CN100375133C - 一种交直流供电的侧光源发光板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交直流供电的侧光源发光板，包括导光板和光源，所述导光板的背面设置有反射膜，其特征在于：它还包括一“U”型弹性绝缘条，所述绝缘条的下部两侧内壁设置有随所述绝缘条方向延伸的凸棱；所述光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，所述电路板插设在所述绝缘条内凸棱的下方；经抛光的所述导光板的端面插设在所述绝缘条内凸棱的上方；所述导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离所述光源越远，所述折射槽的槽径越大，间距越稀疏；在连接所述光源的电源输入端连接一开关电源。本发明可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示等各种场合。

Description

一种交直流供电的侧光源发光板

技术领域

本发明涉及一种可采用交直流两种方式供电的低功率侧光源发光板。

背景技术

目前使用的有光源的灯箱属于背光源灯箱，大部分采用日光灯管和白炽灯作为光源在画面背部，通过透射光照射在图案上。其主要存在以下问题：1、光源散射角大，且有热量产生，能量有效利用率低。因此耗电量较大。2、由于日光灯管的开启需要使用启辉器，而在环境温度较低时，启辉器却不易启动，因此造成使用的光源可靠性差。3、由于灯管寿命短，一般最长一年就需要更换一次，非常不方便。4、由于图像画面有阴影，因此使显示牌的整体效果受到影响。

目前现有的灯箱一般是靠电网供电，随着能源日趋紧缺，许多城市实行限电供应，造成许多发光牌不能正常显示，城市亮化工程的推广受到影响。

而目前开发出来的太阳能LED发光板，仍然存在以下问题：1、只能单纯采用直流供电，相对于目前使用较多的电网供电的灯箱，无法直接利用现有的供电系统进行改造，需要全面更换，投入成本较高。2、目前的太阳能LED发光板，其中导光板上的折射点是采用数码喷绘技术制成的，在实际使用中，因长久日晒容易脱落，影响发光板的发光效果。3、现有的LED发光板，其是将LED发光管容置在导光板侧部开设的凹槽中，由于凹槽的槽壁存在毛边，无法达到完全光滑的程度，因此槽壁上的毛边会将LED发光管发出的光线吸收或反射散乱，影响导光板的导光效果。4、由于容置在导光板凹槽中的LED发光管是采用灌注透明胶的方式进行固定的，在灌胶的时候LED发光管处于不固定的状态，因此在灌胶的过程中，由于LED发光管无法稳定定位，导致LED发光管不能保持直立的状态，使得它发出的光线方向不一致，造成发光板的发光效果不好。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种采用交直流两种方式供电的侧光源发光板，其具有加工简单、导光均匀、节能环保、无暗区的优点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种交直流供电的侧光源发光板，包括导光板和光源，所述导光板的背面设置有反射膜，其特征在于：  还包括一“U”型弹性绝缘条，所述绝缘条的下部两侧内壁设置有随所述绝缘条方向延伸的凸棱；所述光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，所述电路板插设在所述绝缘条内凸棱的下方；经抛光的所述导光板的端面插设在所述绝缘条内凸棱的上方；所述导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离所述光源越远，所述折射槽的槽径越大，间距越稀疏；在连接所述光源的电源输入端连接一开关电源。

所述LED发光管设置在所述导光板的上端。

所述LED发光管设置在所述导光板的上、下两端。

所述导光板上未设置光源的端面封装有反射膜。

每三个所述LED发光管与一个电阻串联成一组，各组之间并联连接。

所述绝缘条采用绝缘塑料制成。

由于采用了以上技术方案，使本发明具有如下优点：1、本发明的发光板由于采用LED发光管作为光源，其本身耗电极低(小于3.8W/平方米)；由于LED灯具为直流12V供电，因此可以直接用太阳能电池直流12V为其供电，而不需要逆变器，不但减少设备成本，而且进一步节省了逆变器的耗电，使本发明的耗电量更低，具有较好的性价比，系统可靠性提高，十分利于推广。2、本发明由于采用LED发光管作为光源，其启动为瞬间启动，而不必用启辉器，使本发明能够在-40℃～+70℃环境下正常启动，可靠性大大提高，光源寿命达到8～10万小时，在低温方面性能十分稳定可靠；同时由于LED发光管的寿命可以达到10万小时，是常规灯具的100倍，使本发明的使用寿命长达十年以上，很少需要维护。3、本发明通过使用高亮度大扩散角90度LED发光管，并将导光板上三维激光雕刻的折射点设置成距离光源越远，间距越大，越稀疏的方式，使距离光源越远的光通路越宽，从而很好地解决了将点光源变成面光源的问题，使本发明所显示的画面亮度均匀，无阴影带；同时由于本发明所采用的LED发光管不发热，使图片不易变色，确保显示牌具有良好的显示效果。4、由于使用专用塑料绝缘卡条将LED发光管准确定位垂直于导光板侧面，既不会发生光偏移，又能够防止在安装过程中电源短路。5、使用物理方法制作的三维激光雕刻槽导光板，使得光通道尺寸均匀稳定。克服了用化学方法制作的数码油墨喷印折射点因时间长而脱落的现象。6、本发明还增设了开关电源，将交流220V转换成直流12V，可以直接用于发光板供电。只要将现有灯箱中的日光灯管换成本发明的发光板，负载功率将大大减少，交流电也能使用，扩大了本发明的使用范围。

因此，本发明既可以利用目前城市现有灯箱交流供电方式进行简单改造，用侧光源发光板替代日光灯管灯箱，又可以在无电地区利用太阳能供电方式采用直流12V供电，取消常规交流供电的逆变器。无论是市电交流供电还是太阳能直流供电，都能够延长使用寿命，相同亮度节能80％以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明导光板的剖视图

图3是本发明弹性绝缘条的结构示意图

图4是本发明的工作原理图

具体实施方式

下面结合本发明的较佳实施例并配合附图进行详细说明。

如图1～图3所示，发光板10包括导光板11和光源12，导光板11采用聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Meth Acrylate)制成，为光学级PMMA导光板，其具有一定的厚度，可制成各种形状。导光板11的背面设置有采用三维激光雕刻技术制成的网纹状折射槽111，折射槽111距离光源12越远，其槽径越大，间距越稀疏。这样使距离光源越近的光通路越窄，越远的光通路越宽，从而解决了将点光源变成面光源的问题，使本发明所显示的画面亮度均匀，无阴影带。再将导光板11的一端或两端进行抛光处理，形成光滑、无毛刺的端面。经过抛光处理的端面，消除了光传导过程中的光衰现象，提高了本发明的导光效果。

光源12为LED发光管15，其启动为瞬间启动，不必使用启辉器，能够在-40℃～+70℃环境下正常启动，尤其在低温方面的性能突出，使光源12的可靠性大大提高，寿命达到8～10万小时。一般的LED发光管的扩散角在15°左右，本发明选用厂家专门制作的高亮度大扩散角LED发光管，其扩散角至少大于90度。每3个LED发光管15与一个电阻串连为一组，再将并联的多组LED发光管间隔焊接在一线路板16上。

本发明还包括一弹性绝缘条14，如图3所示，绝缘条14为“U”型，其采用绝缘塑料制成，绝缘条14的两侧边可等长，也可采用不等长的形式。在本实施例中，绝缘条14具有不等长的两侧边，在绝缘条14的下部两侧内壁设置有随绝缘条方向延伸的凸棱141，将LED发光管15卡合固定，并将电路板16容置在凸棱141下方与绝缘条14的顶端之间的容置空间142中，连接电源的导线也从容置空间142中引出。安装时，将绝缘条14插套在导光板11经抛光的端面，使电路板16插设在绝缘条14内凸棱141的下方，导光板11插设在凸棱141的上方，使光源12贴合在导光板11经抛光的端面上，导光板11与光源12通过绝缘卡条14结合为一个整体，组成发光板10。由于弹性绝缘条14将光源12包覆于其中，当光源12发光时，从外面看不到发光点，只能看到柔和、均匀的光线，使本发明的外观效果更为美观。

为了保证亮度，防止漏光，在导光板11的背面设置有反射膜17，在导光板11未设置光源12的端面上也设置有反射膜17。

对于面积较小的发光板10，光源12可以仅设置在导光板11的一端，对于面积较大的发光板10，也可采用在导光板11上下两端均设置光源12的方法来保证整体亮度。

由于LED发光管15使用直流供电，因此本发明可以直接采用环保节能的太阳能电池供电，其比现在使用的冷阴极管或普通日光灯减少了逆变器，不但降低了成本，而且进一步节省了逆变器的耗电，也使发光显示牌的厚度可做得很薄。再加上本发明所采用的LED发光管不发热，也使图片不易变色，进一步确保发光显示牌的显示效果。

为了扩大应用领域，本发明还在电路中增设了开关电源，如图4所示，本发明采用两种供电方式的设计，既可采用太阳能电池输出的直流12V电源，也可采用交流220伏的电网电力。只需将交流220V电源与开关电源连接，由开关电源将交流220V转换成直流12V，再给发光板10供电即可。这样的设计使本发明既便于在没有完善的电网供电的地区安装使用，又便于城市中现有灯箱的改造，降低了改造的投资。本发明所用的开关电源可以从市场上采购到。

综上所述，本发明兼有新能源和新光源的优点，在发光牌或灯箱广告方面可替代传统的白炽灯和荧光灯，相同亮度节能90％以上，寿命可延长10倍。尤其是可在零下40度正常工作，可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示特殊等场合，其目的是节约能源，改善和美化社会。LED半导体材料耗能低，尤其在低温方面性能稳定，寿命达到10万小时，是常规灯具的15～20倍。LED灯具为直流供电，在光伏系统中取消了逆变器，成本下降，可靠性显著提高，可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示特殊等场合。

Claims (9)

1.一种交直流供电的侧光源发光板，包括导光板和光源，所述导光板的背面设置有反射膜，其特征在于：还包括一“U”型弹性绝缘条，所述绝缘条的下部两侧内壁设置有随所述绝缘条方向延伸的凸棱；所述光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，所述电路板插设在所述绝缘条内凸棱的下方；经抛光的所述导光板的端面插设在所述绝缘条内凸棱的上方；所述导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离所述光源越远，所述折射槽的槽径越大，间距越稀疏；在连接所述光源的电源输入端连接一开关电源。

2.如权利要求1所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述LED发光管设置在所述导光板的上端。

3.如权利要求1所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述LED发光管设置在所述导光板的上、下两端。

4.如权利要求1或2或3所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述导光板上未设置光源的端面封装有反射膜。

5.如权利要求1或2或3所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：每三个所述LED发光管与一个电阻串联成一组，各组之间并联连接。

6.如权利要求4所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：每三个所述LED发光管与一个电阻串联成一组，各组之间并联连接。

7.如权利要求1或2或3或6所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述绝缘条采用绝缘塑料制成。

8.如权利要求4所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述绝缘条采用绝缘塑料制成。

9.如权利要求5所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于：所述绝缘条采用绝缘塑料制成。

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