專利名稱：牌匾照明用平面光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于照明牌匾領(lǐng)域。其原理是在導(dǎo)光板端緣設(shè)置光源，將 光源發(fā)出的光能有效引進(jìn)到導(dǎo)光板；光能在導(dǎo)光板發(fā)生反復(fù)的全反射現(xiàn)
象，而反射出來的光線與粗糙的界面相沖突或與涂在平滑反射面的異物 的界面接觸的時(shí)候會(huì)發(fā)生分散現(xiàn)象。本發(fā)明恰恰將這一分散的光線當(dāng)作 一個(gè)光源來使用。
背景技術(shù)：
端緣照明原理往往應(yīng)用到電腦監(jiān)控器照明或一般店鋪的各種顯示設(shè) 備等方面，而根據(jù)其目的和用途設(shè)計(jì)其特有的構(gòu)造引用到各種顯示設(shè)備
中。下面列出一些參考文獻(xiàn)韓國(guó)專利第168711號(hào)
"端緣照明標(biāo)示裝置"(鄭海龍)韓國(guó)專利第0787759號(hào)
"具有多個(gè)界面的端緣照明顯示設(shè)備"(鄭海龍)美國(guó)專利US 7,309,151 B2
"LIGHT EMITTING PANEL"美國(guó)專利US 6,612,055 B2
"SIGN PANEL USING AMBIENT OR ARTIFICIAL LIGHT"

發(fā)明內(nèi)容
內(nèi)置白熱燈或觀賞光源從背面照射而使圖形亮起來的照明牌匾，為 使圖形的亮度均一，不得不將光源和圖形之間的距離設(shè)成較大值，其體積和重量也隨之加大。因此，存在不光是制作方面，而且在安裝或維護(hù) 等方面需要花費(fèi)相當(dāng)多的費(fèi)用的根源性缺點(diǎn)。本發(fā)明試圖解決這些根源性問題，供應(yīng)既薄又輕的、亮度比以往的 燈箱優(yōu)越漂亮、維護(hù)維修便利、牌匾制作方便，并且賦予混合色彩、動(dòng) 態(tài)變化等附加功能的長(zhǎng)方形板狀光源。[發(fā)明的目的]本發(fā)明的目的在于，應(yīng)用利用LED的端緣照明原理將以往利用白熱 燈或觀賞光源即日光燈等制作的暗燈或沉重的燈箱等背面照射型牌匾改 造成便于安裝、維護(hù)，且維護(hù)費(fèi)低廉的照明牌匾，從而供應(yīng)性能高、價(jià) 格低廉的光源。下面給出一些關(guān)鍵詞的定義。"導(dǎo)光板"一透明而堅(jiān)固的板材，從邊緣投射的光能射向介質(zhì)界面 時(shí)形成的入射角大于該物質(zhì)固有臨界角的時(shí)候產(chǎn)生反復(fù)性全反射現(xiàn)象， 是使光射入板材內(nèi)部的板狀部材。"PCB(Printed Circuit Board，印刷電路板)"一電流導(dǎo)體，是印刷在 副導(dǎo)體板表面上的，將電氣回路設(shè)置在基板上的板材。"第二發(fā)光部"一是將兩張導(dǎo)光板及其中間的不透明板材利用大釘 銜接固定而組裝的集成體。本發(fā)明中將LED定義為一次光源時(shí)，由于經(jīng) 過導(dǎo)光板內(nèi)部的光線分散而使其表面像二次發(fā)光一樣亮，因此定義為二 次發(fā)光部。[發(fā)明的效果l本發(fā)明響應(yīng)亮度提高而生產(chǎn)價(jià)格卻日趨低廉的LED生產(chǎn)技術(shù)的發(fā) 展，替代室內(nèi)的小型懸掛式牌匾、傳統(tǒng)燈箱以及戶外大型照明牌匾等， 從而大幅減少電消耗量、制作費(fèi)用、安裝費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用等，獲得良好 的經(jīng)濟(jì)效果。另外，可以組合各種不同色彩的LED而普及色相更加艷麗的照明牌 匾，不僅有助于城市的美化工作，而且可以與鐘表驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)單結(jié)合， 當(dāng)作照明鐘表來使用。


圖1A是為了說明本發(fā)明的構(gòu)造而表示其構(gòu)造縱斷面的圖，表示兩 張導(dǎo)光板在被充當(dāng)緊固物作用的大釘銜接固定的狀態(tài)下被設(shè)置在U字型 匣子內(nèi)的情況。
圖IB是在圖1A中截取用虛線表示的部分后擴(kuò)大的圖片。
圖2A是將本平面光源的二次發(fā)光部的構(gòu)造與圖1相比更詳細(xì)說明 的圖片。圖中，導(dǎo)光板后面表現(xiàn)出將事先決定的樣紋利用白色油漆涂上 的模樣；圖中說明了導(dǎo)光板前面在透明而又薄的板材或膠巻上設(shè)置圖形 使從導(dǎo)光板前面透射出來的光通過透明性圖形放出光芒的構(gòu)造和原理。
圖2B說明，為了從導(dǎo)光板角落進(jìn)入的光能通過導(dǎo)光板后在因雕刻而 粗糙的界面上分散并反射到導(dǎo)光板前面，將事先決定的樣紋在導(dǎo)光板后 面呈現(xiàn)出雕刻的模樣；圖中說明了導(dǎo)光板前面在透明而又薄的板材上設(shè) 置圖形使之放光的構(gòu)造和原理。
圖3是表示已組裝的二次發(fā)光部10能夠安置在內(nèi)存一次發(fā)光部即多 個(gè)LED的U字型構(gòu)架所構(gòu)成的匣子內(nèi)的斜視圖。
圖4是使用在柔軟而又薄的PCB帶表面上安裝的多個(gè)LED將導(dǎo)光 板的輪廓用曲線制作的代表性模型。該模型表示制作圓型平面光源并且 在其表面設(shè)置載有圖形的透明板材的剖面構(gòu)造和正面圖。
圖5是將該平面光源與鐘表驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行結(jié)合以作為鐘表應(yīng)用的實(shí) 例。圖5A和圖5B分別是正面圖和剖面圖，圖5C是截取虛線部分后擴(kuò) 大的圖樣。
具體實(shí)施例方式
PCB 31及其在表面設(shè)置的光源32內(nèi)置于U字型匣子20之內(nèi)，其光 源32發(fā)射出來的光能進(jìn)入到設(shè)置在導(dǎo)光板末端的斜面后再以全反射現(xiàn)象 經(jīng)過導(dǎo)光板。
以反復(fù)的全反射現(xiàn)象經(jīng)過導(dǎo)光板的光能在圖2A中標(biāo)示的涂料表面 110處發(fā)生光的分散現(xiàn)象，而在與圖2B中標(biāo)示的粗糙界面111接觸的時(shí) 候也發(fā)生分散現(xiàn)象。其分散的光能中一部分則脫離到導(dǎo)光板外部后通過掛有圖形的透明性板材14、 15映入觀察者的眼中。從LED光源發(fā)射的光能經(jīng)過導(dǎo)光板而出現(xiàn)分散現(xiàn)象的第二發(fā)光部 IO的物理構(gòu)造，如圖1所示，首先在兩張平面狀導(dǎo)光板11、 12之間插入 表面發(fā)射率較高且不透明的板材13，再用貫通三張板材的大釘16銜接， 從而形成一個(gè)板狀的二次光源10。不透明板材13的作用是為了防止出現(xiàn)在兩張透明導(dǎo)光板上的兩個(gè) 照明圖形相互形成投影，隔斷光線；不僅如此，反射率較高的兩個(gè)界面 還起到將從導(dǎo)光板漏出來的光能再反射到觀察者所在方向的作用。如果要設(shè)置在導(dǎo)光板端緣的一次光源LED上發(fā)射出來的能源通過導(dǎo) 光板注入后分散其光能最終形成平面光源，并且使平面光源的亮度均一 化，需要可以調(diào)整分散度的裝備和相關(guān)措施。為使二次發(fā)光面的亮度均一化，需要采取如下措施從光源32發(fā)射 出來后經(jīng)過導(dǎo)光板內(nèi)部的光能每次在涂有油漆或印刷用墨水110的界面 或所雕刻的界面111處分散時(shí)其能源減少，可以說與光源之間的距離越 遠(yuǎn)，其能量也就越弱。因此，為了導(dǎo)光板前面的亮度均勻化，隨著與光 源的距離越遠(yuǎn)，要增加光能分散的機(jī)會(huì)。為此，在用涂料或印刷用墨水或以雕刻的方式制作可以分散光能的 界面時(shí)，要按照?qǐng)D2A、圖2B所標(biāo)示的規(guī)格合理調(diào)整線之間的寬度和雕 刻部分之間的距離。上下設(shè)置設(shè)有光源的字型匣子時(shí)，在維持長(zhǎng)方形平面光源均 一的亮度上，二次發(fā)光板的垂直高度上雖有限制，但是其長(zhǎng)度沒有限制。 因此，本發(fā)明制作兩面都可以看得見的長(zhǎng)方形牌匾或顯示設(shè)備?？梢哉f， 這一發(fā)明對(duì)于懸掛式顯示設(shè)備或制造照明牌匾時(shí)是最佳的方案。下面說明一下將在二次發(fā)光板前面設(shè)置的附有圖形或天然色照片的 透明性板材14、 15。從導(dǎo)光板射入到前面的光能將會(huì)通過設(shè)置在導(dǎo)光板前面的透明板材 14、 15，這時(shí)利用不透明的涂料或膠巻制作圖形并附著在透明板材14、 15上，圖形就可以接受不透明體沒能隔斷的光線發(fā)光。目卩，觀察者可以 觀察不透明體的背景色上面由光源發(fā)射出來的波長(zhǎng)色彩發(fā)光的圖形。在含有圖形的透明板材14、 15上印刷天然色圖片時(shí)，最好先用半透 明白色涂料做好光線分散膜后再印刷天然色圖片，才能獲得更好的再生 效果。不過，這與本發(fā)明的中心沒有直接的聯(lián)系，只不過是一個(gè)相關(guān)的 事項(xiàng)。
總之，根據(jù)透明板材14、 15的設(shè)置方法、設(shè)置圖形或圖片，既可以 看到單純的背景色上面發(fā)光的圖形，也可以觀察到發(fā)光的天然色圖片。 而其圖形透明板材交替簡(jiǎn)便，根據(jù)需要可以隨時(shí)更換。
下面說明本發(fā)明的最終模型和功能，如圖3所示，將U字型構(gòu)架22、 23、 24按照?qǐng)D片所標(biāo)示的規(guī)格組裝成可以內(nèi)置二次發(fā)光部IO的匣子；其 次，放置二次發(fā)光部后，利用其他U字型構(gòu)架21組裝上端部位，就可以 完成一個(gè)堅(jiān)固的平面光源；最后，在此基礎(chǔ)上組合含有圖形或天然色圖 片的透明板材就可以完成一個(gè)牌匾或顯示設(shè)備。
如果只需要平面光源的一面，可以將一張導(dǎo)光板11和一張厚度、大 小、模樣與另一導(dǎo)光板12相同的便宜且材料不同的板材按照同樣的方式 利用大釘16銜接固定，就可以獲得總體機(jī)械強(qiáng)度較高的單面用平面光源。 此時(shí)，可以照用與兩面用光源相同的部件，不需要其他新的部件，所以 很方便。
還有，當(dāng)使用在柔軟而又薄的帶狀PCB 31表面上以線型設(shè)置的LED 光源32時(shí)，可以制造曲線式板狀光源來制造如圖4所標(biāo)示的兩面圓形照 明牌匾或橢圓形牌匾等具有曲線輪廓的照明牌匾。
如圖5所示，在其圓形照明牌匾上組裝鐘表驅(qū)動(dòng)裝置41和時(shí)針42、 分針43，在導(dǎo)光板后面用雕刻或涂料、墨水等設(shè)置適當(dāng)?shù)膱D形，使之能 夠讀取時(shí)間，就可以起到照明鐘表的作用。
還有，將兩種以上的LED光源按照適當(dāng)順序排列，作為一次光源使 用時(shí)，其不同的色相在導(dǎo)光板內(nèi)相互影響而展現(xiàn)出漂亮的背景色；并且
使用交換機(jī)按照事先設(shè)計(jì)好的順序交換(開關(guān))，則可以演出引起平面 光源的亮度和色相動(dòng)態(tài)變化的視覺變化。
權(quán)利要求
1.將兩張透明的長(zhǎng)方形導(dǎo)光板的邊緣斜向切斷，在其間插入表面反射率較高的不透明體板材，并用大釘接合固定制造的第二發(fā)光部(10)構(gòu)造； id="icf0001" file="A2008100979070002C1.tif" wi="10" he="2" top= "53" left = "38" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>字型構(gòu)架內(nèi)部設(shè)置多個(gè)LED光源的板材的同時(shí)可以插入發(fā)光部件，而且在內(nèi)部可以限制導(dǎo)光板末端進(jìn)入的 id="icf0002" file="A2008100979070002C2.tif" wi="10" he="2" top= "60" left = "125" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>字型構(gòu)架；將設(shè)置LED的 id="icf0003" file="A2008100979070002C3.tif" wi="10" he="2" top= "69" left = "69" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>字型構(gòu)架設(shè)置在長(zhǎng)方形二次發(fā)光部的上下部，再將沒有設(shè)置光源的構(gòu)架連接在左右，使二次發(fā)光部(10)安裝到由 id="icf0004" file="A2008100979070002C4.tif" wi="10" he="2" top= "76" left = "167" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>字型構(gòu)架構(gòu)成的匣子之中的平面發(fā)光板的構(gòu)造；將設(shè)置圖形或天然色照片的透明性圖形板材組裝在導(dǎo)光板前面而制成的牌匾和顯示設(shè)備的組合方法。
2. 權(quán)利要求1中，在長(zhǎng)方形導(dǎo)光板后面，水平方向越是遠(yuǎn)離光源而 接近中央部，將各種模樣的圖形利用白色涂料或印刷用墨水以更加稠密 的線型涂刷的導(dǎo)光板構(gòu)造；將設(shè)置圖形或天然色照片的透明性圖形板材 組裝在導(dǎo)光板前面而制成的牌匾和顯示設(shè)備的組合方法。
3. 權(quán)利要求1中，在長(zhǎng)方形導(dǎo)光板后面，水平方向越是遠(yuǎn)離光源而 接近中央部，將各種模樣的圖形以更加稠密的線型雕刻的導(dǎo)光板構(gòu)造； 將設(shè)置圖形或天然色照片的透明性圖形板材組裝在導(dǎo)光板前面而制成的 牌匾和顯示設(shè)備的組合方法。
4. 權(quán)利要求1中，將導(dǎo)光板的外廓切斷成曲線輪廓，而且將端緣斜 向切斷后，在柔軟而又薄的帶狀板材上面使用將多個(gè)LED線型設(shè)置的光 源而制成的曲線輪廓平面發(fā)光板構(gòu)造；將設(shè)置圖形或天然色照片的透明 性圖形板材組裝在導(dǎo)光板前面而制成的牌匾和顯示設(shè)備的組合方法。
5. 權(quán)利要求1中，在多個(gè)LED中適當(dāng)組合部分發(fā)光波長(zhǎng)，使兩種 以上的其他波長(zhǎng)的可視光線在導(dǎo)光板上相互影響，從而演繹出混合色彩 效果的平面發(fā)光板的構(gòu)造；將設(shè)置圖形或天然色照片的透明性圖形板材組裝在導(dǎo)光板前面而制成的牌匾和顯示設(shè)備的組合方法。
6. 權(quán)利要求5中，將多個(gè)LED按照事先決定的順序開關(guān)，賦予動(dòng) 態(tài)性亮度變化和色彩混合變化，從而演繹出增進(jìn)視覺上的審美感、更加 集中觀察者注意力效果的平面發(fā)光板構(gòu)造；將設(shè)置圖形或天然色照片的 透明性圖形板材組裝在導(dǎo)光板前面而制成的牌匾和顯示設(shè)備的組合方 法。
7. 權(quán)利要求4中，在導(dǎo)光板后面和前面、壁面分別安裝鐘表驅(qū)動(dòng)裝 置、時(shí)針和分針以及能夠讀取時(shí)間的圖形而制成的照明鐘表的構(gòu)造及其 組合方法。
全文摘要
本產(chǎn)品為牌匾照明工具，是讓各種圖形或天然色圖畫放光的板狀平面光源物體。其制造原理如下首先，將兩張長(zhǎng)方形導(dǎo)光板的邊緣斜向切斷，在其間插入表面反射率較高的不透明體板材，從而在光學(xué)上隔開兩個(gè)導(dǎo)光板，并用大釘接合固定，使之形成第二發(fā)光部；其次，將第二發(fā)光部放進(jìn)裝有LED光源的“”字型構(gòu)架所構(gòu)成的匣子之中；再次，使從光源發(fā)射而經(jīng)過導(dǎo)光板的光能在導(dǎo)光板后面用油漆或印刷墨水、雕刻等設(shè)置的散光裝置上分散，其散光反射到導(dǎo)光板前面，通過在透明板上設(shè)置的圖形，使圖形或天然色圖畫放光。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101307881SQ20081009790
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者丁海龍 申請(qǐng)人:丁海龍;鄭贊源