述非对称微棱镜倾角经仿真优化，用于主光路偏折角控制在±15°以内。

7、进一步地，所述导光板采用透光率大于92%的光学级pmma或pc材料制成，所述导光板的尺寸为160mm×75mm，所述导光板厚度为0.4mm-0.6mm，所述导光板在对应各所述miniled灯珠的入光区域厚度，自边缘向内缘逐渐减小至最薄处0.4mm。

8、进一步地，所述凸槽装配孔开孔直径为15mm-20mm,所述凸槽装配孔内壁设置有微米级反射纹理，所述凸槽装配孔外围表面设置有高密度衍射微结构层。

9、进一步地，多个所述miniled灯珠的尺寸为1mm×1mm，各所述miniled灯珠间距为3.1mm

10、进一步地，所述镜面银反射膜朝向所述导光板的一面印刷有白色油墨，另一面涂附有黑色遮光油墨

11、进一步地，所述遮光反射膜遮光区域覆盖所述导光板除凸槽装配孔以外区域。

12、有益效果：

13、在本实用新型中：

14、一、通过导光板整体厚度呈非对称渐变，从靠近mini led灯珠一侧向内逐渐减薄至最薄处0.4mm，将导光板整体厚度控制在0.4mm-0.6mm的区间，在实现导光板极致轻薄化的同时，为光线提供了符合其自然衰减规律的传播路径；同时，通过在导光板入光面设置分段式全息衍射层，分段式全息衍射层依据精确设计的3.1mm间距mini led灯珠进行分区，其各区段的衍射周期与对应位置灯珠的出光特性相适配，能以不低于70%的衍射效率将点光源光线定向耦合为导光板内的导模光，从而成功解决了超薄化与高光效之间的核心矛盾。

15、二、在导光板上对应每个mini led灯珠的发光区域设置局部光陷阱孔，局部光陷阱孔结合其孔壁上涂敷的黑色吸光涂层，能够直接吸收并消除mini led灯珠直射或初次反射形成的过量光能，防止因二次反射产生局部热点；同时，在导光板的一面阵列排布高度自中心向外呈0.05mm至0.2mm递增、且相邻间距小于0.2mm的非对称微棱镜，各非对称微棱镜的倾角经过光学仿真优化，确保出射光路的主偏折角被严格控制在±15°以内。光陷阱孔的“吸收消除”与各非对称微棱镜阵列的“角度调控与横向混合”相结合，显著降低了最终出光面的峰值亮度波动，实现了对光场的精细调控，从而有效消除了视觉上的“灯珠感”，并大幅提升了发光的均匀性。

16、三、通过在导光板上凸槽装配孔的内壁设置微米级反射纹理，以引导周边入射光改变方向、沿径向扩散，从而避免光线在孔洞中心区域聚集过亮；同时，在该凸槽装配孔的外围表面上集成高密度衍射微结构层，对经过此区域的光束进行高频、精细的二次漫射与混合。内壁纹理的径向导光与外围微结构的衍射混合协同作用，显著增强了该特殊区域的光场混合能力，有效解决了因混光路径过短或结构突变所导致的混光不充分、混色不均的杂色现象。 综上，通过以上三重协同的光学调控，解决了miniled超薄高亮导光结构的技术难题：耦合层确保超薄下的高效入光；调控层消除灯珠感并提升均匀性；混光层抑制边缘杂色。最终在0.4-0.6mm厚度内实现了高均匀、无颗粒、无色差的发光效果，满足了消费电子设备对轻薄型与高品质发光的要求。

1.一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，包括呈环状导光板（1），所述导光板（1）中心上方设置有凸槽装配孔（2），位于所述导光板（1）上方沿着导光板（1）边缘周向阵列排布有多个miniled灯珠（3），所述导光板（1）上开设有与多个所述miniled灯珠（3）一一对应的局部光陷阱孔（4），所述导光板（1）入光面设置有分段式全息衍射层（5），所述导光板（1）朝向所述miniled灯珠（3）的一面中心区域，阵列布置有多个非对称微棱镜（6），多个所述非对称微棱镜（6）上方设置有镜面银反射膜（7），所述导光板（1）背向所述镜面银反射膜（7）的一侧贴附有遮光反射膜（8）。

2.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，各所述局部光陷阱孔（4）直径为1.2mm，各所述局部光陷阱孔（4）开设深度为0.1～0.2mm，各所述局部光陷阱孔（4）内壁涂覆有黑色吸光涂层。

3.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，所述分段式全息衍射层（5）与所述多个miniled灯珠（3）一一对应设置，各所述分段式全息衍射层（5）衍射区域覆盖对应所述miniled灯珠（3）出光面外侧1.5mm的环形范围，所述分段式全息衍射层（5）的衍射效率不小于70%。

4.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，多个所述非对称微棱镜（6）高度从所述导光板（1）中心位置向外递增扩散，各所述非对称微棱镜（6）高度范围为0.05mm～0.2mm，各所述非对称微棱镜（6）间距小于0.2mm,各所述非对称微棱镜（6）倾角经仿真优化，用于主光路偏折角控制在±15°以内。

5.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，所述导光板（1）采用透光率大于92%的光学级pmma或pc材料制成，所述导光板（1）的尺寸为160mm×75mm，所述导光板（1）厚度为0.4mm-0.6mm，所述导光板（1）在对应各所述miniled灯珠（3）的入光区域厚度，自边缘向内缘逐渐减小至最薄处0.4mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，所述凸槽装配孔（2）开孔直径为15mm-20mm,所述凸槽装配孔（2）内壁设置有微米级反射纹理，所述凸槽装配孔（2）外围表面设置有高密度衍射微结构层。

7.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，多个所述miniled灯珠（3）的尺寸为1mm×1mm，各所述miniled灯珠（3）间距为3.1mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，所述镜面银反射膜（7）朝向所述导光板（1）的一面印刷有白色油墨，另一面涂附有黑色遮光油墨。

9.根据权利要求1所述的一种用于智能终端设备的超薄高亮miniled灯导光结构，其特征在于，所述遮光反射膜（8）遮光区域覆盖所述导光板（1）除凸槽装配孔（2）以外区域。