一种主动发光高可视度背心的制作方法

本实用新型涉及一种主动发光高可视度背心。

背景技术：

传统的反光背心是由一定面积的基底材料和反光材料组成，具有颜色鲜艳醒目，反光效果强等特点。鲜艳的基底材料在白天与周围环境形成强烈对比，能够及时引起他人的注意；反光材料可将入射光线按原路反射回光源处为穿着者提供较好的警示作用。随着先进技术的引入，越来越多的材料被应用于安全防护领域，如主动式发光材料，根据其原理可分为电致发光型、导光型、光致发光型等类型。

电致发光型是利用发光材料在电场作用下将电能转换为光能以及高效的发光效率被大量的运用于反光背心中。电致发光根据发光材料的不同主要分为两种类型：LED灯、冷光线/片。CN 102273744 A提出了一种LED发光背心，其特征在于在背心本体上添加LED发光带，所述的LED 发光带与控制器和电源装置顺序连接。在光线较差的情况下，通过LED发光，可以起到很好的警示作用。CN 200990872 Y公开了一种可主动发光的安全警示服，其特征在于衣服本体表面设有用于警示的主动发光片，优选为冷光片，该主动发光片连接在电源和控制器上；所述主动发光片的外表面设置有透光防水片，该透光防水片的边缘与主动发光片边缘的衣服本体之间通过一些公知手段和方式形成液密封的固定效果；本实用新型的优点在于防水性能好，在雨天使用的时候可有效地保护主动发光片，延长其工作寿命。CN 201150268 Y公开了一种可更换式主动高警示安全服，其特征在于将安装在套管内的冷光线连接于控制器上，以此控制冷光线快闪、慢闪或恒亮多种发光方式，其中可以在服装本体上缝制反光带，套管可以车缝在反光带附近部位或者服装本体的车缝部位；可更换式主动高警示安全服具有可以方便选择其发光方式、维护成本低，并可以全天候为穿着者提供安全保护。

导光型警示带是利用导光材料，如：利用光纤的全反射原理实现光线高效传输工作；导光板、导光膜等高折射率、透光率的特点将集中的点光源在发光警示带表面形成均匀的面光源，增加发光面积，有利于提高警示背心的警示效果。CN 2529882 Y提出了一种可以用于制作发光物件的主动发光针织物。在针织物基层中安装有光纤，光纤的平直段位于针织物基层的内侧，其局部弯折段穿过针织物基层到达外侧，针织物基层的内侧带有将光纤的平直段沾粘在针织物基层的内侧的粘胶层。采用上述方案制作的高警示度服装，在内侧光纤的一端连接主动发光装置就可以通过光纤将光线传送到针织物的外侧。CN 205197294 U公开了一种运动臂带，其特征在于所述运动臂带包括设置有用于储物的储物袋本体和与所述本体固定连接的连接带，其中，所述的运动臂带还包括设置在本体上的灯和供电装置以及封闭所述放置槽的开口的导光膜。为了提高导光膜与光源耦合的效率，CN 100529810 C公开了一种背光模组中的导光组件结构，包括导光基材以及导光基材表面制备形成的导光网点结构，根据使用的LED光源的厚度与单层导光膜材料厚度，采用多层组合的方式；根据LED光源亮度数据及发光面积，确定各层导光膜上导光网点的分布。本发明中提出的导光组件由多层导光膜构成，通过多层重叠导光膜间的光耦合效应，充分利用了LED光源侧面的能量，避免能量损失。

光致发光材料也叫夜光、荧光或蓄光材料，广泛应用在夜间警示服中。CN 103494388 A公开了一种具有夜光警示功能的户外运动服，该运动服的面料布采用多层复合结构设计，所述的复合面料布由防水薄膜层、夜光涂料层以及天然织物层组成，面料布内增设的夜光警示功能层，可为人们的夜间出行提供一定的安全保障。CN 103859630 A公开了一种基于交通安全性能的夜光羽绒服，其特征在于夜光面料与常规面料的结合，其中夜光面料利用夜光纤维织成，其发光成分分散于纤维分子中，发光特性不会受水洗的影响，同时，让穿着者在多种情况下如同光源，提醒车辆驾驶员，从而避免伤亡。CN 201919714 U提出了一种发光安全背心，由背心本体、反光标志、发光标志组成。其特征在于在背心本体上同时设有反光标志和发光标志，其中，发光标志为一个荧光发光体；所述荧光发光体中设有荧光液，从而在夜间能够发光；并通过设置的注液塞便于对荧光液进行更换。CN 101233959 A公开了一种反光、夜光、自发光多功能警服，包括背心本体、反光晶格带、控制装置及发光部分。其特征在于在背心体前身、后身、腰间上分别缝制有反光晶格带，反光晶格带与背心体之间设置有导线，导线与控制装置连接，控制装置通过导线与发光部分连接，发光部分设置在反光晶格带上，分布于背心体前后左右；所述的发光部分为白色发光光源和自发光光源，分别由发光单元外壳、长余辉树脂、发光二极管、螺栓式锁扣和阻水材料组成，其中长余辉树脂、螺栓式锁扣和阻水材料设置在发光单元外壳内，发光二极管设置在长余辉树脂材料与螺栓式锁扣之间；所述的控制装置由控制装置壳体、控制开关、控制电路及电池等组成；所述的控制电路控制发光光源的常亮或闪烁。该发明在有光照时，通过反光带的定向逆反射，明显增强了对警察等执勤时的安全保护作用；而在无光照时，长余辉材料的夜光效果、高亮度LED发光单元的自发光，对各类车辆、行人等具有警示标识作用，很大程度上保护了人身安全。

目前，在安全防护服装领域，反光带具有较好的反光警示作用，但易受到环境等条件的制约，在有光源照射下反光带才能起到较好的警示作用，而在黑夜或光线昏暗的工作环境下，反光带的警示效果不足以保障处于危险位置的工作人群；蓄光型警示带虽然吸收自然光或灯光后，在黑暗中持续发光数小时，但由于天气的原因，该发光装置未能在雨季等天候差的情况下良好地发挥其发光警示效果；电致发光型警示服公开的技术中，LED灯珠都习惯性被孤立地设置在反光带区域，使得LED发出的光一部分用来提供警示作用，而大多数光能没有经过合理地收集而直接散失，未能充分利用于警示作用中；同时独立的LED灯珠位置设计使得反光背心的警示效果并不明显；若主动式发光材料停止工作，构成LED反光带的荧光部件并不能确保良好的警示效果；导光型采用导光纤维、导光板、导光膜等材料，其具有较好的亮度和光照均匀度，但其需与光源耦合，使用过程中受外界作用力时的耦合性较差，造成光照不均匀和亮度降低。CN 100529810 C公开的背光模组中的导光组件结构，虽然通过导光膜多层重叠的方式提高光源与导光膜的耦合效率，需要根据LED光源亮度数据及发光面积确定各层导光膜上导光网点的分布，制作工艺繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型利用长余辉材料蓄光、主动式发光的特点，改变传统背心基底材料，采用夜光纤维进行制作，实现警示背心主体在白天或黑暗环境中的主动发光，提高警示背心的警示效果；利用LED灯带、导光膜、匀光膜和夜光膜等材料的结合，解决传统的反光带易受环境等条件制约、LED反光背心中光源孤立、光线未被充分利用、LED系统停止工作后所需的警示效果等问题，同时通过侧光式提高导光膜与光源耦合的效率，提供一种高效、均匀、高可视度发光背心技术。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种主动发光高可视度背心，包括背心本体，其特征在于：所述背心本体外表面上设置主动式发光带；所述的主动式发光带由反射膜、导光膜、匀光膜及夜光膜形成的层叠结构；所述导光膜、匀光膜设置反射膜与夜光膜之间；在主动式发光带边缘两侧设置有贴片式LED灯带；所述贴片式LED灯带包括驱动控制模块及与其相连接的多个贴片LED灯；所述驱动控制模块封装在一柔性电路板上；所述驱动控制模块与供电电源连接。

在本实用新型一实施例中，所述导光膜、匀光膜层数为N，导光膜与匀光膜的层叠结构为两层导光膜之间放置两层匀光膜的方式层叠或导光膜与匀光膜依次层叠的方式层叠。

在本实用新型一实施例中，所述贴片LED灯为侧光式LED灯。

在本实用新型一实施例中，所述反光背心本体由夜光纤维制作而成。

在本实用新型一实施例中，所述背心主体的水平位置分布第一主动式发光带、第二主动式发光带；第一主动式发光带靠近背心主体的袖窿处，第二主动式发光带靠近背心主体的下摆位置；背心主体的左前胸、右前胸、左后背、右后背处的竖直位置上分别设置有第三主动式发光带、第四主动式发光带、第五主动式发光带、第六主动式发光带；第三主动式发光带、第五主动式发光带一端点位置的中点分别与背心主体的左肩线中点重合；第四主动式发光带、第六主动式发光带一端点位置的中点分别与背心主体的右肩线中点重合；第三主动式发光带、第四主动式发光带、第五主动式发光带、第六主动式发光带另一端点分别与水平位置上的第一条主动式发光带相交；且第三主动式发光带、第五主动式发光带分别位于左袖窿曲线内侧；第四主动式发光带、第六主动式发光带分别位于右袖窿曲线内侧。

在本实用新型一实施例中，所述主动式发光带通过魔术贴或拉链或其他可拆卸方式与背心本体的结合，或者缝合固定在背心本体上。

在本实用新型一实施例中，所述主动式发光带外层还设置有一透明防水薄膜。

在本实用新型一实施例中，所述供电电源为微型电池或微型电池组。

在本实用新型一实施例中，所述夜光膜与导光膜的面积比为1:2；且主动式发光带总宽度不小于5cm。

与现有LED反光背心设计相比，具有以下优点：

1.在本实用新型中，采用夜光纤维作为基底材料，利用夜光材料的蓄光及自发光特点，确保警示背心在黑暗条件中的警示作用；

2.本实用新型通过侧光式将LED发出的光引入导光膜，利用导光膜高折射率与匀光膜良好的匀光性以及两者的高透光率等特点，使LED灯发出的点光源在主动式发光带表面形成均匀的面光源，增加发光面积，有利于提高警示背心的警示效果；

3.在本实用新型中，采用导光膜与匀光膜层叠设置的结构，不仅提高光源与导光膜的耦合效率，还可采用不同微结构的匀光膜，改变光线在层叠结构中的传播方向，增加光照均匀性。

4.在本实用新型中，根据LED灯发光的广角范围，利用夜光膜材料蓄光、自发光的特点，构建出夜光膜与导光膜的整体，其中，位于夜光膜正下方的导光膜可以增加发光面积，为夜光膜材料提供更大面积的光源；同时夜光膜材料形状和尺寸可以有效减少光线在夜光膜材料中的损耗，由导光膜直接导出到发光带表面。

附图说明

图1为主动发光高可视度背心正面结构示意图。

图2为主动发光高可视度背心背面结构示意图。

图3为主动式发光带结构图。

图4 为匀光膜网点结构图1。

图5 为匀光膜网点结构图2。

图6 为匀光膜网点结构图3。

图7 为匀光膜网点结构图4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。

如图1，图2所示，本实用新型提供一种主动发光高可视度背心，包括背心本体1和主动式发光带2。所述的主动式发光带2由反射膜3、导光膜4、匀光膜5及夜光膜6形成的层叠结构；所述导光膜、匀光膜设置反射膜与夜光膜之间；主动式发光带边缘两侧设置有贴片LED灯带；贴片LED灯带包括驱动控制模块及与其相连接的多个贴片LED灯7，所述驱动控制模块封装在一柔性电路板8上。所述驱动模块的外电路设置有用于与供电电源10连接的电源接入头。

较佳的，所述的背心本体1是由夜光纤维制作而成；所述的主动式发光带2可通过魔术贴、拉链等等可拆卸方式与背心本体的结合，或者缝合固定在背心本体上。

其中，警示背心的尺寸应符合GB/T 1335.1和GB/T 1335.2的要求；主动式发光带的尺寸应符合GB 20653-2006的要求。

较佳的，所述的主动式发光带的宽度可设置为5 cm～7.5 cm或其他尺寸，所述的7.5 cm宽度是为了可以满足黑暗条件下，主动式发光带中只有夜光膜材料提供警示作用，主动式发光带的宽度应不小于5 cm，结构可参照图2。

主动式发光带在背心本体上的放置位置如下所述：

所述背心主体的水平位置分布第一主动式发光带、第二主动式发光带；第一主动式发光带靠近背心主体的袖窿处，第二主动式发光带靠近背心主体的下摆位置；背心主体的左前胸、右前胸、左后背、右后背处的竖直位置上分别设置有第三主动式发光带、第四主动式发光带、第五主动式发光带、第六主动式发光带；第三主动式发光带、第五主动式发光带一端点位置的中点分别与背心主体的左肩线中点重合；第四主动式发光带、第六主动式发光带一端点位置的中点分别与背心主体的右肩线中点重合；第三主动式发光带、第四主动式发光带、第五主动式发光带、第六主动式发光带另一端点分别与水平位置上的第一条主动式发光带相交；且第三主动式发光带、第五主动式发光带分别位于左袖窿曲线内侧；第四主动式发光带、第六主动式发光带分别位于右袖窿曲线内侧。

较佳的第一主动式发光带的位置可设置为从距离袖窿底端向下2 cm的水平位置放置；靠近背心下摆处的主动式发光带水平底端距离背心下摆位置7 cm。

在本实用新型一实施例中，所述夜光膜与导光膜总成构成的面积比为1:2或根据LED灯广角范围适当调整夜光膜与导光膜总成的面积构成，且夜光膜与导光膜总成的宽度总和不小于5 cm。

较佳的，所述的导光膜的厚度为0.075 mm、透光度为85%。

较佳的，所述的夜光膜选用白色夜光膜材料。

在本实用新型一实施例中，所述主动式发光背心上还设置一供电电源10；所述供电电源与所述驱动控制模块的外接电源接口连接。

在本实用新型一实施例中，所述供电电源为微型电池或微型电池组。

为防止雨水浸润影响LED的正常工作，所述主动式发光带外层设置有一无色透明防水薄膜9，使得本实用新型能在雨水等恶劣条件下正常工作。

较佳的，本实用新型采用一种厚度为0.2 mm、无色透明防水薄膜增强主动式发光带的防水性能。

在本实用新型一实施例中，主动式发光带的尺寸宽约5.4 cm，厚约0.15 cm。

侧光式贴片LED可选用3806型号，尺寸3.8mm×1.2mm×0.6mm，发光广角120°，发光强度1600～2400mcd，工作电压2.8～3.4V。

使用过程中，当安装好电池或电池组后，闭合电路，主动式发光背心上LED灯带发出红光，利用导光膜高折射率与匀光膜良好的匀光性以及两者的高透光率等特点，使LED灯发出的点光源在主动式发光带表面形成均匀的面光源，同时增加发光面积，有利于提高警示背心的警示效果。同时，利用夜光膜的蓄光、自发光特点，使其在有光照的条件下或LED系统工作过程中，通过吸收、储存外界环境中的光能或LED灯带发出的光能，为黑暗环境工作中的穿着者提供警示作用。

（1）所述背心本体由夜光纤维制作而成，利用夜光纤维的主动发光性能实现警示背心安全防护的作用。

（2）所述贴片式LED灯带，实现了反光背心的主动发光，使传统的反光背心具有较高的安全性能。所述贴片式LED灯带主要包括驱动控制模块和贴片LED灯，通过驱动控制模块与供电电源的连接实现对LED灯亮灭的控制，解决了传统的反光带易受到环境等条件的制约。所述的侧光式是将光源放在背光模组侧边，光源发光方向与导光膜水面方向平行。利用导光膜高折射率与匀光膜良好的匀光性以及两者的高透光率等特点，使LED灯发出的点光源在主动式发光带表面形成均匀的面光源，同时，结合反射膜的高反射率，将LED灯带发出的光线反射到主动式发光带中的导光膜上，提高导光膜与光源耦合的效率。

（3）所述导光膜，利用其高折射率、透光率使LED灯发出的点光源通过导光材料在主动式发光带表面形成均匀的面光源，同时增加发光面积，有利于提高警示背心的警示效果，解决了光源孤立、警示度低、光线未被充分利用等问题。

（4）所述匀光膜，利用其良好的匀光性和透光率，将光源发出的光线进行多次反射以及多次折射以改变发光均匀度。其中，根据选用贴片LED端面的尺寸，采用导光膜与匀光膜层叠设置的结构，提高光源与导光膜的耦合效率。为了增加光照的均匀性，采用不同微结构的匀光膜，匀光膜如图4-7所示，图4为横纹微结构匀光膜，图5为竖纹微结构匀光膜，图6为左斜纹微结构匀光膜，图7为右斜纹微结构匀光膜。

（5）所述的导光膜与匀光膜可以通过在两层导光膜之间放置两层匀光膜的方式层叠设置而成，如图2所示，也可通过导光膜与匀光膜依次层叠设置的方法均匀地分布于背光源LED端面一侧，如图1所示，其层叠设计的导光膜或匀光膜的数量依据导光膜、匀光膜以及LED的厚度而定。N层导光膜、匀光膜的总厚度应略小于LED的厚度。

（6）所述夜光膜，其特征是利用其蓄光、高发光效率的特点，在有光照的条件下或LED系统工作过程中，通过吸收、储存外界环境中的光能或LED灯带发出的光能，使其在黑暗工作环境中利用夜光材料的余辉为穿着者提供警示作用，解决了LED系统停止工作后所需的警示效果的问题。由于背心本体是由夜光纤维制作而成，但是，本实用新型的主动式发光带上仍可以加上一层夜光膜。

上述实施方式的理解的描述仅仅是为帮助理解本实用新型，而不是用来限制本实用新型的。本领域技术人员均可以利用本实用新型的思想进行一些改动和变化， 只要其技术手段没有脱离本实用新型的思想和要点， 仍然在本实用新型的保护范围之内。