[發明專利]具有光柵結構的聚光系統

有效

• 申請號: 201110260181.8
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102305959A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 葉志成;鄭緯芹
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;廈門熠煌光電科技有限公司
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/34;H01L31/052
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種具有光柵結構的聚光系統，特征在于其構成包括位于薄膜（1）上的二維光柵（5），所述的薄膜（1）的形狀為具有三個以上邊界的多邊形，該薄膜（1）的至少一個邊界連接有背光設備，其他邊界具有反射膜（3）。

2.如權利要求書1所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的聚光系統還包括位于所述的薄膜（1）襯底的反射膜。

3.如權利要求書1所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的聚光系統還包括位于所述的薄膜（1）襯底的散射膜和反射膜。

4.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的背光設備通過波導（4）與所述的薄膜（1）連接。

5.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，直接與所述背光設備連接的薄膜（1）邊界的截面為三角形切面。

6.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的背光設備是太陽能電池板（2）或導光板（8）。

7.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的二維光柵（5）是由金屬材料或在可見光到紅外透明的材料制成的。

8.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的二維光柵（5）為浮雕型或折射率調制型，所述的二維浮雕型光柵是凸起的柱子、下凹的孔洞、單一周期的圓環或多個周期的同心圓環構成的；所述的二維光柵是具有三角晶格、矩形晶格、準晶晶格或具有準周期結構的隨機光柵。

9.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的薄膜（1）是平面或曲面,所述的二維光柵（5）垂直于所述的薄膜（1）表面或傾斜于所述的薄膜（1）表面。

10.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的二維光柵（5）位于薄膜（1）的一面或雙面。

11.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的反射膜（3）為高反射率的全反射膜或直接蒸鍍金屬鋁膜。

12.如權利要求書1至3中任一所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的薄膜（1）是一張或多張薄膜疊加而成，每張薄膜的具有不同周期的二維光柵（5），對應于多個波長，各個薄膜的同一邊構成楔形，以利與所述的背光設備的連接和光能引導。

13.如權利要求書4所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的薄膜（1）的一邊上設置一系列錐形波導（6），每個錐形波導（6）的尾部連接一個直管波導（61），該直波導（61）的另一端切成直邊三角形（62），該整個直邊三角形（62）插入一個集光波導（7）內，并可以繞所述的集光波導（7）旋轉，該集光波導（7）的光經過和所述的導光板（8）連接的直邊三角形波導（83）、直波導（82）和錐形波導（81）進入所述的導光板（8）。

14.如權利要求書13所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述錐形波導的兩個側邊涂有反射膜，所述集光波導（7）是介質或者金屬空腔。

15.如權利要求書13所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的發光二極管位于所述的導光板（8）的一邊上并且每個發光二極管處于與所述導光板（8）相連的各錐形波導（81）之間的間隙中。

16.如權利要求書4所述的具有光柵結構的聚光系統，其特征在于，所述的波導是光纖，或是鑲嵌在周圍介質的折射率大于周圍介質折射率的對光波透明的材料構成的，該光波透明材料的幾何形狀為矩形、橢圓形或根據實際需要相應的調整。