專利名稱：由led芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹燈發(fā)光標(biāo)志裝置的制作方法
由L@)甚片寒|^ 1##反光檣袖類銀蹇虹燈糞光標(biāo)拿裝里技術(shù)領(lǐng)械本發(fā)明涉及用于顯示的發(fā)光廣告標(biāo)志，特別涉及一種由LED芯片直接it^ 并帶反灘梭的類似寬虹燈發(fā)光標(biāo)志裝置。背條技術(shù)傳統(tǒng)的發(fā)光廣告裝置或其他標(biāo)志裝置多用霓虹燈管、白熾燈或熒光燈管制 作，但它們存在電壓高、安全性差、體積大、運(yùn)輸不便、壽命短、產(chǎn)生大量熱 量、能耗大運(yùn)轉(zhuǎn)成本髙、無法經(jīng)受撞擊并需專業(yè)人員安裝維修等缺點(diǎn)。隨著LED技術(shù)的進(jìn)步，LED已引入到模擬霓虹燈的應(yīng)用領(lǐng)域并取得了一 些進(jìn)展，但普遍都是用市售的LED單管焊接在線路板上作為發(fā)光光源，然后 做成所要顯示的字符或線條圖形形狀，這種做法主要存在兩個(gè)問趣一是由于市售的LED單管的光學(xué)設(shè)計(jì)并不完全針對(duì)發(fā)光裝置的應(yīng)用，使 用該LED單管的發(fā)光裝置在此基礎(chǔ)上需要進(jìn)行再一次光學(xué)設(shè)計(jì)，兩次光學(xué)設(shè) 計(jì)因此存在不合理和不連貫的缺陷，從而或多或少存在光線在空間上分布不均 勻和光效損失的問題；二是成本相對(duì)仍較高。作為上述方案的改進(jìn)，本申請(qǐng)人申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00620045553.X的實(shí)用 新型專利申請(qǐng)和200610030911.4的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢隽擞肔ED芯片直接封裝 實(shí)現(xiàn)具有類似霓虹燈效果的發(fā)光裝置的解決方案，完全針對(duì)發(fā)光裝置的使用要 求，對(duì)LED芯片進(jìn)行一次性的整體光學(xué)設(shè)計(jì)，從而為解決這一問題，開辟了 新的思路，并且使發(fā)光裝置的成本明顯降低。這兩個(gè)專利申請(qǐng)?jiān)诠鈱W(xué)設(shè)計(jì)上雖 然采取了增加光的反射、擴(kuò)散和聚集，使光線盡量射向?qū)Ч鈼l的一系列措施， 如導(dǎo)光條的內(nèi)側(cè)面光滑，外表面細(xì)磨毛砂，光槽兩側(cè)從LED芯片所在線路板 到導(dǎo)光條呈從小到大的糊叭狀，光槽內(nèi)側(cè)光滑并反光，或再覆以反光材料，封 裝的硅賺入適量散射劑等，但LED芯片發(fā)出的與線路板呈小角度的光線， 除了橫向射詢光槽的部分被反射向?qū)Ч鈼l外，沿字符或線條筆劃縱向射向相鄰 光條，被白白浪費(fèi)了。上述問題表明類似的結(jié)構(gòu) 還可以改進(jìn)以進(jìn)一步提高光效。為此本申請(qǐng)人申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?006200458364 的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，在前述兩專利申請(qǐng)方案基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，把LED芯片 沿字符或線條筆劃縱向射向相鄰LED芯片的原來被浪費(fèi)的光通過添加橫向反 光棱反射到了導(dǎo)光條，改進(jìn)了發(fā)光效果。但從導(dǎo)光條的整體顯示效果來看，兩 相鄰L叨芯片間距中點(diǎn)垂直上方的導(dǎo)光條處的發(fā)光亮度仍明顯偏暗，究其原 因， 一是該處位置所接受的光與其它位置相比是光皿程是最長(zhǎng)的，二是LED 芯片發(fā)出的光雖然是向四周發(fā)射，但與導(dǎo)光條其它發(fā)光區(qū)域相比反射到該點(diǎn)的 光線束顯得相對(duì)稀少，因此形成了暗區(qū)。針對(duì)該技術(shù)問題，有必要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明后的在于提供一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹燈發(fā) 光標(biāo)志裝置。使得在上述3個(gè)專利申請(qǐng)方案基礎(chǔ)上，通過對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用 技術(shù)的改進(jìn)，使該類裝置在光效和發(fā)光均勻度上有更大的提髙。本發(fā)明所述的一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹燈發(fā)光標(biāo)志 裝置，包括正面形狀為所霈字符或線條形狀的導(dǎo)光條、導(dǎo)光條下方兩側(cè)由不透 光材料制成的光槽，以及在光槽下方并置有LED發(fā)光芯片的線路板，其特征在 于，所述光槽和線路板圍成的三面中，至少一面的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與LED發(fā)光芯片 對(duì)應(yīng)的反光棱。在上述發(fā)明裝置中，所述光槽的底部設(shè)置有多個(gè)連接兩側(cè)光欐的橫向反光 後，這些橫向反光棱緊貼線路板并分別位于所述線路板上兩相鄰LED芯片的中 心距處。在上^明裝置中，所述光槽內(nèi)兩側(cè)，于最就近的LED芯片同處一橫截面 的兩側(cè)^1表面處，各設(shè)置一個(gè)與該LED發(fā)光芯片對(duì)應(yīng)且與光槽走向垂直的豎 向反光棱。在Jb^發(fā)明裝置中，所述橫向反光棱為不透光材料制成，表面為光滑的反 光面，,觀以其它反光材料，橫向反光棱與光槽一起一次注塑裙型。在Jb^發(fā)裙裝置中，所述橫向反光棱緊貼線路板的一面具有伊滑的底部， 其平行于線路板走向的截面為由折線與光滑曲線單一或混合組成的左右對(duì)稱 閉合圖形。在Ji^發(fā)明裝置中，所述橫向反光棱頂部距線路板的垂直離度不超過線路板距導(dǎo)^&條的最大凈髙的1/3,其底部寬度不超過兩相鄰LED芯片間距的1/3。 在上述發(fā)明裝置中，處于字符或線條筆劃末端的橫向反光棱只取靠近LED芯片的半側(cè)，舍棄靠近字符或線條末端的另半側(cè)；處于字符或線條筆劃末端的LED芯片距字符或線條筆劃末端的距離設(shè)置在相鄰LED芯片間距的1/2。在上述發(fā)明裝置中，所述豎向反光棱呈底面為三角形的棱柱體，其棱柱的底面與線S^板平面相交，相交面為頂角指向就近LED芯片的等腰三角形，且該等腰三角形的底邊與線路板和光槽相交的邊線重合。在上述發(fā)明裝置中，所述豎向反光棱的三角形棱柱體緊貼光樣內(nèi)側(cè)表面從線路拔底部垂直向?qū)Ч鈼l方向延伸時(shí)，該棱柱體的橫lfi面的等腰三角形的高度呈遞減縮小。在上述發(fā)明裝置中，所述豎向反光棱的棱柱體髙度小于光槽的髙度，在該 豎向反光梭接近導(dǎo)光條的上端，為一平滑過渡到光槽表面的平面*其與豎向反 光棱體的相交面是以豎向反光梭的最接近導(dǎo)光條的棱邊頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰三 角形平面。在上述發(fā)明裝置中，所述豎向反光棱與光槽選用相同材料，豎向反光梭與起注塑定型并連為一體:'n 一采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明給出一種發(fā)光體直接用LED芯片封裝 并帶反光棱的、外觀及發(fā)光效果類似于霓虹燈的發(fā)光標(biāo)志、廣告或藝術(shù)品的裝 置*包括壓制成文字或線條形狀的導(dǎo)光條，導(dǎo)光條下方的光槽，光槽下面的線 路板，導(dǎo)光條、光槽、線路板構(gòu)成一個(gè)封閉光腔、并將此結(jié)構(gòu)置于裝置的整體 框架上。 一串發(fā)光LED芯片在導(dǎo)光條下方的光腔內(nèi)按一定距離呈縱向分布，用 固晶壓焊方法固定在線路板上。根據(jù)導(dǎo)光條的寬度不同，LED芯片的縱向分布 窄可呈線狀，寬可呈帶狀。封閉腔體內(nèi)用透明或帶散射劑的硅膠等封裝材料填 充封裝，芯片發(fā)出的光經(jīng)光腔的反射、擴(kuò)散，聚集到半透明的導(dǎo)ft條上，形成 導(dǎo)光條，發(fā)光，達(dá)到類似霓虹燈的效果。 值得指出的是，本發(fā)明中所添加的橫向反光梭結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于為每個(gè)LED芯 片設(shè)置了一個(gè)橫向的半開放式光腔，通過把LED芯片射向相鄰LED芯片并與 線路板成小角度的光線進(jìn)行充分反射并向?qū)Ч鈼l聚集，能有效把沿線路板的光 線反射向?qū)Ч鈼l，縮短了這部分光線的光程，減少了封裝材料對(duì)光線的吸收， 從而進(jìn)一步提髙了該類裝置的光效和發(fā)光均勻度，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好。當(dāng) 然，即使在達(dá)到同樣發(fā)光均勻性的條件下，添加橫向反光棱后還可使線《&板到 導(dǎo)光條的設(shè)計(jì)垂直髙度有所下降，或者減少封裝材料中添加散射劑的比例，這 些都是降低成本的有利因素此外，該橫向反光棱還連對(duì)光槽起到了連接、支 撐和加固作用，改變了原先光槽兩側(cè)面的定位完全依附于導(dǎo)光條的狀況，該種 技術(shù)的應(yīng)用還能為制作沒有導(dǎo)光條的發(fā)光裝置創(chuàng)造條件。另外，本發(fā)明采用在光槽表面上添加豎向反光棱結(jié)構(gòu)，其依據(jù)是數(shù)學(xué)中的 橢圓焦點(diǎn)反射原理，即在一個(gè)平面橢圓中， 一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光射向橢圓曲線后 會(huì)反射向橢髑的另一個(gè)焦點(diǎn)。由于現(xiàn)有裝置的光槽中兩相鄰LED芯片間距中點(diǎn) 垂直上方的導(dǎo)光條存在暗區(qū)，所以根據(jù)這一原理，以LED芯片為一焦點(diǎn)，以兩 相鄰LED芯片間距中點(diǎn)垂直上方的導(dǎo)光條所述暗區(qū)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為另一焦點(diǎn),可以 作一與光槽平面相切的橢圓。當(dāng)然以上述兩點(diǎn)為焦點(diǎn)，與光槽平面相切的橢圓 其實(shí)有無數(shù)個(gè)，以這二個(gè)焦點(diǎn)連線為軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成曲面。該曲面都保留上述光線 特性，即可以把LED芯片射向這一曲面的光都反射到導(dǎo)光條的所述暗區(qū)。從而 提高了該暗區(qū)的亮度。在實(shí)際使用中，由于以這二個(gè)焦點(diǎn)連線為軸旋轉(zhuǎn)并與光 槽平面相切的橢圓曲面難以解析表達(dá)，在注塑工藝中也難以精確實(shí)現(xiàn)?？紤]到 這一技術(shù)韻研討范圍通常局限在厘米級(jí)的方寸之內(nèi)，因此可用上述底面為等腰 三角形的變形棱柱體來近似實(shí)現(xiàn)。從總體而言，本發(fā)明還具有使用效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低、耐用性強(qiáng)、 髙效率、長(zhǎng)壽命、低壓供電和不易破碎等優(yōu)點(diǎn)。謝國(guó)說明*通過以下對(duì)本發(fā)明一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類僻豕虹燈發(fā)光 標(biāo)志裝lHtl，實(shí)簾僻結(jié)合其附國(guó)的描述，可以進(jìn)一步理觶本發(fā)明一目的、具體 籍構(gòu)特征和fc:點(diǎn)，參見如下


圖1為本發(fā)明在實(shí)施例中廣告牌的縱向剖面圖。圖2為本發(fā)明在實(shí)施例中廣告牌的橫向剖面圖。 圖3為本發(fā)明在實(shí)施例中線路板例圖。圖4為本發(fā)明在實(shí)施例中導(dǎo)光條、光槽、線路板以及光槽內(nèi)安置的反光棱 組所組成的光腔截面圖。圖5為本發(fā)明在實(shí)施例中導(dǎo)光條、光槽、線路板以及光槽內(nèi)安置的反光棱 組所組成的光腔的另一種形式截面圖。圖6為本發(fā)明在實(shí)施例中光槽內(nèi)部橫向反光棱與豎向反光棱的結(jié)構(gòu)外觀圖。圖8為本發(fā)明在沒有增加反光棱^前，實(shí)現(xiàn)過程中導(dǎo)光條上的光斑所呈現(xiàn) 的光學(xué),效果閣。圖9為本發(fā)明在增加反光棱組后，實(shí)現(xiàn)過程中導(dǎo)光條上的光斑所呈現(xiàn)的光 學(xué)模擬效果圖.圖M)、 11、 12、 13為橫向反光棱可能選擇的各種形狀圖(圉中未考慮與 光槽連接)。具體實(shí)辭式下面在實(shí)施例中采用筆劃"一"為顯示形狀的實(shí) 置來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步說明。如圉l、圖2所示，本發(fā)吸的一種結(jié)構(gòu)外形，包括整體框架;l，可以是黑 色ABS翬料壓制成形，形狀不限。其中與所表達(dá)字符形狀(本實(shí)lfc例采用"一" 型顯示 ^)相同的導(dǎo)光條2是由半透明的亞克力壓帶J而成，其內(nèi)面光滑，可 以讓光線自由進(jìn)入，外部為細(xì)毛砂面，光線由此面漫射形成柔和的發(fā)光面，內(nèi) 部有散射劑,進(jìn)入導(dǎo)光條的光線能擴(kuò)散、積累。導(dǎo)光條的下方兩倒是不透光的 白色PPO (聚苯醚類)材料做成的光槽3 。光槽3與導(dǎo)光條2用二次注塑成型的方法壓制成一個(gè)整體，這樣做的目的是整個(gè)廣告屏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝流程縮 短，對(duì)大批生產(chǎn)來說，壓制工序基本不影響成本的増加。在圖4所示的光腔截 面圖中，光檐3內(nèi)主要倆面為兩個(gè)平面8 ，做成光搰的表面以塘加光的反射
率，也可以在上面噴上反光漆。光槽3外部有小塊的凹槽，而在整體框架1的 相應(yīng)部位則有匹配的凸起(圖中未標(biāo)出)，兩者依靠彈性叩合以作定位固定。 光槽的兩邊各有一個(gè)臺(tái)階12 ，用以封裝時(shí)定位線路板4 。芯片5按一定距離呈線形或帶狀陣列甩固晶壓焊方法固定在線路板4上， 可以根據(jù)賽要采用不同發(fā)光顏色的芯片，以形成美觀的廣告。線路板4的形狀事先做成與字符或線條相似，有芯片的一面靠在臺(tái)階12 上，由于線路簡(jiǎn)單，因此可以采用成本很低的單面環(huán)氧板。參見圖l,橫向反光棱7安置在光槽的底部，具體位置位于兩相鄰LED芯 片的中心距點(diǎn)。而處于字符或線條筆劃末端的橫向反光棱只安置靠近LED芯片 的半側(cè)，舍棄靠近字符或線條末端的另半側(cè)；處于字符或線條筆劃末端的LED 芯片距字^^或線條筆劃末端的距離設(shè)置在相鄰LED芯片間距的1/2。這樣可以 保證筆劃* 與筆劃的其它地方發(fā)出的光強(qiáng)大致一樣。橫向反光棱7的材質(zhì)為和光槽相同的不透光材料，表面為光滑的反光面， 或再覆以其它反光材料，橫向反光棱7與光槽連為一體， 一次注塑形成。這使 得能和線,正面紫密貼合。橫侮&^梭7緊貼線路板的一面具有平滑的底部，其平行于線路板走向的 截面為由折線與光滑曲線單一或混合組成的左右對(duì)稱閉合圖形。本例中該橫向 反光棱截兩選擇為半圓形。事實(shí)表明其反射效果較好。當(dāng)然在實(shí)際使用中，該 截面除了可以選擇半圓形或部分圓形以外，還可以選擇為等腰三角形、等腰梯 形、半擲倒形或部分橢圓形等等，如圖IO、 11、 12、 13所示。此外，橫向反光棱7頂部距線路板的垂直髙度不超過線路板距導(dǎo)光條的最 大凈髙的1/3,其底部寬度不超過相鄰LED芯片間距的1/3。豎向反光棱的結(jié)構(gòu)可參見圖6，豎向反光棱11位于光槽最就近的LED芯片 的兩倒，糊相應(yīng)位置形成對(duì)應(yīng)的一對(duì)，在光槽中安置有若干對(duì)。該豎向反光 棱呈底面為等腰三角形的棱柱體，其棱柱的底面與線路板平面相交，相交面為 頂角指向LED芯片的等腰三角形，且該等腰三角形的底邊與線路板和光槽相交 的邊線重合。該底面等腰三角形的高通常小于光槽兩側(cè)面底部間距的1/4，其 底邊長(zhǎng)虔大致為兩相鄰LED芯片間距的1/3。豎向反光梭的三角形棱柱體沿光 槽表面從線路坂底部向?qū)Ч鈼l方向延伸時(shí)，該棱柱體橫截面的等腠三角形的髙
度呈遞滅縮小。當(dāng)然，豎向反光棱11其棱柱體高度小于光槽的高度，通常為整個(gè)光槽髙 度的一半左右，在該豎向反光棱接近導(dǎo)光條的上端，為一平滑過渡到光槽表面 的平面，該平面與豎佝反光梭體的相交面是以豎向反光棱的最接近導(dǎo)光條的棱 邊頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的等腰三角形平面。該三角形的底邊接近導(dǎo)光條，大致在光槽的3/4髙度線上,其底邊長(zhǎng)度與該豎向反光棱橫截面三角形的底邊長(zhǎng)度大致相同。 設(shè)置該平面的目的是讓導(dǎo)光條的所有位置都可以接受到LED芯片所發(fā)光的直射 或反射，防止豎向反光棱直接延伸至導(dǎo)光條處，使LED芯片的發(fā)光在導(dǎo)光條上 出現(xiàn)該反光接的投影，形成新的暗區(qū)。另外，在制作該豎向反光棱將其與光槽一起注塑成型連為一體時(shí)，對(duì)所有 邊線都做了圃角平滑處理。還在圖4中，導(dǎo)光條2 、安置了反光棱組的光槽3 、線路板4組成了一 個(gè)封閉光腔，其內(nèi)部用硅膠封裝，封裝時(shí)可將導(dǎo)光條2和光槽3固定在整體 框架l上，導(dǎo)光條2在下，光槽3在上，灌入適量硅膠。將線路板4有芯片 的一面向下并放置下壓到光槽的臺(tái)階12的位置停止，并由光槽內(nèi)下端側(cè)面的 彈性小凸起10從另一方向定位，多余的硅膠從線路板的導(dǎo)膠孔13流出。硅 膠的用量控菊j到使硅膠從導(dǎo)膠孔13中流出薄薄地鎪蓋線路板即可。用芯片^^替以前大多數(shù)方案所用的LED單管的好處， 一是節(jié)省成本，二是 光線利甩率髙。這是由于在本發(fā)明中光線從芯片發(fā)出后經(jīng)硅膠直接射向?qū)Ч?條，因此光線利用率較高。此外，由于芯片的光束角度一般可以很大(180° 內(nèi)都有光)，因此不必為了使光線均勻而專門去挑選大角度的LED單管了。硅 膠6內(nèi)事先摻有適量的擴(kuò)散劑，其作用是使進(jìn)入硅膠的光線散射，在光線到達(dá) 導(dǎo)光條之前就已經(jīng)均勻化這樣，導(dǎo)光條的發(fā)光就更為均勻了。由于硅膠在抗 老化方面有突出的優(yōu)點(diǎn)，而且，本發(fā)明使用的硅膠是在相對(duì)密閉的環(huán)境中，因 此可以用較為"軟"的硅膠即"果凍"形式的硅膠。這樣不會(huì)由于應(yīng)力而使芯 片松動(dòng)以致彩響發(fā)光，而且也有利于維修。參見圖3,線路板4上的LED芯片5和限流電阻16實(shí)現(xiàn)電路連接，并經(jīng) 導(dǎo)線9與維鑭開關(guān)連接，經(jīng)過放在整體框架1內(nèi)部的控制電路，可以使廣告 字符發(fā)出變化的顏色并有可變的發(fā)光順序及頻率。
圖5是本發(fā)明的另外一個(gè)形式，這時(shí)不在整個(gè)光腔內(nèi)填滿碌膠，而是采用 點(diǎn)膠的方式在各個(gè)芯片上點(diǎn)上一小點(diǎn)硅膠。這時(shí)，導(dǎo)光條可采用較為厚一些的 結(jié)構(gòu)以彌補(bǔ)因硅膠量少以致光線散射不足的缺點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)的成本比前一種還 低。綜上所述，本發(fā)明按導(dǎo)光條的寬度將LED芯片排成線形或帶形陣列，形成 外形正譚為這些線狀(直線或曲線)或帶狀構(gòu)成的所需的字符或線條的發(fā)光體， 從而達(dá)到廣吿的百的。另外，通過在光槽內(nèi)增加反光棱，使得導(dǎo)光條上發(fā)出的 光線更i^^明夷。本發(fā)明還具有下列特點(diǎn)本發(fā)明在標(biāo)志裝置的整體框架上包含至少一個(gè)導(dǎo)光條，正面形狀為廣告所 需的線條或帶有一定寬度的字符數(shù)字筆劃，導(dǎo)光條由半透明材自成，內(nèi)壁光 滑，可J1A光線，對(duì)內(nèi)積聚并散射光線，形成空間連接發(fā)光。外壁為毛砂狀， 可散射光線，對(duì)外形成發(fā)光的字符。導(dǎo)光條在框架上突起，顏色與框架不同， 即使LED不亮?xí)r，也有廣告作用。本薦掛對(duì)應(yīng)導(dǎo)光條還包括一個(gè)光槽和線路板，光槽側(cè)面由不透光材料構(gòu) 成，兩傅面相向而立，呈上寬下窄狀。用固晶壓焊方法固定的芯片陣列就排在 光槽底,線路板上。光槽內(nèi)倒壁光滑，可反射光線，或涂有反光材料，使光 線經(jīng)反射后走向唯一的出口一一導(dǎo)光條。導(dǎo)光條、光槽雙側(cè)面和底部線路板構(gòu) 成封閉的光腔。將摻有一定散射劑的封裝材料(如硅膠)封裝入光腔內(nèi)，這使 光線在進(jìn)入導(dǎo)光條使光線均勻化之前就已經(jīng)經(jīng)過了散射，從而使得透過導(dǎo)光條 的發(fā)光更為均勻、柔和。用硅膠封裝具有抗老化性能好、導(dǎo)熱性能好的特點(diǎn)， 這使得^9E具有優(yōu)良的抗環(huán)境性能。本發(fā)明采用LED芯片直接封裝，而不是用市售的封裝好的LED燈管，這 可以簡(jiǎn)fl^^構(gòu)、降低成本，同時(shí)在導(dǎo)光條、光槽和線路板形成的空間內(nèi)封裝入 硅膠，這可輦芯片中的光線更多地被釋放，避免了光線的損失，同時(shí)硅膠中的 擴(kuò)散劑可以使光線擴(kuò)散，以消除光線的"暗區(qū)"。本發(fā)樹采用二次成型注塑工藝，使得導(dǎo)光條和光槽側(cè)面成為一個(gè)整體，更 有利于^g，裝配，簡(jiǎn)化了加工工藝，使裝置更為可靠。本發(fā)明采用預(yù)先成型的線路拔，線路板的皿走向與廣告字符相同，但寬 度略窄。$片按一定距離用周晶壓焊方法固定在線路板上，而線雜板則最后安
放上光腔底部進(jìn)行封裝。線路板上有較大面積是鍍錫的反光面，這使得射向線 路板上的光線也能返回進(jìn)入光腔最后到達(dá)導(dǎo)光條。線路板的另一面用導(dǎo)線將LED芯片連接到電路供電并可進(jìn)行顯示控制。本發(fā)明的另一形式是在上述線路板的每個(gè)LED芯片上，點(diǎn)上極少量的硅 膠，即對(duì)每個(gè)LED芯片作獨(dú)立封裝，這時(shí)整個(gè)光腔不是由硅膠填滿，這對(duì)光強(qiáng) 有少許影響,但可大大節(jié)省材料。本發(fā)明來用在光槽內(nèi)添加橫向反光棱結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于為每個(gè)LED芯片設(shè)置了 一個(gè)橫向的半開放式光腔，通過把LED芯片射向相鄰LED芯片并與線路板成 小角度的光錄進(jìn)行充分反射并向?qū)Ч鈼l聚集，能有效把沿線路板的光線反射向 導(dǎo)光條，縮短了這部分光線的光程，減少了封裝材料對(duì)光線的吸收，從而進(jìn)一 步提高了該類裝置的光效和發(fā)光均勻度，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好。當(dāng)然，即使 在達(dá)到同樣發(fā)光均勻性的條件下，添加橫向反光棱后還可使線路板到導(dǎo)光條的 設(shè)計(jì)垂直髙度有所下降，或者減少封裝材料中添加散射劑的比例，這些都是降 低成本的有利因素此外，該橫向反光棱還對(duì)光槽起到了連接、支撐和加固作 用，改變了原先光槽兩側(cè)面的定位完全依附于導(dǎo)光條的狀況，該種技術(shù)的應(yīng)用 還能為制作沒有導(dǎo)光條的發(fā)光裝置創(chuàng)造條件。本發(fā)!8采用在光槽表面上添加豎向反光棱結(jié)構(gòu)，其依據(jù)是數(shù)學(xué)中的橢圓焦 點(diǎn)反射原理，即在一個(gè)平面橢圓中， 一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光射向橢圓曲線后會(huì)反射 向橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)。由于現(xiàn)有裝置的光槽中兩相鄰LED芯片間距中點(diǎn)垂直上 方的導(dǎo)光條存在暗區(qū)，所以根據(jù)這一原理，以LED芯片為一焦點(diǎn)，以兩相鄰 LED芯片間距中點(diǎn)垂直上方的導(dǎo)光條所述暗區(qū)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為另一焦點(diǎn)，可以作一 與光槽平面相切的橢圃(參見圖7)。當(dāng)然以上述兩點(diǎn)為焦點(diǎn)，與光槽平面相切 的橢圓其實(shí)有無數(shù)個(gè)，以這二個(gè)焦點(diǎn)連線為軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成曲面。該曲面都保留上 述光線特性，即可以把LED芯片射向這一曲面的光都反射到導(dǎo)光條的所述暗 區(qū)。從圖7中可以看出，具有這一效果的豎向反光棱是在光槽表面突起的、近 似等同于底面為等腰三角形的棱柱體。通過該豎向反光棱即可提商該暗區(qū)的亮 度，從而克班了位于線路板上兩相鄰LED芯片間距中點(diǎn)垂直上方的導(dǎo)光條處的 發(fā)光亮靡明顯錄暗的缺點(diǎn)。上逮辨拘及光梭和豎向反光棱的結(jié)構(gòu)既可單獨(dú)實(shí)施，也可聯(lián)合實(shí)施。圖8
和圖9是實(shí)施本發(fā)明前后的導(dǎo)光條上的光斑所呈現(xiàn)的光學(xué)模擬效果圖。從兩圖 的明顯對(duì)比可以看出，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明后效果十分顯著。以上是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員，不花費(fèi)創(chuàng) 造性的勞動(dòng)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的 目的。但是，這種變化顯然應(yīng)該在本發(fā)明的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、 一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹燈發(fā)光標(biāo)志裝置，包括 正面形狀為所霈字符或線條形狀的導(dǎo)光條、導(dǎo)光條下方兩側(cè)由不透光材料制成 的光槽，以及在光槽下方并置有LED發(fā)光芯片的線路板，其特征在于，所述光 槽和線路板圍成的三面中，至少一面的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與LED芯片對(duì)應(yīng)的反光棱。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述光槽的底部設(shè)置有多個(gè)連接兩惻光槽的橫向 反光棱，該橫向反光棱緊貼線路板并分別安置在位于所述線路板上兩相鄰LED 芯片的中心距處。
3、 根裙權(quán)利要求1所述的一種由LED芯片直接封裝并帶反光梭的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述光槽內(nèi)兩側(cè)，于最就近的LED芯片同處一橫 截面的目光槽表面處，各設(shè)置一個(gè)與該LED發(fā)光芯片對(duì)應(yīng)且與光槽走向垂直 的豎向反光梭。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光櫝的類似霓虹 燈發(fā)光it志裝置，其特征在于所述橫向反光棱為不透光材料制成，表面為光滑 的反光面，或再覆以其它反光材料，橫向反光棱與光槽一起一次注塑定型。.
5、根搌權(quán)利要求2所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光棟的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述橫向反光棱緊貼線路板的一面具有平滑的底 部，其平行于線路板走向的截面為由折線與光滑曲線單一或混合組成的左右對(duì) 稱閉合圖形。
6、 根搌權(quán)利要求2所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光梭的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述橫向反光棱頂部距線路板的垂直髙度不超過 線路板蹈導(dǎo)光條最大凈髙的1/3,其底部寬度不超過兩相鄰LED芯片間距的 1/3。
7、 裉搌權(quán)利要求2所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光櫝的類似貧虹 燈發(fā)光標(biāo)^置，其特征在于處于字符或線條筆劃末靖的橫向反光棱只取靠近 LED芯片購(gòu)舉鑭，舍棄靠近字符或線條末端的另半側(cè)處于字符或線條筆劃末 .端的LED芯片距字符或線條筆劃末端的距離設(shè)置在相鄰LED芯片向距的1/2。
8、 癱^t利要求3所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光楗的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述豎向反光棱呈底面為三角形的棱柱體，其棱柱的底面與線路板平面相交，相交面為頂角指向就近LED芯片的等腰三角形， 且該等腰三角形的底邊與線路板和光槽相交的邊線重合，該底面等腰三角形的 髙通常小于光槽兩側(cè)面底部間距的1/4，其底邊長(zhǎng)度大致為兩相鄰LED芯片間 距的1/3。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光梭的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述豎向反光棱的三角形棱柱體緊貼光槽內(nèi)側(cè)表面從線^^te^部垂直向?qū)Ч鈼l方向延伸時(shí)，該棱柱體的橫截面的等腰三角形的高度呈JIM^縮小。
10、 根搌權(quán)利要求3所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光梭的類似霓虹 燈發(fā)光標(biāo)志裝置，其特征在于所述豎向反光棱的棱柱體髙度小于光槽高度，在 該豎向反3fe梭接近導(dǎo)光條的上端，為一平滑過渡到光槽表面的平面，該平面與 豎向反光棱體的相交面是以豎向反光棱的最接近導(dǎo)光條的棱邊頂點(diǎn)為頂點(diǎn)的 等腰三角形平面。
11、 裉搌權(quán)利要求3所述一種由LED芯片直接封裝并帶反光梭的類似寬虹 燈發(fā)光g裝置，其特征在于所述豎向反光棱與光槽選用相同材料，豎向反光 棱與原平面式光槽的結(jié)合處以及豎向反光棱的棱邊均采用圓角平滑處理，與光 槽一起注塑犖型并連為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由LED芯片直接封裝并帶反光棱的類似霓虹燈發(fā)光標(biāo)志裝置，包括正面形狀為所需字符或線條形狀的導(dǎo)光條、導(dǎo)光條下方兩側(cè)由不透光材料制成的光槽、以及在光槽下方并置有LED發(fā)光芯片的線路板，其特征在于，所述光槽和線路板圍成的三面中，至少一面的內(nèi)側(cè)設(shè)置有與LED芯片對(duì)應(yīng)的反光棱。具體可以是但不限于在光槽底部添加橫向反光棱結(jié)構(gòu)，把LED芯片沿線路板的光線有效反射向?qū)Ч鈼l，以縮短這部分光線的光程，減少封裝材料對(duì)光線的吸收，提高該裝置的光效和發(fā)光均勻度；也可以是但不限于在光槽內(nèi)側(cè)表面添加豎向反光棱的曲面結(jié)構(gòu)，依據(jù)數(shù)學(xué)中橢圓焦點(diǎn)反射原理，把LED芯片射向這一曲面的光都反射到導(dǎo)光條的特定暗區(qū)，以提高該暗區(qū)的亮度。
文檔編號(hào)F21S4/00GK101144574SQ20071000781
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者何孝亮, 周士康, 斌 張, 鑫 成, 晟 李 申請(qǐng)人:上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發(fā)展有限公司