CN101469825A - 发光面板 - Google Patents

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Abstract

一种发光面板，包括至少一光源及由透明材料制成的板体，该板体包括出光面及入光面，光源与入光面相对设置，该出光面上分布若干个微结构，该光源用以可切换地提供至少两种不同颜色的单色光，该若干微结构构成多个显示群组，同一显示群组的微结构上涂有相同颜色的染料，不同显示群组的微结构上涂有不同颜色的染料，该光源提供的单色光的颜色与其对应显示群组的微结构上所涂染料的颜色相同。该发光面板上可以显示出色彩丰富的信息，而且可以通过切换光源的发光颜色，在同一面板上于不同时刻显示不同的信息。

Description

发光面板
技术领域
本发明涉及一种发光面板，特别涉及一种以发光二极管等固态光源为发光源的发光面板
背景技术
发光面板广泛应用于广告标识牌、交通指示标志等领域，并可作为仪器面板的照明显示。现有的发光面板采用压克力板作为材质，并采用冷阴极荧光灯(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)做为光源，然而冷阴荧光灯发光效率低，并且冷阴荧光灯内含水银，会对环境产生影响。
目前，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因具光质佳(也即LED光源射出的光谱)及发光效率高等特性而逐渐取代冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)作为光源，具体可参阅Michael S.Shur等人在文献Proceedings of the IEEE，Vol.93，No.10(2005年10月)中发表的“Solid-StateLighting：Toward Superior Illumination”一文。
针对上述情况，美国专利US6539656公开了一种发光面板，将发光二极管作为发光源。如图1所示，该发光面板10包括光源11、透明材质制成的板体12。该板体12包括出光面13、底面14、侧面151和位于板体内的若干缺陷16(deformity)。该面板10采用侧光源形式，将光源11设置在板体的一侧面，光源11可以是发光二极管等固态光源，光源11发出的光经由板体12的侧面151射入到板体12中，并在板体12中传播。基于全反射原理，除非光遇到缺陷16(deformity)，光波在板体内往复运动。如图4所示，缺陷16构成一个三角棱镜，包括底面2071、前侧面2074、后侧面2075、左侧面2072以及右侧面2073，该缺陷16破坏原有的光滑平面，而不致产生全反射，将板体12内部的光经由出光面13射出发光面板10。当光沿a方向射到前侧面2074时，光将会穿过三角棱镜，从后侧面2075沿a’方向射出；当光沿与a方向垂直的b方向射入到右侧面2073时，光将会沿b’方向发生反射。如图2、3所示，该若干缺陷16分别以垂直和平行两种方式排列，组合成若干符号，例如，水平方向缺陷108构成字符“C”128，垂直方向缺陷107构成字符“0”127，光源101、102相应地设置在水平和垂直方向。当垂直方向的光源102发光时，光经过垂直方向的缺陷107反射之后，经由出光面13射出发光面板10，从而可以显示出垂直方向缺陷107所构成的符号“0”127；反之，当水平方向的光源101发光时，光经过水平方向缺陷108反射之后，经由出光面13射出发光面板10，从而可以显示出水平方向缺陷108所构成的符号“C”128。
由于缺陷(deformity)只能排列为垂直和水平两种方向，因此同一块发光面板只能显示两种相异的文字或者图案，该发光面板的信息量较少且单调。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种显示内容丰富的发光面板。
一种发光面板，包括至少一光源及由透明材料制成的板体，该板体包括出光面及入光面，光源与入光面相对设置，该出光面上分布若干个微结构，该光源用以可切换地提供至少两种不同颜色的单色光，该若干微结构构成多个显示群组，同一显示群组的微结构上涂有相同颜色的染料，不同显示群组的微结构上涂有不同颜色的染料，该光源提供的单色光的颜色与其对应显示群组的微结构上所涂染料的颜色相同。
染料具有吸光作用，当光遇到涂有单一颜色的染料时，与该染料颜色不同的光会被染料吸收，与该染料颜色相同的光则能通过该染料，因此该发光面板上可以显示出色彩丰富的信息，而且可以通过切换光源的发光颜色，在同一面板上于不同时刻显示不同的信息。
附图说明
图1是现有技术的发光面板的剖示图。
图2是图1中发光面板的俯视示意图。
图3是图2中III部分的放大示意图。
图4是三棱镜全反射的原理示意图。
图5是本发明的一较佳实施例的发光面板的俯视示意图。
图6是图5中沿VI-VI的剖面示意图。
图7是本发明的又一较佳实施例的发光面板的剖面示意图。
图8是本发明的再一较佳实施例的发光面板的剖面示意图。
具体实施方式
下面参照附图，进一步说明该发光面板，如图5、6所示，一种发光面板50包括光源51、透明材质制成的板体52。该板体52包括出光面53、与出光面53相对的底面54、介于出光面53和底面54之间的侧面55和位于出光面53的若干微结构，该微结构是凹点56。板体材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、树脂材料(resin)、玻璃(glass)、有机硅(silicone)、环氧树脂(epoxy)等聚合物，光穿透率至少达到70％，折射率可以是1.4-1.7。该发光面板50采用侧光源形式，以侧面55为入光面，入光面与出光面53相邻，光源51与侧面55相对设置。光源51包括多个不同的单色光固态发光元件，并且可以切换地提供至少两种不同颜色的单色光，例如红光、橙光、黄光、绿光、靛光、蓝光或者紫光发光二极管，其安装形式可以是贴片式(SMD)等。光源51发出的光经由板体52的侧面55入射到板体52中，并在板体52中传播。基于全反射原理，光会在板体52内往复运动。发光面板50的出光面53分布有若干凹点56，凹点56的形状可以是圆锥体、三角锥体、四角锥体、正四面体、立方体、半球形体等，该凹点56破坏了原有的光滑平面，而不会发生全反射，所以当光接触到凹点56时，才会穿透出发光面板50。
凹点56上涂有染料，该染料为透光染料，具有透光性，其颜色可以是红橙黄绿蓝靛紫等任意一种颜色。染料可以将单个凹点56的表面全部涂满，也可以只是将单个凹点56的表面部分涂满。如果凹点上涂有染料，当光通过单一颜色的染料时，与该染料颜色不同的光会被染料吸收，与该染料颜色相同的光则能滤出该染料。例如，凹点56上涂有红色染料，当光源51为红光发光二极管时，该发光二极管发出的红光经过该凹点56时，红光可以滤出该凹点56，并射出出光面53；当光源51为红光发光二极管之外的其他发光二极管时，该发光二极管发出的光经过该凹点56时，则被红色染料所吸收而不能射出出光面53。
凹点56构成多个显示群组，各显示群组构成字符、字符组合或者图案，构成同一显示群组的凹点56上涂有相同颜色的染料，构成不同显示群组的凹点56上涂有不同颜色的染料。光源51包括多种单色光源，单色光源的颜色与其对应显示群组的凹点上所涂染料的颜色相同。如图5所示，凹点56分别构成第一显示群组58和第二显示群组59，第一显示群组58的凹点561构成大写英文字符“F”，且凹点561上涂有红色染料，第二显示群组59的凹点562构成一个数字字符“1”，且凹点562上涂有黄色染料，光源51包括红光光源511和黄光光源512，且可以切换发出红色和黄色两种颜色的光。当只开启红光光源511时，发光面板50上只显示红色的大写英文字符“F”；当只开启黄光光源512时，发光面板50上只显示黄色的数字字符“1”；当同时开启红光光源511和黄光光源512时，发光面板50同时显示红色的大写英文字符“F”和黄色的数字字符“1”。
各显示群组或者构成汉字字符、英文字符等任意字符；或者构成任意字符所形成的字符组合；或者构成图案；或者构成图案与字符的组合等等。各显示群组的凹点56所涂染料的颜色也可以是红橙黄绿蓝靛紫等任意一种颜色，只要不同显示群组的凹点56所涂染料的颜色不同即可。本发明也不限定显示群组的数量。因此，同一块发光面板上可以显示出色彩丰富的信息，而且可以通过切换光源51的单色光，使得光源51发出不同颜色的光，从而在同一面板上于不同时刻显示不同的信息。
如图7所示，该发光面板50还可以将底面54作为入光面，入光面与出光面53相对，光源51与板体52的底面54相对设置。
为了尽量使光从出光面透出，而不从其他面漏出，可以在底面54镀上一层反射率高的材料，如水银、Al、Ag、Au、Cu等，形成反射层57。
该凹点56可以通过对表面进行半导体加工方法实现，例如蚀刻、激光雕刻、压印等。所谓蚀刻方法包括如下步骤：首先在出光面覆盖一层保护膜；其次，通过曝光制版、显影，将要蚀刻区域的保护膜去除；最后，在去除保护膜的区域加入化学溶液，以达到溶解腐蚀的作用，从而形成凹点56。
所谓激光雕刻是指高能量密度的激光对出光面进行局部照射，使出光面的表层材料气化或发生颜色变化的化学反应，从而形成凹点56。
该凹点56也可以通过模具成型的方法制成，例如射出成形的方法，即利用精密模具使光学级PMMA颗粒在高温高压射入模具内冷却成形时，加入少量不同折射率的颗粒状材质，直接形成密布的微小凹点56。
如图8所示为本发明的再一较佳实施例，与上述实施例不同之处在于，出光面的表面形成有若干凸点76。该凸点76可以通过平板印刷方法制成，即根据所需要的文字或者图案形状，进行网点设计，制作底片，然后将底片印刷到出光面的表面上，最后烘烤或者紫外线照射，从而形成凸点76。作用与前一实施例的凹点56作用相同，该凸点76破坏了原有的光滑平面，而不会发生全反射，所以当光接触到具有凸点76的出光面时，才会穿透出发光面板，凸点76构成不同的显示群组，各显示群组构成不同的字符、字符组合或者图案，构成同一显示群组的凸点76上涂有相同颜色的染料，构成不同显示群组的凸点76上涂有不同颜色的染料，以在同一块发光面板上通过切换光源的发光颜色，显示出色彩丰富的信息。颜色染料既可以涂布在凸点76表面上，也可以参杂在凸点76内部。本实施例的其他结构形式与上述实施例相同，在此不予赘述。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，如微结构是凹点和凸点组合等，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (11)

  1. 【权利要求1】一种发光面板，包括至少一光源及由透明材料制成的板体，该板体包括出光面及入光面，光源与入光面相对设置，该出光面上分布若干个微结构，其特征在于，该光源用以可切换地提供至少两种不同颜色的单色光，该若干微结构构成多个显示群组，同一显示群组的微结构上涂有相同颜色的染料，不同显示群组的微结构上涂有不同颜色的染料，该光源提供的单色光的颜色和与其对应的显示群组的微结构上所涂染料的颜色相同。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该涂有染料的单个微结构被染料完全涂满或者部分涂布。
  3. 【权利要求3】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，每一显示群组的微结构所涂布的染料颜色是红色、橙色、黄色、绿色、靛色、蓝色或者紫色中的一种。
  4. 【权利要求4】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该微结构为凹点、凸点或者凹点与凸点的组合。
  5. 【权利要求5】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该微结构的形状是圆锥体、三角锥体、四角锥体、正四面体、立方体、半球形体中的一种。
  6. 【权利要求6】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该板体的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、树脂材料、玻璃、有机硅、环氧树脂中的一种。
  7. 【权利要求7】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该光源包括多个不同的单色光固态发光元件。
  8. 【权利要求8】根据权利要求7所述的发光面板，其特征在于，该单色光固态发光元件为红光、橙光、黄光、绿光、靛光、蓝光、紫光发光二极管之一。
  9. 【权利要求9】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该入光面与该出光面相对。
  10. 【权利要求10】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该入光面与该出光面相邻。
  11. 【权利要求11】根据权利要求1所述的发光面板，其特征在于，该染料为透光染料。
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