专利名称：高光效低功耗led面光源主被动发光警示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种警示装置，尤其是涉及ー种高光效低功耗LED面光源主被动发光
警示装置。
背景技术：
警示标志作为ー种安全设施，主要是通过图案或文字的形式提醒人们应注意的事项。目前普遍存在和使用的警示标志主要有普通标志(不发光、不反光)、反光标志(反光而不发光)、发光标志(发光而不反光)和少量的在反光标志表面加装LED发光二极管的发光反光标志。其中
普通标志因其自身既不能发光，又不能反光，只能在白天或在照明条件非常好的环境下使用。反光标志一般采用逆反射光学膜刻制或印刷成图案或文字，粘贴在标志牌基板上，夜间主要靠回归反射外部射入的光线，清晰显示图案或文字。逆反射光学膜是ー种具有将外部射入光线基本按原路回归反射功能的光学材料，也称反光膜，被广泛应用于道路交通反光标志。发光标志主要有LED显示屏和灯箱两种形式。LED显示屏利用点阵排列的LED灯发出的光线显示所需的图案或文字，其缺点是需要的LED数量多，功耗大，个别LED管子的损坏就会出现黑点和黑斑现象，影响美观和信息的准确表达；灯箱一般采用透光材料作为蒙皮，在透光材料上印制图案或文字，灯箱内置入灯泡、灯管或LED模块作为光源，光线透过灯箱蒙皮显示图案或文字，其缺点是由于光线透过蒙皮时光线的衰减较大，出光效率较低，功耗相对就大。这两种发光标志都不能具备反光功能。而目前还有ー种所谓的发光反光标志，就是在反光标志的表面钻孔置入LED灯， 用LED灯勾勒出图案或文字，达到发光和反光的目的。这种技术很大程度上受到反光标志牌大小、结构、图案或文字复杂程度的影响，标志牌较大或图案、文字较复杂的时候，就需要用大量的LED才能勾勒出图案或文字，更不用说填充图案或文字了。因此一般采用这种技术显示的图案或文字都比较单调、抽象，而且同样存在功耗大、个别LED的损坏会出现黑点和黑斑现象而影响整个图案或文字的完整性、视认性的问题。
发明内容
本发明的目的是提供ー种高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，其既能主动发光清晰显示警示信息，又能通过回归反射外部光源的光线被动发光清晰显示警示信息，具有高光效、低功耗、无眩光、视认性好、无黑点黑斑现象、使用寿命长等特点。本发明的目的是通过以下技术方案来实现
ー种高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，包括警示装置本体，所述警示装置本体的四周分别设有外框，四个外框之间形成有卡槽，卡槽的底端设有基板，基板上连接有发光装置，发光装置的四周包裹有车包；所述发光装置包括导光板，导光板的四周至少ー侧设有条形线路板，条形线路板上均匀排列有若干LED发光二极管；所述导光板的顶端粘贴有逆反射光学膜一，导光板的底端设有底层高反射率光学膜，底层高反射率光学膜的顶面粘贴有由逆反射光学膜ニ构成的警示标签；所述条形线路板通过导线与外部电源适配器连接。所述导光板上与警示标签相对应的位置均匀排列有若干V型导光点，V型导光点排列的形状与警示标签的形状相对应。所述逆反射光学膜一上与V型导光点相对应的位置刻有镂空警示标签，镂空警示标签的形状与V型导光点排列的形状相对应。本发明的有益效果为
I、在白天自然光线条件下，可与普通标志一祥，能够清晰显示警示标签。2、在夜间或低照度的条件下，可主动发出明亮、均匀、柔和的光线，清晰显示出警示标签，具有视认性好，无眩光的特点。3、在夜间或低照度的条件下，如果断电或其它原因造成LED光源不能正常工作发光时，本发明可接受外部照明光线，如汽车前大灯或其它照明灯发出的光线，通过逆反射光学膜对入射光线的回归反射原理，被动发出明亮、均匀、柔和的光线，清晰显示警示标签。4、由于本发明采用的是将LED点光源转换为面光源的发光技木，每个导光点发出的光都是由光源的各个LED ニ极管发出的光共同作用所产生的，所以当组成光源的若干个 LED ニ极管中有个别LED ニ极管因缺陷损坏不能发光，而其余LED ニ极管仍能正常工作发光时，本发明主动发光所显示的警示标签不会出现黑点或黑斑现象。5、由于本发明采用的是将LED点光源转换为面光源的发光技术，显示的警示标签是由各个发光的导光点组成的，所以只要根据警示标签调整导光点的位置、布局、数量，就能利用少量的LED显示出丰富、细腻、明亮而不刺眼的警示标签，在具有高光效的同时也具有了低功耗的特点。
下面根据附图对本发明作进ー步详细说明。图I是本发明实施例所述的高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置结构示意图2是图I中A-A剖视图。图中
I、外框；2、卡槽；3、基板；4、发光装置；5、车包；6、导光板；7、条形线路板；8、LED发光 ニ极管；9、逆反射光学膜一 ；10、底层高反射率光学膜；11、逆反射光学膜ニ ；12、V型导光
具体实施例方式如图1-2所示，本发明实施例所述的ー种高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，包括警示装置本体，所述警示装置本体的四周分别设有外框1，四个外框I之间形成有卡槽2，卡槽2的底端设有基板3，基板3上连接有发光装置4，发光装置4的四周包裹有车包5 ;所述发光装置4包括导光板6，导光板6的四周至少ー侧设有条形线路板7，条形线路板7上均勻排列有若干LED发光二极管8 ;所述导光板6的顶端粘贴有逆反射光学膜一 9，导光板6的底端设有底层高反射率光学膜10，底层高反射率光学膜10的顶面粘贴有由逆反射光学膜ニ 11构成的警示标签；所述条形线路板7通过导线与外部电源适配器连接。所述导光板6上与所述警示标签相对应的位置均匀排列有若干V型导光点12，V 型导光点12排列的形状与所述警示标签的形状相对应。所述逆反射光学膜一 9上与V型导光点12相对应的位置刻有镂空警示标签，该镂空警示标签的形状与V型导光点12排列的形状相对应。所述车包的材质采用防水性和高反射率的包边材料；所述警示标签包括警示图案和警示文字。所述LED发光二级管8的发光颜色可根据警示标签的需要选择白光、红光、黄光或其它颜色；导光板6采用无色透明的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，俗称亚克カ；导光板6 的厚度应大于或等于LED发光二级管8出光面的宽度。具体使用时，在白天自然光线条件下，本发明与普通警示标志一祥，可清晰显示处警示标签；在夜间或低照度条件下，靠自然光线已无法识别警示标签的时候，本发明便处于主动发光和被动发光的工作状态，警示标签会通过主动发光和被动发光的方式实现醒目显示的效果，其工作原理如下
一、主动发光工作状态
本发明在接通外部电源后便处于主动发光工作状态。连接电源后，LED发光二级管8发出的光从导光板6的侧边射入到导光板6中，由于导光板6的光学折射率大于空气的光学折射率，所以当光线进入导光板6后绝大部分会以全反射方式在导光板6内运动传播，只有当全反射条件被破坏后光线才会从导光板6的顶部、底部和侧面逸出。在导光板6的底部刻有V型导光点12，其目的就是破坏导光板6内光线的全反射条件，使光线逸出。而V型导光点12的形状、大小、深浅、设置位置对光线的逸出起到至关重要的影响。本发明采用的是在导光板6需要出光的位置，即在警示标签相对应的区域刻有V型导光点12，V型导光点12为圆锥形，圆锥顶角的角度为75度一95度之间，相邻的两个V型导光点12之间的间距为V型导光点12底直径的1-5倍。且V型导光点12深度与V型导光点12底直径的关系为
2H=D*tg(180-A)
其中H—导光点的深度；D—导光点的底直径;A—导光点的锥顶角角度。由于在导光板6的顶部、底部和侧面四周都设置了相应的反光材料,共同组成了光谐振腔，促使LED发光二级管8射入导光板6内的光线在导光板6内作往复反射运动,直至遇到V型导光点12将光线从导光板6的顶部及逆反射光学膜一 9的镂空处导出，从外部看，每个V型导光点12都是ー个发光的亮点，所有发光的V型导光点12就形成了发光的警示标签。ニ、被动发光工作状态
当电源断电或其它原因造成LED发光二级管8不能正常发光工作的时候，本发明则处于被动发光工作状态。被动发光的原理就是利用设置在导光板6顶部逆反射光学膜一 9 和设置在底层高反射率光学膜顶面的逆反射光学膜ニ 11，将汽车前大灯或其它照明灯从外部射入的光线进行回归反射，从而使警示标签发亮。虽然逆反射光学膜一 9和逆反射光学膜ニ 11中间还隔着一层导光板6，但由于导光板6采用的是无色透明的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)材料，俗称亚克力，其透光率可达到92%以上，并且置于导光板6底部的V型导光点 12相互之间设置有间距，外部射入的光线可通过逆反射光学膜一 9的镂空处到达导光板6， 其中大部分光线直接穿透导光板6从V型导光点12相互之间的间隙到达逆反射光学膜ニ 11，并被回归反射出导光板6 ;其余部分光线进入导光板6后到达V型导光点12的圆锥表面发生折射和反射，并会在导光板6内发生多次折射和反射，最终才会被导出导光板6。本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，包括警示装置本体，其特征在于所述警示装置本体的四周分别设有外框(1)，四个外框(I)之间形成有卡槽(2)，卡槽(2)的底端设有基板(3)，基板(3)上连接有发光装置(4)，发光装置(4)的四周包裹有车包(5);所述发光装置(4)包括导光板(6)，导光板(6)的四周至少一侧设有条形线路板(7)，条形线路板(7)上均匀排列有若干LED发光二极管(8);所述导光板(6)的顶端粘贴有逆反射光学膜一(9 )，导光板(6 )的底端设有底层高反射率光学膜(10 )，底层高反射率光学膜(10 ) 的顶面粘贴有由逆反射光学膜二(11)构成的警示标签；所述条形线路板(7 )通过导线与外部电源适配器连接。
2.根据权利要求I所述的高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，其特征在于 所述导光板(6)上与所述警示标签相对应的位置均匀排列有若干V型导光点(12)，V型导光点(12)排列的形状与所述警示标签的形状相对应。
3.根据权利要求2所述的高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，其特征在于 所述逆反射光学膜一(9)上与V型导光点(12)相对应的位置刻有镂空警示标签，该镂空警示标签的形状与V型导光点(12)排列的形状相对应。
全文摘要
本发明涉及一种高光效低功耗LED面光源主被动发光警示装置，包括警示装置本体，所述警示装置本体的四周分别设有外框，四个外框之间形成有卡槽，卡槽的底端设有基板，基板上连接有发光装置，发光装置的四周包裹有车包；所述发光装置包括导光板，导光板的四周至少一侧设有条形线路板，条形线路板上均匀排列有若干LED发光二极管；所述导光板的顶端粘贴有逆反射光学膜一，导光板的底端设有底层高反射率光学膜，底层高反射率光学膜的顶面粘贴有由逆反射光学膜二构成的警示标签；所述条形线路板通过导线与外部电源适配器连接。本发明的有益效果为既能主动发光清晰显示警示信息，又能通过回归反射外部光源的光线被动发光清晰显示警示信息。
文档编号G08B5/36GK102592380SQ20121007742
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者董飞鸿 申请人:董飞鸿