專利名稱：高光效低功耗led面光源主被動發光警示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種警示裝置，尤其是涉及ー種高光效低功耗LED面光源主被動發光
警示裝置。
背景技術：
警示標志作為ー種安全設施，主要是通過圖案或文字的形式提醒人們應注意的事項。目前普遍存在和使用的警示標志主要有普通標志(不發光、不反光)、反光標志(反光而不發光)、發光標志(發光而不反光)和少量的在反光標志表面加裝LED發光二極管的發光反光標志。其中
普通標志因其自身既不能發光，又不能反光，只能在白天或在照明條件非常好的環境下使用。反光標志一般采用逆反射光學膜刻制或印刷成圖案或文字，粘貼在標志牌基板上，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材料，也稱反光膜，被廣泛應用于道路交通反光標志。發光標志主要有LED顯示屏和燈箱兩種形式。LED顯示屏利用點陣排列的LED燈發出的光線顯示所需的圖案或文字，其缺點是需要的LED數量多，功耗大，個別LED管子的損壞就會出現黑點和黑斑現象，影響美觀和信息的準確表達；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，其缺點是由于光線透過蒙皮時光線的衰減較大，出光效率較低，功耗相對就大。這兩種發光標志都不能具備反光功能。而目前還有ー種所謂的發光反光標志，就是在反光標志的表面鉆孔置入LED燈， 用LED燈勾勒出圖案或文字，達到發光和反光的目的。這種技術很大程度上受到反光標志牌大小、結構、圖案或文字復雜程度的影響，標志牌較大或圖案、文字較復雜的時候，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顯示的圖案或文字都比較單調、抽象，而且同樣存在功耗大、個別LED的損壞會出現黑點和黑斑現象而影響整個圖案或文字的完整性、視認性的問題。
發明內容
本發明的目的是提供ー種高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，其既能主動發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光清晰顯示警示信息，具有高光效、低功耗、無眩光、視認性好、無黑點黑斑現象、使用壽命長等特點。本發明的目的是通過以下技術方案來實現
ー種高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設有外框，四個外框之間形成有卡槽，卡槽的底端設有基板，基板上連接有發光裝置，發光裝置的四周包裹有車包；所述發光裝置包括導光板，導光板的四周至少ー側設有條形線路板，條形線路板上均勻排列有若干LED發光二極管；所述導光板的頂端粘貼有逆反射光學膜一，導光板的底端設有底層高反射率光學膜，底層高反射率光學膜的頂面粘貼有由逆反射光學膜ニ構成的警示標簽；所述條形線路板通過導線與外部電源適配器連接。所述導光板上與警示標簽相對應的位置均勻排列有若干V型導光點，V型導光點排列的形狀與警示標簽的形狀相對應。所述逆反射光學膜一上與V型導光點相對應的位置刻有鏤空警示標簽，鏤空警示標簽的形狀與V型導光點排列的形狀相對應。本發明的有益效果為
I、在白天自然光線條件下，可與普通標志一祥，能夠清晰顯示警示標簽。2、在夜間或低照度的條件下，可主動發出明亮、均勻、柔和的光線，清晰顯示出警示標簽，具有視認性好，無眩光的特點。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光時，本發明可接受外部照明光線，如汽車前大燈或其它照明燈發出的光線，通過逆反射光學膜對入射光線的回歸反射原理，被動發出明亮、均勻、柔和的光線，清晰顯示警示標簽。4、由于本發明采用的是將LED點光源轉換為面光源的發光技木，每個導光點發出的光都是由光源的各個LED ニ極管發出的光共同作用所產生的，所以當組成光源的若干個 LED ニ極管中有個別LED ニ極管因缺陷損壞不能發光，而其余LED ニ極管仍能正常工作發光時，本發明主動發光所顯示的警示標簽不會出現黑點或黑斑現象。5、由于本發明采用的是將LED點光源轉換為面光源的發光技術，顯示的警示標簽是由各個發光的導光點組成的，所以只要根據警示標簽調整導光點的位置、布局、數量，就能利用少量的LED顯示出豐富、細膩、明亮而不刺眼的警示標簽，在具有高光效的同時也具有了低功耗的特點。
下面根據附圖對本發明作進ー步詳細說明。圖I是本發明實施例所述的高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置結構示意圖2是圖I中A-A剖視圖。圖中
I、外框；2、卡槽；3、基板；4、發光裝置；5、車包；6、導光板；7、條形線路板；8、LED發光 ニ極管；9、逆反射光學膜一 ；10、底層高反射率光學膜；11、逆反射光學膜ニ ；12、V型導光
具體實施例方式如圖1-2所示，本發明實施例所述的ー種高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設有外框1，四個外框I之間形成有卡槽2，卡槽2的底端設有基板3，基板3上連接有發光裝置4，發光裝置4的四周包裹有車包5 ;所述發光裝置4包括導光板6，導光板6的四周至少ー側設有條形線路板7，條形線路板7上均勻排列有若干LED發光二極管8 ;所述導光板6的頂端粘貼有逆反射光學膜一 9，導光板6的底端設有底層高反射率光學膜10，底層高反射率光學膜10的頂面粘貼有由逆反射光學膜ニ 11構成的警示標簽；所述條形線路板7通過導線與外部電源適配器連接。所述導光板6上與所述警示標簽相對應的位置均勻排列有若干V型導光點12，V 型導光點12排列的形狀與所述警示標簽的形狀相對應。所述逆反射光學膜一 9上與V型導光點12相對應的位置刻有鏤空警示標簽，該鏤空警示標簽的形狀與V型導光點12排列的形狀相對應。所述車包的材質采用防水性和高反射率的包邊材料；所述警示標簽包括警示圖案和警示文字。所述LED發光二級管8的發光顏色可根據警示標簽的需要選擇白光、紅光、黃光或其它顏色；導光板6采用無色透明的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，俗稱亞克カ；導光板6 的厚度應大于或等于LED發光二級管8出光面的寬度。具體使用時，在白天自然光線條件下，本發明與普通警示標志一祥，可清晰顯示處警示標簽；在夜間或低照度條件下，靠自然光線已無法識別警示標簽的時候，本發明便處于主動發光和被動發光的工作狀態，警示標簽會通過主動發光和被動發光的方式實現醒目顯示的效果，其工作原理如下
一、主動發光工作狀態
本發明在接通外部電源后便處于主動發光工作狀態。連接電源后，LED發光二級管8發出的光從導光板6的側邊射入到導光板6中，由于導光板6的光學折射率大于空氣的光學折射率，所以當光線進入導光板6后絕大部分會以全反射方式在導光板6內運動傳播，只有當全反射條件被破壞后光線才會從導光板6的頂部、底部和側面逸出。在導光板6的底部刻有V型導光點12，其目的就是破壞導光板6內光線的全反射條件，使光線逸出。而V型導光點12的形狀、大小、深淺、設置位置對光線的逸出起到至關重要的影響。本發明采用的是在導光板6需要出光的位置，即在警示標簽相對應的區域刻有V型導光點12，V型導光點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V型導光點12之間的間距為V型導光點12底直徑的1-5倍。且V型導光點12深度與V型導光點12底直徑的關系為
2H=D*tg(180-A)
其中H—導光點的深度；D—導光點的底直徑;A—導光點的錐頂角角度。由于在導光板6的頂部、底部和側面四周都設置了相應的反光材料,共同組成了光諧振腔，促使LED發光二級管8射入導光板6內的光線在導光板6內作往復反射運動,直至遇到V型導光點12將光線從導光板6的頂部及逆反射光學膜一 9的鏤空處導出，從外部看，每個V型導光點12都是ー個發光的亮點，所有發光的V型導光點12就形成了發光的警示標簽。ニ、被動發光工作狀態
當電源斷電或其它原因造成LED發光二級管8不能正常發光工作的時候，本發明則處于被動發光工作狀態。被動發光的原理就是利用設置在導光板6頂部逆反射光學膜一 9 和設置在底層高反射率光學膜頂面的逆反射光學膜ニ 11，將汽車前大燈或其它照明燈從外部射入的光線進行回歸反射，從而使警示標簽發亮。雖然逆反射光學膜一 9和逆反射光學膜ニ 11中間還隔著一層導光板6，但由于導光板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，其透光率可達到92%以上，并且置于導光板6底部的V型導光點 12相互之間設置有間距，外部射入的光線可通過逆反射光學膜一 9的鏤空處到達導光板6， 其中大部分光線直接穿透導光板6從V型導光點12相互之間的間隙到達逆反射光學膜ニ 11，并被回歸反射出導光板6 ;其余部分光線進入導光板6后到達V型導光點12的圓錐表面發生折射和反射，并會在導光板6內發生多次折射和反射，最終才會被導出導光板6。本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，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有外框(1)，四個外框(I)之間形成有卡槽(2)，卡槽(2)的底端設有基板(3)，基板(3)上連接有發光裝置(4)，發光裝置(4)的四周包裹有車包(5);所述發光裝置(4)包括導光板(6)，導光板(6)的四周至少一側設有條形線路板(7)，條形線路板(7)上均勻排列有若干LED發光二極管(8);所述導光板(6)的頂端粘貼有逆反射光學膜一(9 )，導光板(6 )的底端設有底層高反射率光學膜(10 )，底層高反射率光學膜(10 ) 的頂面粘貼有由逆反射光學膜二(11)構成的警示標簽；所述條形線路板(7 )通過導線與外部電源適配器連接。
2.根據權利要求I所述的高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，其特征在于 所述導光板(6)上與所述警示標簽相對應的位置均勻排列有若干V型導光點(12)，V型導光點(12)排列的形狀與所述警示標簽的形狀相對應。
3.根據權利要求2所述的高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，其特征在于 所述逆反射光學膜一(9)上與V型導光點(12)相對應的位置刻有鏤空警示標簽，該鏤空警示標簽的形狀與V型導光點(12)排列的形狀相對應。
全文摘要
本發明涉及一種高光效低功耗LED面光源主被動發光警示裝置，包括警示裝置本體，所述警示裝置本體的四周分別設有外框，四個外框之間形成有卡槽，卡槽的底端設有基板，基板上連接有發光裝置，發光裝置的四周包裹有車包；所述發光裝置包括導光板，導光板的四周至少一側設有條形線路板，條形線路板上均勻排列有若干LED發光二極管；所述導光板的頂端粘貼有逆反射光學膜一，導光板的底端設有底層高反射率光學膜，底層高反射率光學膜的頂面粘貼有由逆反射光學膜二構成的警示標簽；所述條形線路板通過導線與外部電源適配器連接。本發明的有益效果為既能主動發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 優先權日2012年3月21日
發明者董飛鴻 申請人:董飛鴻