CN100449200C - 发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发光装置，包括化学发光棒，其特征是在具有一定厚度的板上开有卡槽或孔，所述卡槽或孔中放入所述化学发光棒，所述板的板体中或表面具有图案、立体造型或按一定图案需要的透光开口。所述的板可以是透光板。该发光装置有多种表面或内部图案及立体造型、成本低、可更换发光部件，可制成玩具或标牌，并可广泛应用于广告行业和安全标识中。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种结合发光棒使用的发光装置。

背景技术

化学发光棒现在已经是一种常见的独立发光装置。它的基本结构是一个可弯折的柔性透光外壳，装有一种化学发光药剂，并且内含一个可破碎的玻璃管，并在玻璃管内密封另一种可以和外面的化学药剂发生化学发光反应的药剂。当通过外力使玻璃管破碎，使二种药液混合，从而获得化学发光。包括这样的结构的化学发光装置有很多文献阐述过，例如美国专利USP3576987和USP5067051记载的是化学发光系统本身。美国专利USP4184193和USP5446629描述了结合上述发光装置而使用的发光产品。还有一些发光产品如“发光发卡”、“发光眼镜”等经常在市场中见到销售。

传统的化学发光装置被制作成棒状或近似于棒状，其原因是由于内部玻璃管及外部塑料管的制作和封装工艺难度的限制造成的。因此在实际中大部分化学发光装置都是由发光棒构成，这些化学发光装置通常很难表现动物、文字等复杂造型，人们一般只能在发光棒的表面贴上印有文字图案的不干胶纸或通过直接印刷在发光棒上来简单地表现图案或文字，但受棒状外形的限制，通常有效的表现图案或文字的面积很有限，而且弯折使用时胶纸容易褶皱，而印刷的字迹容易脱落。

现有一种已经商品化的化学发光产品是平面设计的，如美国专利USP4814949所述。这类产品可以提供一个发光的平面，再在这一发光平面上贴有带图案的透明不干胶纸来表现图案或文字等。但这类产品有三个缺点，第一：当产品发光并竖直放置时(平面垂直于地面)，虽然内有海绵吸附药液，但发光药液还是容易向下聚集，从而产生发光不均匀。第二：在焊接密封塑料外表时，需用比较特殊的热合设置，加工难度较大，受玻璃管限制还是不能做出复杂特殊的外形。第三：又因为这类产品的方案是独立化学发光系统的产品，一次性使用后只能抛弃，使用成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种廉价的，可更换发光部件，有平面图案，立体造型等多种形式的发光装置，其可广泛应用于广告和安全标识行业中。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发光装置，包括化学发光棒，其特征是在具有一定厚度的板上开有卡槽或孔，所述卡槽或孔中放入所述化学发光棒，所述板的板体中或表面具有图案、立体造型或按一定图案需要的透光开口。所述的板可以是透光板。

化学发光棒在发光时有一个显著的特点，那就是它的发光体系是完全独立的，没电池、电线等一般电发光系统的非发光元件，灯泡、发光二极管等电光源通常还会引线方向投下阴影。化学发光棒有效发光体积是最大的，它的光发散方向是全方位由于化学发光棒的这一全方位发光的特性，所以当化学发光棒嵌入一块板材后，板材成为了化学发光棒外表面的延伸，应用具有上述结构的发光装置，应用现有技术中的多种装饰方法对板材进行加工装饰，可以制造出有多种表面或内部图案及立体造型的、廉价的、可更换发光部件的玩具或标牌，并可广泛应用于广告行业和安全标识中。

附图说明

图1a是本发明的在外形不规则的不透光板体上设有图案透光开口并带有可嵌入化学发光棒的卡槽的标牌正面外形立体示意图。

图1b是图1a的背面外形立体示意图。

图2a是本发明的在透光板一面设有一具有图案层的反射层，在另一面有一反射面并有卡槽可嵌入化学发光棒的标牌示意图。

图2b是图2a的背面立体分解示意图。

图2c是图2a的背面立体图。

图3a是本发明的在透光板上设有以凹槽壁构成图案散射面的，并有卡槽可嵌入化学发光棒的标牌正面示意图。

图3b是图3a的背面立体分解示意图。

图3c是图3a的背面立体图。

图4a是本发明的在透光板板体内有激光内雕法形成的散射质点构成的立体图案，并有孔可插入化学发光棒的标牌正面示意图。

图4b是图4a的俯视图。

图4c是图4a的立体透视图。

图5a是本发明的在透光板表面具有图案，在透光板板体内带有激光内雕法形成的散射质点构成的立体图案，并有孔可插入化学发光棒的标牌正面示意图。

图5b是图5a的侧面透视图。

图5c是图5a使用状态的正面立体透视图。

图中

1  透光开口        2  不透光板体

3  卡槽            4  化学发光棒

5  透光板          6  反射面

7  反射层          8  透光部分

9  散射面          10 孔

11 散射质点        12 凹槽

具体实施方式

参见图1a和图1b，图1a是本发明的在外形不规则的不透光板体2上设有图案透光开口1并带有可嵌入化学发光棒4的卡槽3的标牌正面外形立体示意图。具体地说是一个玩具蝙蝠外形的发光标牌的正面外形立体示意图。图1b是图1a的背面外形立体示意图。其不透光板体2的外形是不规则的，在不透光板体2形成的蝙蝠眼睛图案处开有透光开口1，该透光开口1也在卡槽3的槽底上。将化学发光棒4嵌入卡槽3内，卡槽3的长度和宽度适合将化学发光棒4完全嵌入。当化学发光棒4发光时，光线可以透过蝙蝠的眼睛图案处的透光开口1向蝙蝠的正面射出，从而使标牌产生了一种新颖、奇特的蝙蝠眼睛发光的效果。

在玩具标牌后可设有别针、夹子、挂钩、双面胶等固定装置，以方便将其固定在衣服、书包、墙壁的表面，起到装饰的作用。由于化学发光棒4在标牌背面所产生的光会向后照射，当被装饰物是浅色时，被装饰物会将化学发光棒4射来的光再向前散射，从而使人们可以在标牌的正面看到玩具蝙蝠的轮廓，尤其在标牌的背面也是浅色时，这种反射效果更加明显。这样大大增加了玩具标牌的艺术感。

另外当标牌是由不透光材料构成时，发光棒4也可以卡或贴在标牌的背后，而不一定需要嵌入板内。只要图案中的透光开口1开在发光棒4的正前方也可以达到使用效果，而这样结构的装置当标牌的背面是浅色时，向后反光的效果会更好，而标牌的结构也更加简单。

参见图2a、图2b和图2c，图2a是本发明的在透光板5的一面设有一具有图案层的反射层7，在另一面有一反射面6并有卡槽3可嵌入化学发光棒4的标牌示意图。具体地说是另一个玩具蝙蝠外形的发光标牌的示意图。图2b是图2a的背面立体分解图。图2c是图2a的背面立体图。在外形轮廓是不规则的透光板5的一面设有一具有图案层的反射层7，所述的具有图案层的反射层7是一面具有图案的功能，另一面具有反射光线的功能。在透光板5的另一面有反射面6。并在具有图案层的反射层7上蝙蝠眼睛的位置设有图案中透光部分8。在透光板5上对应于透光部分8的位置有可嵌入化学发光棒4的卡槽3，可嵌入化学发光棒4的卡槽3开在透光板5上具有图案层的反射层7的蝙蝠图案中蝙蝠眼睛图案的透光部分8的背面。在透光板5的有卡槽3的一面设有反射面6，反射面6对应于卡槽3上有开口，以方便化学发光棒4装入卡槽3。将具有图案层的反射层7、透光板5和反射面6重叠在一起，当嵌入在卡槽3的化学发光棒4发光时，化学发光棒4的光线的一部分由透光板5正面的蝙蝠眼睛图案的透光部分8中透出，产生了一种新颖、奇特的蝙蝠眼睛发光的效果。又由于透光板5的光传导性良好，而化学发光棒4具有的全方位发光特点，所以会在透光板5的边缘射出光线，使整个发光装置的轮廓更加突出，也更具艺术效果。透光板5表面的反射层7和反射面6可以反射化学发光棒4所发出的其它方向的光线，从而加强透光板5内的光线强度，使从蝙蝠的眼睛的透光部分8及透光板5边缘散射出来的光线更强。

参见图3a、图3b和图3c，图3a是本发明的在透光板5上设有以凹槽12的壁构成图案散射面9的，并有卡槽3可嵌入化学发光棒4的标牌正面示意图。图3b是图3a的背面立体分解示意图。图3c是图3a的背面使用状态立体图。在透光板5上设有以凹槽12的壁构成的图案散射面9，透光板5的四周设有可嵌入化学发光棒4的连贯的卡槽3。将化学发光棒4嵌入在透光板5上的卡槽3中。在透光板5上的凹槽12构成了图案“EXIT”，凹槽12的壁构成了散射面9，散射面9可以看作是散射光线的连续质点。当嵌入在卡槽3的化学发光棒4发光时，化学发光棒4的光线的一部分由透光板5的正面射出，形成发光标牌的发光轮廓，而另一部份的光线在透光板5中传导，遇到散射面9时光线被散射，一部分散射的光线由透光板5的正面射出，由于散射面9是由具有图案特征的凹槽12的槽壁构成的，所以被散射面9散射出的光线也具有了发光图案的特征。

改变凹槽的图案形状，可以获得多种发光图案效果。向凹槽12填入透明材料，透明材料中混入有反光作用的微颗粒，微颗粒散射出来的光线也可以构成发光图案的效果。还可以向凹槽12填入与透光板5颜色不同的透明材料，可以使凹槽12散射出其它颜色的光。

参见图4a、图4b和图4c，图4a是本发明的在透光板5内有激光内雕法形成的散射质点11的标牌正面透视图。图4b是图4a的俯视图。图4c是图4a的立体透视图。在透光板5的内部有以激光内雕法形成的光的散射质点11所连贯而构成的图案“EXIT”。散射质点11所连贯构成的图案“EXIT”是立体的图案。在透光板5的四周有放置化学发光棒4的孔10。用于插入化学发光棒4的孔10互相相交，并围绕在散射质点11所连贯构成的图案“EXIT”的周围。当发光的化学发光棒4插入孔10后，化学发光棒的光线可在透光板5的内部传导，光线在透光板5中传导时可以被在其传导路径上的散射质点11散射从而改变光的方向。部分被散射质点11散射的光线从透光板5的前后面射出，由于散射质点11连贯构成了图案“EXIT”，所以散射出的光线也具有了“EXIT”形状的图案特征。改变散射质点11连贯构成的图案，可以获得多种发光图案效果。从插入孔10的化学发光棒4发出的光线还在透光板5的边缘形成了明亮的发光轮廓。

有时散射质点11形成的散射光图案向板两面散射的光的亮度不如直接透过透光板5的孔10中化学发光棒4所发出的光强，所以在透光板5一面、化学发光棒的正前方或正后方设一遮光反射面，用以遮挡反射化学发光棒直接发出的垂直于透光板平面的光线。也可以在透光板5的两面以不透光的反射面将化学发光棒遮挡，以遮挡反射化学发光棒直接发出的垂直于透光板平面的光线。这样一方面可以使散射质点11所构成的发光图案更加清晰，另一方面可以加强光线在透光板5中的亮度，增强散射质点11所构成的发光图案的亮度。

参见图5a、图5b和图5c，图5a是本发明的在透光板5的正面带有以透光部分8表现的笑脸图案的玩具标牌正面示意图。透光板5的正面设有不透光的反射层7，在反射层7上以透光部分8分别表现图案的眼睛、鼻子和嘴。

图5b是图5a所述的玩具笑脸图案发光标牌的侧视图。图中，反射面6紧贴于透光板5的背面，反射层7紧贴于透光板5的正面，在透光板5的内部有用于插入化学发光棒4的孔10和以激光内雕法形成的散射质点11所连贯构成的图案如鼻子和嘴。

图5c是图5a所述的玩具笑脸图案发光标牌的使用状态立体透视图。从图中可以看出，以激光内雕法形成的散射质点11所分别连贯构成的立体形状的三角形的鼻子和月牙形的嘴。以及化学发光棒4插入孔10，而孔10位于以透光部分8表现的笑脸图案的眼睛部分的正后方。透光部分8表现的笑脸图案的鼻子和嘴的正后方则是以激光内雕法形成的散射质点11所分别连贯构成的鼻子和嘴，即化学发光棒4的位置和以激光内雕法形成的散射质点11所连贯构成的图案的位置与透光部分8的位置相对应。将发光的化学发光棒4插入透光板5的孔10中，其笑脸标牌中的眼睛位置的图案中透光部分8就可以直接将化学发光棒4所产生的光发射出来形成其笑脸标牌中的眼睛发光的效果。由于透光板5的导光性质，同时也将化学发光棒4所产生的一部分光线通过透光板5传导给以激光内雕法形成的散射质点11所分别连贯构成的立体形状的三角形的鼻子和月牙形的嘴，由于散射质点11散射光线的作用形成了发光图案的三角形的鼻子和月牙形的嘴，这两个发光图案的三角形的鼻子和月牙形的嘴由标牌正面图案中透光部分8所形成的鼻子和嘴散射出去，形成其笑脸标牌中的鼻子和嘴发光的效果。也就是说在透光板5的一面设有紧贴于透光板5的不透光的反射层7，在反射层7上有表现图案的透光部分，所述化学发光棒的位置和透光板板体中的图案的位置分别与所述透光部分的位置相对应。还有部分光线则由透光板5的边缘散射出去，使整个玩具笑脸外形的发光效果更加奇特。

一方面可以在不透光的反射层7上面开有透光部分8以形成眼睛、鼻子和嘴等图案。另一方面反射层7可以反射化学发光棒4所发出的部分其它方向的光线，从而加强透光板5内的光线强度，而反射面6也具有同样的反光功能。使图案中透光部分8及透光板5边缘散射出来的光线更强。

以上实施例中用来在板的正面形成图案或文字的方式可以是用油墨或其它颜料直接印刷或描画，也可以先在透明的不干胶上印刷图案，再贴在透光板5的正面。无论用什么方法在板的正面形成图案，都是对后面透光板5传来的光进行选择性的遮挡，留出的透光部分8可以紧靠化学发光棒4，也可以紧靠在透光板5内的用以散射光线的质点。也可以两种方法在一个装置上都使用。选择用完全不透光的材料遮挡时可以选择带有向后反射层的材料向后反射多余的光线，增强透光板内的光线强度，加强光线遇到散射质点时的散射效果。无论是在透光板5的正面，还是背面，用以形成反射光线的反射面6或反射层7可以是有镜面效果的镀铝层、镀银层、镀铝薄膜等。应用带有一定激光衍射图案的镀铝薄膜作为反射面效果是较理想的，因为它有强烈的散射效果，可以大大加强透明体内的光线强度，增强向前的反射光效果。

所述透光板5的材质可以是透明或半透明的材料，例如塑料板，玻璃板等。塑料板的材质可以是聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸脂、透明聚苯乙烯、透明聚氯乙烯、涤纶树脂、有机玻璃等任何塑料。在其中还可以加入颜料，荧光颜料等使塑料板成为彩色或荧光彩色的。玻璃可以是无色透明的，也可以是有色玻璃。

将透光板5的边缘处理成半透明状可以增加透光板5边缘发光的效果。通常的方法是打磨透光板5的边缘使它变成半透明状，也可以是在透光板的边缘印刷或涂抹上半透明的油墨。

在透光板5中，人为形成散射光的质点的方法有很多。效果较好的是用激光内雕法。这是一种利用计算机3D技术控制将多束小功率激光集中在透明体中，利用激光聚集后产生的高温改变被照射透明体的光学特性的方法，从而形成可以是连续的区别于透明体质感的点而构成的3D图案。这些点可以构成本发明需要的散射光线用的散射质点。本发明所述的散射光线用的质点，是一个广义的概念，任何可以散射透明体内传导过来的光线的物质都可以理解为质点构成的，所以它也可以是一个面。有时热熔铸或注塑一个透明体时，透明体内会产生不规则的气泡，或变形，这也可以是散射光线的质点。

所述的透光板5内可以嵌入化学发光棒4的卡槽3或孔10，可以拉伸、铸造、注塑形成，也可以铣、铇、钻孔等常规机加工手段得到。通常开一条卡槽3或孔10，嵌入或插入一只化学发光棒4即可达到使用效果。有时也可开多条连贯或独立的卡槽3或孔10，嵌入或插入多支或一只长的可弯曲的化学发光棒4以达到加强发光或多色发光的效果。

Claims (10)

1.一种发光装置，包括化学发光棒，其特征是在具有一定厚度的板上开有卡槽或孔，所述卡槽或孔中放入所述化学发光棒，所述板的板体中具有图案、立体造型或按一定图案需要的透光开口，或所述板的表面具有图案或按一定图案需要的透光开口。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征是所述的板是透光板。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征是所述透光板的边缘是半透明的。

4.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征是所述透光板的一面设一反射面紧贴于透光板。

5.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征是所述透光板的一面上、位于化学发光棒正前方或正后方的位置设一遮光反射面，用以遮挡反射化学发光棒直接发出的垂直于透光板平面的光线。

6.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征是所述透光板上有以凹槽的壁构成的所述的图案。

7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征是所述凹槽中填入与透光板颜色不同的透明材料。

8.根据权利要求6所述的发光装置，其特征是所述凹槽中填入透明材料，所述透明材料中混入有反光作用的微颗粒。

9.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征是所述透光板的内部有以激光内雕法形成的光的散射质点所连贯而构成的所述图案。

10.根据权利要求2或3所述的发光装置，其特征是所述透光板的一面设有紧贴于透光板的不透光的反射层，在反射层上有表现图案的透光部分，所述化学发光棒的位置和透光板板体中的图案的位置分别与所述透光部分的位置相对应。

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