[發明專利]提高UVC接觸面積的導光玻璃及其制作方法

在審

• 申請號: 201810449165.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN109557608A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 王銳勛;王玉河
• 申請（專利權）人: 深圳市微納科學技術有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;C03C15/00;C03C17/06
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭;黃宇燕

一種提高UVC接觸面積的導光玻璃，所述導光玻璃包括采用導光材料的導光基體（1），在所述導光基體（1）上設置有入射面（10）、出光面（11）和反射面（12）；所述入射面上安裝有UVC光源（2）；所述反射面（12）有經圖形化處理的粗化層（121）；所述粗化層（121）上鍍有鋁反射層（122）。本發明的有益效果是，利用導光基體的粗化層121改變光路方向，使得到達出光面的光盡量避免全反射，同時將在UVC波段具高反射率的材料AL直接背鍍到表面經過圖形化處理的導光基體的反射面上，得到優異的UVC發光玻璃，將現有技術在空氣中傳播的UVC光改為在S_iO₂玻璃等高導光基體中傳播，在需要時再將光導出。

技術領域

本發明涉及用于控制光的方向的器件，尤其涉及提高UVC (短波紫外光)接觸面積的導光玻璃及其制作方法。

背景技術

細菌中的脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和核蛋白的吸收紫外線的最強峰在 254～257nm。細菌吸收紫外線后，引起 DNA 鏈斷裂，造成核酸和蛋白的交聯破裂，殺滅核酸的生物活性，致細菌死亡。在輻射強度達到30mW/cm2時，細菌及病毒均在10s內被殺滅。快速便利，因無物理接觸無二次污染的特性使得UVC在殺菌領域的應用具有極大優勢并廣為應用。

現有應用的UVC光源主流為低壓汞燈，由于含汞和體積大，在很多應用中受限。

LED芯片技術的發展，使得環保，體積小，應用更加靈活的短波紫外(200nm-280nm)LED開始在消毒殺毒領域進入實用。但是，該波段的光穿透能力極差，無法穿透絕大部分的玻璃及有機光學材料，在空氣中的衰減極大，而UVC LED光功率又很小，往往光未到達被消殺物體就已經衰減到近乎于無。

已經量產或在研中的UVC LED，其電光轉換效率仍然很低(量產型<2%,在研<5%)，意味著單顆20mA點亮的UVC LED，其光功率只有區區2mW，350mA點亮的UVC LED其光功率也僅40-70mW，而且價格高昂。

現有UVC LED的殺菌應用方案，多是基于單粒封裝好的LED的矩陣排列，以獲得足夠的殺菌面功率密度

以現有技術的UVC空氣凈化殺菌裝置為例，如圖1所示，位于凈化管壁4的UVC 光源3到達A點的光行程是L,到達B點的光行程是2L，假設A點的輻射功率是Pa，在空氣介質的條件下，理論上，光的輻射照度與距離的平方成反比，則B點的輻射功率Pb=Pa/2² =Pa/4, 即B點的輻射功率只有A點的1/4；同理，D點的光行程也大于A點，其輻射功率Pd<Pa；C點剛好在兩顆UVC光源的盲區，輻射功率會更小。為了達到好的殺菌效果，就要增加UVC LED燈的排列密度，帶來尺寸增大及成本的大幅上升。

公布號為CN103591760A公開一種有用于冰箱內的導光層架，該層架鋼化玻璃為基板，基板的平面上設有導光凹凸層，基板的四周設有注塑邊框支承架，照明、殺菌線型冷光源包裹在注塑邊框支承架里，這種結構由于采用的鋼化玻璃， 基體四周側邊為塑料，其導光效率極低，因此這種結構殺菌效果是微乎其微的，而且塑料在UVC照射下會很快劣化而失去功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而提出一種提高UVC接觸面積的導光玻璃，所述導光玻璃包括采用導光材料的導光基體，在所述導光基體上設置有入射面、出光面和反射面；所述入射面上安裝有UVC光源；所述反射面有經圖形化處理的粗化層；所述粗化層上鍍有鋁反射層。

更佳的是，所述導光材料包括采用石英玻璃、藍寶石、CaF₂、BaF₂或MgF₂；所述石英玻璃的S_iO₂含量≥99.5%。