CN102798053A - 一种带有图形化的面发光体实现方法及实现图形化发光的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有图形化的面发光体实现方法及实现图形化发光的装置，制作出金属模仁板，金属模仁板上带有微光学元件；将透明的塑料板置于金属模仁板之上；分别从上向下针对塑料板的表面、从下向上针对金属模仁板的表面施加预定压力和预定温度；将金属模仁板与塑料板分离，使金属模仁板上的图形轮廓转写到透明塑料板上，形成带有图形化光学元件的透光导光体；金属模仁板上的微光学元件转写到透光导光体上形成透明的光学元件结构；步骤五，使光能注入到透光导光体，光线在有光学元件结构的部位射出透光导光体，在透光导光体上形成可见的发光图形。
Description
技术领域
本发明涉及到光学技术领域，尤其是一种带有图形化的面发光体实现方法及实现图形化发光的装置。
背景技术
液晶显示背光模组和平板照明模组是目前主要的薄型发光结构，其导光体以注塑的方式实现或者以裁切后加工网点的方式实现，由于这些模组的目的是提供尽可能大的发光面，所以除去模组边缘宽度，其内部整个平面几乎都在发光，无法表现出图形化的发光图案。注塑模具开发费用高昂，加工周期长，而印刷方式的导光板油墨点尺寸很大，很容易被肉眼观察到，影响视觉效果。网点注塑或裁切后加工网点等方法生产效率较低。
另外，现有方式通过背面的整体光源搭配遮光罩，遮光罩本身不透明，通过在其上加工出镂空图形，使得镂空部位发光。这样的方式缺点在于：1遮挡部位的光能无法利用，光能效率低。2如果采用直下式的照明结构则导致发光装置的厚度明显增加，厚度甚至可以达到50mm以上。3不易实现简单的动态图形。
发明内容
本发明的目的在于克服传统技术中注塑方式浪费能源、印刷方式造成环境污染、只能整体的平面发光的技术问题，提供一种节约能源、保护环境且能局部发光的带有图形化的面发光体实现方法及实现图形化发光的装置。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种带有图形化的面发光体实现方法，
步骤一，制作出金属模仁板，金属模仁板上带有微光学元件，微光学元件按照预定要求排列集合在金属模仁板上形成图形轮廓；
步骤二，将透明的塑料板置于金属模仁板之上；
步骤三，分别从上向下针对塑料板的表面、从下向上针对金属模仁板的表面施加预定压力和预定温度；
步骤四，将金属模仁板与塑料板分离，使金属模仁板上的图形轮廓转写到透明塑料板上，形成带有图形化光学元件的透光导光体；金属模仁板上的微光学元件转写到透光导光体上形成透明的光学元件结构；本发明中的转写，其含义是：通过预定压力和预定温度，用带有微结构的金属模仁板去挤压导光体，使得金属模仁板的微结构形状被复制到导光体的被挤压面，形成互补的结构；
步骤五，使光能注入到透光导光体，光线在有光学元件结构的部位射出透光导光体，在透光导光体上形成可见的发光图形。
所述预定温度为80~180摄氏度，预定压力为压力在1.5～5兆帕。
所述透光导光体的侧边上设置有发光光源。
所述发光图形中的光学元件结构分布不均匀。
透光导光体的厚度小于等于1.2mm。
不同于注塑将透明粒子融化，然后注入型腔，最后冷却形成导光体，本发明方法是将带有图形化光学元件结构的金属模仁片与透明的导光体板材贴紧，并同时施以压力和温度，使得导光体上被转写出相应的光学元件结构。
形成的导光体板材带有任意的图形，图形是按照设计人员的意图将众多微小的光学元件聚集在特定的区域而形成，当有光能注入导光体内，图形区域的光学元件则通过反射折射方式使得图形发光。
通过热变形的方式，带有图形的导光体板材可以加工成设计所希望的曲面，使得图形可以在立体曲面上发光。
本发明还提供了一种实现图形化发光的装置，具有装置主体，所述装置主体包括有反光板、第一透光导光体、透光罩，第一透光导光体表面形成有至少一处可见的发光图形，第一透光导光体的侧边上设置有发光光源，所述反光板、第一透光导光体、透光罩叠放一体，还包括有固定框，所述反光板、第一透光导光体、透光罩设置于固定框内。可以根据需要实现局部图形发光。
还包括有第二透光导光体，第一透光导光体和第二透光导光体相拼接成一平板结构，第一透光导光体和第二透光导光体相接触的缝隙处设有光线隔档片，所述发光图形分别设置在第一透光导光体和第二透光导光体表面上，所述反光板、第一透光导光体、第二透光导光体、透光罩设置于固定框内。光线隔档片的设置，能起到光线隔离的效果，避免了工作过程中第一透光导光体、第二透光导光体之间的光线窜扰。由于已将导光体分隔开，因此可以根据需要单独控制每个导光体上的发光图形的发光强度和颜色，以表达设计者需要的装饰或信息传达等作用。
所述透光罩上还设有装饰图形轮廓，所述装饰图形轮廓与发光图形一一对应。透光罩可作为装饰面板使用，装饰面板为透明或半透明材质，其表面设有装饰图形轮廓，第一透光导光体或第二透光导光体发出的图形化光线则可以对透光罩（装饰面板）上的图形起到局部强调的作用，当环境亮度足够的时候，装饰面板本身的图形轮廓可以为人眼识别，当环境光线不足的时候，例如夜晚或关灯条件下，第一透光导光体和第二透光导光体其发出的光线成为了装饰图形轮廓的背部光源，使得光线不足的条件下依然可以清晰的看清装饰图形
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、产能明显提高，是模具注塑或印刷方式的3倍以上；产品设计更加轻薄，可以容易地装入空闲狭窄的结构中，实现图形化发光平板或曲面；
2、相对于印刷方式，此方法没有使用任何化学油墨，保护生产作业人员，对环境没有任何污染；
3、相对于注塑方式，没有粒子熔融的过程，节省了大量能耗；
4、模具实现快速，成本低廉。图形设计更改便捷；
5、不限于整体的平面发光，可以按照设计要求实现任意画面的图形；需要的部位发光，不需要的部位不发光，所以能耗经济。
6、装置与装饰面板结合，为装饰面板提供低照度环境下的背部照明，同时搭配如呼吸发光在内的效果，提高所装饰物件的价值。
附图说明
图1为金属模仁板结构示意图；
图2为透明塑料板与金属模仁板相互挤压结构示意图；
图3为图2分离后的透光导光体与金属模仁板结构示意图；
图4为本发明具体实施例结构示意图；
图5为实现图形化发光的装置组装一体结构示意图（一）；
图6为实现图形化发光的装置分解结构示意图（一）；
图7为实现图形化发光的装置组装一体结构示意图（二）；
图8为实现图形化发光的装置分解结构示意图（二）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
结合图1到图3所示，一种带有图形化的面发光体实现方法，
步骤一：制作出金属模仁板1，金属模仁板1上带有微光学元件2，微光学元件2按照预定要求排列集合在金属模仁板1上形成图形轮廓3；
上述金属模仁板1通过同一申请人于2012年6月26日申请的，201210217175.9的发明专利，专利名称为，一种制作带有光学元件图形结构的金属基板的方法制作得到，该方法将带有图形化的微结构光学元件集合制作在一个金属模仁上，本实施例再通过加压加热等方式将金属模仁上的光学元件转写到透光导光体上，其特点是导光体上可以快速低成本地实现包括整体平面发光在内的任意发光图形。
本实施例所说的在先专利“一种制作带有光学元件图形结构的金属基板的方法”，其包括以下步骤：1）将基板置于平台上，在信息处理系统中预设碰撞图案；2）根据信息处理系统中形成预设碰撞图案的坐标位置和大小，控制碰撞振荡装置和基板的相对运动，并使碰撞振荡装置撞击基板,在基板上得到符合预设碰撞图案的碰撞单元结构；或将波长大于335纳米的激光器与信息处理系统连接，根据信息处理系统中形成预设碰撞图案的坐标位置和大小，控制激光器和基板的相对运动，并使激光器以高于15KHZ的脉冲频率轰击基板表面，一个或者多个脉冲生成一个或多个微小结构，在基板上得到符合预设碰撞图案的碰撞单元结构；3）通过金属沉积工艺将基板的表面沉积金属，达到预定厚度后，进行金属层与基板的分离，得到基板的金属复制品或者金属镜像复制品，该基板的金属复制品或者金属镜像复制品表面形成有与碰撞单元结构相对应的光学元件阵列。
上述步骤中的基板的金属复制品即为金属模仁板1。
步骤二，将透明的塑料板4置于金属模仁板1之上；
步骤三，分别从上向下针对塑料板4的表面、从下向上针对金属模仁板1的表面施加预定压力和预定温度；所述预定温度为80~180摄氏度，预定压力为压力在1.5～5兆帕；
步骤四，将金属模仁板1与塑料板4分离，使金属模仁板1上的图形轮廓3转写到透明塑料板4上，形成带有图形化光学元件的透光导光体5；金属模仁板1上的微光学元件2转写到透光导光体5上形成透明的光学元件结构6；上述分离，可直接人工用手剥离，也可借助一些工具进行分离；
步骤五，使光能注入到透光导光体5，因为光学元件结构6的存在，光线在有光学元件结构6的部位射出透光导光体5，在透光导光体5上形成可见的发光图形7。本实施例的光能通过设置在透光导光体5侧边上的发光光源30实现，发光光源30可以为LED光源。
发光图形7中的光学元件结构6分布不均匀，发光图形7可以根据实际需要设计成不同的图案，比如花瓣20、绿叶等其他设定的图案，发光图形7中的光学元件结构6可以设计得密度大一些，或密度小一些，以形成明暗的不同发光层次感，比如图4中的花瓣20，其有两片花瓣的所处位置的光学元件结构6的密度较大，此时反射折射出的光能就较多，亮度也较高。图4中，左边的图表示花瓣20是暗的，右边的图当发光光源30发出光线后，使得花瓣20明暗不一。
本实施例中，透光导光体5的厚度小于等于1.2mm。
请参阅图5和图6所示，一种实现图形化发光的装置，具有装置主体21，装置主体21包括有反光板24、第一透光导光体5、透光罩10，第一透光导光体5表面形成有至少一处可见的发光图形7，第一透光导光体5的侧边上设置有发光光源30，反光板24、第一透光导光体5、透光罩10依次叠放一体，还包括有固定框11，反光板24、第一透光导光体5、透光罩10设置于固定框11内。
请参阅图7和图8所示，作为本实施例的另一个实施，可以将导光体分隔开，还包括有第二透光导光体51，第一透光导光体5和第二透光导光体51相拼接成一平板结构，第一透光导光体5和第二透光导光体51相接触的缝隙处设有光线隔档片20，发光图形7分别设置在第一透光导光体5和第二透光导光体51表面上，反光板24、第一透光导光体5、第二透光导光体51、透光罩10设置于固定框11内。
当透光罩10作为装饰面板使用时，透光罩10上还设有装饰图形轮廓23，装饰图形轮廓23与发光图形7一一对应。
本实施例的特点如下：
1、发光图形7可以在光线不足的室内、夜晚或者使用者所希望的时间内发光，发光图形7可以根据实际需要，分成一处或多处的图形，如图8所示。
2、发光图形7若分为多处，均可以实现不同的颜色，并根据需要独立地进行发光。反光板24起到反光作用，使得向反方向散发的光线能反射回正方向射出，增加光线的利用率。
3、请参阅图8所示，导光体可分隔为第一透光导光体5和第二透光导光体51（实际应用可以根据图形的复杂度以及设计需要分割为更多区块），该两个透光导光体上分别带有发光图形7，设计者可以为发光图形的需要设计光源的色彩，此案例装置中，花瓣状的发光图形7适合红色，则对应的第一透光导光体5上的发光光源30则为红色LED，树叶状的发光图形7适合绿色，所以对应的第二透光导光体51的发光光源30为绿色LED。将透光罩10置于导光体之前可以起到防尘防刮的以及杂乱光线的遮蔽作用，当然也可以根据设计的需要在导光体和透光罩之间放置其他功能的膜材，如扩散片，棱镜片，偏光片等等功能的光学膜以加强发光图形的视觉效果。最后通过一个固定框11将所有部材结合在一起，形成一个整体的薄型发光图形装置。
4、这种实现图形化发光的装置可以通过事先设定的程序或者增加传感器等方式控制发光图形7的开关以及亮度，所以此装置可以在某一时间内单独显示图形发光图形7中的一个图形，也可以同时显示这两个图形，以及通过控制光源强度的变化实现呼吸发光的效果。
5、在实现图形化发光的装置上做局部修改就可以实现其他功能的应用。如果图形发光装置不需要控制多个单独发光图形，则导光体不必分割，光源颜色根据使用者需要设计即可，可以实现整体图形的发光和亮暗变化的装置，当然在不需分割导光体的条件下，光线隔档片20也可取消。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (8)
1.一种带有图形化的面发光体实现方法，其特征在于：
步骤一，制作出金属模仁板（1），金属模仁板（1）上带有微光学元件（2），微光学元件（2）按照预定要求排列集合在金属模仁板（1）上形成图形轮廓（3）；
步骤二，将透明的塑料板（4）置于金属模仁板（1）之上；
步骤三，分别从上向下针对塑料板（4）的表面、从下向上针对金属模仁板（1）的表面施加预定压力和预定温度；
步骤四，将金属模仁板（1）与塑料板（4）分离，使金属模仁板（1）上的图形轮廓（3）转写到透明塑料板（4）上，形成带有图形化光学元件的透光导光体（5）；金属模仁板（1）上的微光学元件（2）转写到透光导光体（5）上形成透明的光学元件结构（6）；
步骤五，使光能注入到透光导光体（5），光线在有光学元件结构（6）的部位射出透光导光体（5），在透光导光体（5）上形成可见的发光图形（7）。
2.如权利要求1所述的带有图形化的面发光体实现方法，其特征在于：所述预定温度为80~180摄氏度，预定压力为压力在1.5～5兆帕。
3.如权利要求1所述的带有图形化的面发光体实现方法，其特征在于：所述透光导光体（5）的侧边上设置有发光光源（30）。
4.如权利要求1所述的带有图形化的面发光体实现方法，其特征在于：所述发光图形（7）中的光学元件结构（6）分布不均匀。
5.如权利要求1所述的带有图形化的面发光体实现方法，其特征在于：透光导光体（5）的厚度小于等于1.2mm。
6.一种根据权利要求1的实现图形化发光的装置，具有装置主体（21），其特征在于：所述装置主体（21）包括有反光板（24）、第一透光导光体（5）、透光罩（10），第一透光导光体（5）表面形成有至少一处可见的发光图形（7），第一透光导光体（5）的侧边上设置有发光光源（30），所述反光板（24）、第一透光导光体（5）、透光罩（10）叠放一体，还包括有固定框（11），所述反光板（24）、第一透光导光体（5）、透光罩（10）设置于固定框（11）内。
7.如权利要求6所述的实现图形化发光的装置，其特征在于：还包括有第二透光导光体（51），第一透光导光体（5）和第二透光导光体（51）相拼接成一平板结构，第一透光导光体（5）和第二透光导光体（51）相接触的缝隙处设有光线隔档片（20），所述发光图形（7）分别设置在第一透光导光体（5）和第二透光导光体（51）表面上，所述反光板（24）、第一透光导光体（5）、第二透光导光体（51）、透光罩（10）设置于固定框（11）内。
8.如权利要求6或7所述的实现图形化发光的装置，其特征在于：所述透光罩（10）上还设有装饰图形轮廓（23），所述装饰图形轮廓（23）与发光图形（7）一一对应。
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