專利名稱：高光效低功耗led面光源主被動發(fā)光警示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種警示裝置，尤其是涉及ー種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光
警示裝置。
背景技術(shù)：
警示標(biāo)志作為ー種安全設(shè)施，主要是通過圖案或文字的形式提醒人們應(yīng)注意的事項(xiàng)。目前普遍存在和使用的警示標(biāo)志主要有普通標(biāo)志(不發(fā)光、不反光)、反光標(biāo)志(反光而不發(fā)光)、發(fā)光標(biāo)志(發(fā)光而不反光)和少量的在反光標(biāo)志表面加裝LED發(fā)光二極管的發(fā)光反光標(biāo)志。其中
普通標(biāo)志因其自身既不能發(fā)光，又不能反光，只能在白天或在照明條件非常好的環(huán)境下使用。反光標(biāo)志一般采用逆反射光學(xué)膜刻制或印刷成圖案或文字，粘貼在標(biāo)志牌基板上，夜間主要靠回歸反射外部射入的光線，清晰顯示圖案或文字。逆反射光學(xué)膜是ー種具有將外部射入光線基本按原路回歸反射功能的光學(xué)材料，也稱反光膜，被廣泛應(yīng)用于道路交通反光標(biāo)志。發(fā)光標(biāo)志主要有LED顯示屏和燈箱兩種形式。LED顯示屏利用點(diǎn)陣排列的LED燈發(fā)出的光線顯示所需的圖案或文字，其缺點(diǎn)是需要的LED數(shù)量多，功耗大，個(gè)別LED管子的損壞就會出現(xiàn)黑點(diǎn)和黑斑現(xiàn)象，影響美觀和信息的準(zhǔn)確表達(dá)；燈箱一般采用透光材料作為蒙皮，在透光材料上印制圖案或文字，燈箱內(nèi)置入燈泡、燈管或LED模塊作為光源，光線透過燈箱蒙皮顯示圖案或文字，其缺點(diǎn)是由于光線透過蒙皮時(shí)光線的衰減較大，出光效率較低，功耗相對就大。這兩種發(fā)光標(biāo)志都不能具備反光功能。而目前還有ー種所謂的發(fā)光反光標(biāo)志，就是在反光標(biāo)志的表面鉆孔置入LED燈， 用LED燈勾勒出圖案或文字，達(dá)到發(fā)光和反光的目的。這種技術(shù)很大程度上受到反光標(biāo)志牌大小、結(jié)構(gòu)、圖案或文字復(fù)雜程度的影響，標(biāo)志牌較大或圖案、文字較復(fù)雜的時(shí)候，就需要用大量的LED才能勾勒出圖案或文字，更不用說填充圖案或文字了。因此一般采用這種技術(shù)顯示的圖案或文字都比較單調(diào)、抽象，而且同樣存在功耗大、個(gè)別LED的損壞會出現(xiàn)黑點(diǎn)和黑斑現(xiàn)象而影響整個(gè)圖案或文字的完整性、視認(rèn)性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，其既能主動發(fā)光清晰顯示警示信息，又能通過回歸反射外部光源的光線被動發(fā)光清晰顯示警示信息，具有高光效、低功耗、無眩光、視認(rèn)性好、無黑點(diǎn)黑斑現(xiàn)象、使用壽命長等特點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
ー種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設(shè)有外框，四個(gè)外框之間形成有卡槽，卡槽的底端設(shè)有基板，基板上連接有發(fā)光裝置，發(fā)光裝置的四周包裹有車包；所述發(fā)光裝置包括導(dǎo)光板，導(dǎo)光板的四周至少ー側(cè)設(shè)有條形線路板，條形線路板上均勻排列有若干LED發(fā)光二極管；所述導(dǎo)光板的頂端粘貼有逆反射光學(xué)膜一，導(dǎo)光板的底端設(shè)有底層高反射率光學(xué)膜，底層高反射率光學(xué)膜的頂面粘貼有由逆反射光學(xué)膜ニ構(gòu)成的警示標(biāo)簽；所述條形線路板通過導(dǎo)線與外部電源適配器連接。所述導(dǎo)光板上與警示標(biāo)簽相對應(yīng)的位置均勻排列有若干V型導(dǎo)光點(diǎn)，V型導(dǎo)光點(diǎn)排列的形狀與警示標(biāo)簽的形狀相對應(yīng)。所述逆反射光學(xué)膜一上與V型導(dǎo)光點(diǎn)相對應(yīng)的位置刻有鏤空警示標(biāo)簽，鏤空警示標(biāo)簽的形狀與V型導(dǎo)光點(diǎn)排列的形狀相對應(yīng)。本發(fā)明的有益效果為
I、在白天自然光線條件下，可與普通標(biāo)志一祥，能夠清晰顯示警示標(biāo)簽。2、在夜間或低照度的條件下，可主動發(fā)出明亮、均勻、柔和的光線，清晰顯示出警示標(biāo)簽，具有視認(rèn)性好，無眩光的特點(diǎn)。3、在夜間或低照度的條件下，如果斷電或其它原因造成LED光源不能正常工作發(fā)光時(shí)，本發(fā)明可接受外部照明光線，如汽車前大燈或其它照明燈發(fā)出的光線，通過逆反射光學(xué)膜對入射光線的回歸反射原理，被動發(fā)出明亮、均勻、柔和的光線，清晰顯示警示標(biāo)簽。4、由于本發(fā)明采用的是將LED點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換為面光源的發(fā)光技木，每個(gè)導(dǎo)光點(diǎn)發(fā)出的光都是由光源的各個(gè)LED ニ極管發(fā)出的光共同作用所產(chǎn)生的，所以當(dāng)組成光源的若干個(gè) LED ニ極管中有個(gè)別LED ニ極管因缺陷損壞不能發(fā)光，而其余LED ニ極管仍能正常工作發(fā)光時(shí)，本發(fā)明主動發(fā)光所顯示的警示標(biāo)簽不會出現(xiàn)黑點(diǎn)或黑斑現(xiàn)象。5、由于本發(fā)明采用的是將LED點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換為面光源的發(fā)光技術(shù)，顯示的警示標(biāo)簽是由各個(gè)發(fā)光的導(dǎo)光點(diǎn)組成的，所以只要根據(jù)警示標(biāo)簽調(diào)整導(dǎo)光點(diǎn)的位置、布局、數(shù)量，就能利用少量的LED顯示出豐富、細(xì)膩、明亮而不刺眼的警示標(biāo)簽，在具有高光效的同時(shí)也具有了低功耗的特點(diǎn)。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例所述的高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I中A-A剖視圖。圖中
I、外框；2、卡槽；3、基板；4、發(fā)光裝置；5、車包；6、導(dǎo)光板；7、條形線路板；8、LED發(fā)光 ニ極管；9、逆反射光學(xué)膜一 ；10、底層高反射率光學(xué)膜；11、逆反射光學(xué)膜ニ ；12、V型導(dǎo)光
具體實(shí)施例方式如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的ー種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設(shè)有外框1，四個(gè)外框I之間形成有卡槽2，卡槽2的底端設(shè)有基板3，基板3上連接有發(fā)光裝置4，發(fā)光裝置4的四周包裹有車包5 ;所述發(fā)光裝置4包括導(dǎo)光板6，導(dǎo)光板6的四周至少ー側(cè)設(shè)有條形線路板7，條形線路板7上均勻排列有若干LED發(fā)光二極管8 ;所述導(dǎo)光板6的頂端粘貼有逆反射光學(xué)膜一 9，導(dǎo)光板6的底端設(shè)有底層高反射率光學(xué)膜10，底層高反射率光學(xué)膜10的頂面粘貼有由逆反射光學(xué)膜ニ 11構(gòu)成的警示標(biāo)簽；所述條形線路板7通過導(dǎo)線與外部電源適配器連接。所述導(dǎo)光板6上與所述警示標(biāo)簽相對應(yīng)的位置均勻排列有若干V型導(dǎo)光點(diǎn)12，V 型導(dǎo)光點(diǎn)12排列的形狀與所述警示標(biāo)簽的形狀相對應(yīng)。所述逆反射光學(xué)膜一 9上與V型導(dǎo)光點(diǎn)12相對應(yīng)的位置刻有鏤空警示標(biāo)簽，該鏤空警示標(biāo)簽的形狀與V型導(dǎo)光點(diǎn)12排列的形狀相對應(yīng)。所述車包的材質(zhì)采用防水性和高反射率的包邊材料；所述警示標(biāo)簽包括警示圖案和警示文字。所述LED發(fā)光二級管8的發(fā)光顏色可根據(jù)警示標(biāo)簽的需要選擇白光、紅光、黃光或其它顏色；導(dǎo)光板6采用無色透明的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，俗稱亞克カ；導(dǎo)光板6 的厚度應(yīng)大于或等于LED發(fā)光二級管8出光面的寬度。具體使用時(shí)，在白天自然光線條件下，本發(fā)明與普通警示標(biāo)志一祥，可清晰顯示處警示標(biāo)簽；在夜間或低照度條件下，靠自然光線已無法識別警示標(biāo)簽的時(shí)候，本發(fā)明便處于主動發(fā)光和被動發(fā)光的工作狀態(tài)，警示標(biāo)簽會通過主動發(fā)光和被動發(fā)光的方式實(shí)現(xiàn)醒目顯示的效果，其工作原理如下
一、主動發(fā)光工作狀態(tài)
本發(fā)明在接通外部電源后便處于主動發(fā)光工作狀態(tài)。連接電源后，LED發(fā)光二級管8發(fā)出的光從導(dǎo)光板6的側(cè)邊射入到導(dǎo)光板6中，由于導(dǎo)光板6的光學(xué)折射率大于空氣的光學(xué)折射率，所以當(dāng)光線進(jìn)入導(dǎo)光板6后絕大部分會以全反射方式在導(dǎo)光板6內(nèi)運(yùn)動傳播，只有當(dāng)全反射條件被破壞后光線才會從導(dǎo)光板6的頂部、底部和側(cè)面逸出。在導(dǎo)光板6的底部刻有V型導(dǎo)光點(diǎn)12，其目的就是破壞導(dǎo)光板6內(nèi)光線的全反射條件，使光線逸出。而V型導(dǎo)光點(diǎn)12的形狀、大小、深淺、設(shè)置位置對光線的逸出起到至關(guān)重要的影響。本發(fā)明采用的是在導(dǎo)光板6需要出光的位置，即在警示標(biāo)簽相對應(yīng)的區(qū)域刻有V型導(dǎo)光點(diǎn)12，V型導(dǎo)光點(diǎn)12為圓錐形，圓錐頂角的角度為75度一95度之間，相鄰的兩個(gè)V型導(dǎo)光點(diǎn)12之間的間距為V型導(dǎo)光點(diǎn)12底直徑的1-5倍。且V型導(dǎo)光點(diǎn)12深度與V型導(dǎo)光點(diǎn)12底直徑的關(guān)系為
2H=D*tg(180-A)
其中H—導(dǎo)光點(diǎn)的深度；D—導(dǎo)光點(diǎn)的底直徑;A—導(dǎo)光點(diǎn)的錐頂角角度。由于在導(dǎo)光板6的頂部、底部和側(cè)面四周都設(shè)置了相應(yīng)的反光材料,共同組成了光諧振腔，促使LED發(fā)光二級管8射入導(dǎo)光板6內(nèi)的光線在導(dǎo)光板6內(nèi)作往復(fù)反射運(yùn)動,直至遇到V型導(dǎo)光點(diǎn)12將光線從導(dǎo)光板6的頂部及逆反射光學(xué)膜一 9的鏤空處導(dǎo)出，從外部看，每個(gè)V型導(dǎo)光點(diǎn)12都是ー個(gè)發(fā)光的亮點(diǎn)，所有發(fā)光的V型導(dǎo)光點(diǎn)12就形成了發(fā)光的警示標(biāo)簽。ニ、被動發(fā)光工作狀態(tài)
當(dāng)電源斷電或其它原因造成LED發(fā)光二級管8不能正常發(fā)光工作的時(shí)候，本發(fā)明則處于被動發(fā)光工作狀態(tài)。被動發(fā)光的原理就是利用設(shè)置在導(dǎo)光板6頂部逆反射光學(xué)膜一 9 和設(shè)置在底層高反射率光學(xué)膜頂面的逆反射光學(xué)膜ニ 11，將汽車前大燈或其它照明燈從外部射入的光線進(jìn)行回歸反射，從而使警示標(biāo)簽發(fā)亮。雖然逆反射光學(xué)膜一 9和逆反射光學(xué)膜ニ 11中間還隔著一層導(dǎo)光板6，但由于導(dǎo)光板6采用的是無色透明的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)材料，俗稱亞克力，其透光率可達(dá)到92%以上，并且置于導(dǎo)光板6底部的V型導(dǎo)光點(diǎn) 12相互之間設(shè)置有間距，外部射入的光線可通過逆反射光學(xué)膜一 9的鏤空處到達(dá)導(dǎo)光板6， 其中大部分光線直接穿透導(dǎo)光板6從V型導(dǎo)光點(diǎn)12相互之間的間隙到達(dá)逆反射光學(xué)膜ニ 11，并被回歸反射出導(dǎo)光板6 ;其余部分光線進(jìn)入導(dǎo)光板6后到達(dá)V型導(dǎo)光點(diǎn)12的圓錐表面發(fā)生折射和反射，并會在導(dǎo)光板6內(nèi)發(fā)生多次折射和反射，最終才會被導(dǎo)出導(dǎo)光板6。本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，包括警示裝置本體，其特征在于所述警示裝置本體的四周分別設(shè)有外框(1)，四個(gè)外框(I)之間形成有卡槽(2)，卡槽(2)的底端設(shè)有基板(3)，基板(3)上連接有發(fā)光裝置(4)，發(fā)光裝置(4)的四周包裹有車包(5);所述發(fā)光裝置(4)包括導(dǎo)光板(6)，導(dǎo)光板(6)的四周至少一側(cè)設(shè)有條形線路板(7)，條形線路板(7)上均勻排列有若干LED發(fā)光二極管(8);所述導(dǎo)光板(6)的頂端粘貼有逆反射光學(xué)膜一(9 )，導(dǎo)光板(6 )的底端設(shè)有底層高反射率光學(xué)膜(10 )，底層高反射率光學(xué)膜(10 ) 的頂面粘貼有由逆反射光學(xué)膜二(11)構(gòu)成的警示標(biāo)簽；所述條形線路板(7 )通過導(dǎo)線與外部電源適配器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，其特征在于 所述導(dǎo)光板(6)上與所述警示標(biāo)簽相對應(yīng)的位置均勻排列有若干V型導(dǎo)光點(diǎn)(12)，V型導(dǎo)光點(diǎn)(12)排列的形狀與所述警示標(biāo)簽的形狀相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，其特征在于 所述逆反射光學(xué)膜一(9)上與V型導(dǎo)光點(diǎn)(12)相對應(yīng)的位置刻有鏤空警示標(biāo)簽，該鏤空警示標(biāo)簽的形狀與V型導(dǎo)光點(diǎn)(12)排列的形狀相對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高光效低功耗LED面光源主被動發(fā)光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設(shè)有外框，四個(gè)外框之間形成有卡槽，卡槽的底端設(shè)有基板，基板上連接有發(fā)光裝置，發(fā)光裝置的四周包裹有車包；所述發(fā)光裝置包括導(dǎo)光板，導(dǎo)光板的四周至少一側(cè)設(shè)有條形線路板，條形線路板上均勻排列有若干LED發(fā)光二極管；所述導(dǎo)光板的頂端粘貼有逆反射光學(xué)膜一，導(dǎo)光板的底端設(shè)有底層高反射率光學(xué)膜，底層高反射率光學(xué)膜的頂面粘貼有由逆反射光學(xué)膜二構(gòu)成的警示標(biāo)簽；所述條形線路板通過導(dǎo)線與外部電源適配器連接。本發(fā)明的有益效果為既能主動發(fā)光清晰顯示警示信息，又能通過回歸反射外部光源的光線被動發(fā)光清晰顯示警示信息。
文檔編號G08B5/36GK102592380SQ20121007742
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者董飛鴻 申請人:董飛鴻