CN1963290A - 利用发光二极管的发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用在各种交通信号灯或广告板的、利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：材料为透明树脂或玻璃材质的板状的透明发光板、将光照射在所述透明发光板使之发光的多个发光二极管、及密接在所述透明发光板前面部上并记录有各种文字或图形的薄型的透明树脂材料文字板，其特征在于，在透明发光板周围的整个外侧面上保持一定间隔形成有多个发光二极管嵌合槽，该多个发光二极管嵌合槽供发光二极管分别以密接的状态嵌合，在整个后面部保持一定间隔形成有网状结构的折射反射槽，所述折射反射槽以规定的角度倾斜形成，使得从发光二极管发出的光沿折射反射槽移动，并被折射反射到透明发光板的前面部侧，让整个前面部形成均匀的面发光。

Description

利用发光二极管的发光装置
技术领域
本发明涉及使用在各种广告板或交通信号灯的、利用发光二极管的发光装置，更具体来说，涉及一种以下所述的利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：材料为透明树脂或玻璃材质的板状的透明发光板、将光照射在所述透明发光板使之照射发光的多个发光二极管、及密接在所述透明发光板前面部上并记录有各种文字或图形的薄型的透明树脂材料文字板，其特征在于，在透明发光板周围的整个外侧面上保持一定间隔形成有多个发光二极管嵌合槽，该多个发光二极管嵌合槽供发光二极管分别以密接的状态嵌合，在整个后面部保持一定间隔形成有网状结构的折射反射槽，所述折射反射槽以规定的角度倾斜形成，使得从发光二极管发出的光沿折射反射槽移动，并被折射反射到透明发光板的前面部侧，让整个前面部形成整体均匀的面发光。
背景技术
一般利用发光二极管的发光装置在各种广告板、交通信号灯、及出租车的空车表示器等不同领域上广泛使用。在规定板形的印制电路板的整个前面部上密集而有序地配置多个发光二极管并通过电路连接，通过控制器点亮各发光二极管，使各种文字或图案等显现，但这种发光装置，大量的发光二极管在密集状态下连接在印制电路板上，不仅消耗电力大，制作及维持费用高，而且大量发光二极管产生的高热使发光二极管使用寿命缩短，因此有频繁发生故障问题。并且，各个发光二极管在密集状态下以点发光(dot emitting)方式来显示特定图形或文字等，因此，这种发光装置在交通信号灯上使用时，多个发光二极管产生的光直接入射在司机眼睛里，产生耀眼现象，可能导致引起交通事故。为了防止耀眼现象，可减少发光二极管的个数，但同时也大大降低了识别度。
另一方面，大韩民国注册实用新型公报注册号第20-0364180号上公开了“利用发光二极管照明广告物的显示装置，其特征在于，包括：以多个发光元件组成并发光的发光部、在上述发光部按照多个频道设定的控制信号来控制对上述发光元件供电的电源，使得上述发光部的各发光元件以预先设定的亮度发光的控制部、让上述发光部发出的光均匀扩散在丙烯酸树脂(acrylic)面整体上的导光板、粘在导光板的背面和侧面上把光反射到前面的反射板、为了固定所述导光板的上部，并保护控制部和发光部而安装在导光板上部或下部的盖子及向发光部和控制部供电的电源供给部”。上述在先注册的利用发光二极管的显示装置被设计成：以邻接状态配置在垂直导光板上面部和下面部上的多个发光元件发出的光通过所述导光板，在导光板的前面部发生面发光，但是多个发光元件照射的光平行方向通过导光板，不折射反射，大部分直接通过导光板而不能整体地面发光(plane emitting)。因此，仅在发光元件邻接的导光板上下部有点亮，越靠向与发光元件距离远的导光板中间部分亮度越微弱，在远距离下不容易识别，从而，降低了整体上的发光效率。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做成的，目的在于提供不但使用数少的发光二极管，还可向透明发光板前面部侧形成面发光(plane emitting)，使透明发光板的前面部整体均匀发光，从而，提高发光效率，而且使用在各种广告板或交通信号灯时，没有耀眼现象，在远距离下也可以清晰地识别，大大降低制作费用及电力消耗，不仅具有经济性，可以在不由于过热或过负荷而发生故障的情况下长期使用的发光装置。
为了达到上述目的，本发明涉及在各种广告板或交通信号灯上使用的利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：由透明树脂或玻璃材质构成的透明发光板；将光照射于上述透明发光板使之发光的多个发光二极管；密接在上述透明发光板的前面部上并记录有各种文字或图形的透明材质的文字板，其特征在于，在上述透明发光板(1)的整个外周面上保持一定间隔形成有分别与发光二极管(2)以密接的状态嵌合的多个发光二极管嵌合槽(3)，在整个后面部保持一定间隔形成有呈网状结构的折射反射槽(4)，上述折射反射槽(4)的截面的形状形成为以规定角度倾斜的“V”字形状，从上述发光二极管(2)发出的光沿折射反射槽(4)在整个后面部上移动的同时，向透明发光板(1)的前面侧被折射反射，使得在整个前面部上形成均匀的面发光(plane emitting)。
附图说明
图1是本发明的利用发光二极管的发光装置的概略立体图。
图2A是本发明的利用发光二极管的发光装置中，透明发光板的后面部上形成有格子状折射反射槽的状态下的背面图。
图2B是沿图2A中A-A’线的概略截面图。
图3A是本发明的利用发光二极管的发光装置中，在透明发光板的后面部上，以有序排列多个藻形状突出部的形状，形成折射反射槽的状态的背面图。
图4A是本发明利用发光二极管的发光装置中，透明发光板的后面部上以同心圆状形成折射反射槽的状态的背面图。
图4B是沿图4A中C-C’线的概略截面图。
图5是本发明的利用发光二极管的发光装置中，透明发光板的后面部上以格子状形成的折射反射槽越靠向透明发光板的中心，其格子间隔越窄的状态的背面图。
图6是表示本发明的利用发光二极管的发光装置中的透明发光板其他实施例的概略立体图。
图7是表示本发明的利用发光二极管的发光装置中的透明发光板的另一其他实施例的概略立体图。
图8是表示本发明的利用发光二极管的发光装置中的透明发光板的又另一其他实施例的概略立体图。
图9是本发明的利用发光二极管的发光装置的另一实施例的概略立体图。
图10是本发明的利用发光二极管的发光装置在前后面两侧反复叠层的状态的概略立体图。
图11是本发明利用发光二极管的发光装置在通常的交通信号灯上应用的状态的概略立体图。
图中，1，1′-透明发光板、2，2′，2″-发光二极管、3，3′，3″-发光二极管嵌合槽、4，4′，4″-折射反射槽、5-突出部、6-弯曲部、7-整流器、8-太阳能电池、9-调节器、10-蓄电池、11-供电装置、12，12′，12″-印刷电路基板、13，13′-文字板、14，14′-反射板、15，15′-漫射板、16，16′-棱镜薄膜、17，17′-保护板、18-交通信号灯、19-收容管、20-前面开口部、21-信号灯外壳、22-面垫圈。
具体实施方式
下面根据附图详细说明本发明的优选的结构。
如图1至图11所示，本发明的利用发光二极管的发光装置，使用在各种广告板、交通信号灯或汽车尾灯、出租车空车表示板等，包括：由透明树脂或玻璃材质构成的透明发光板1、照射在透明发光板1使之发光的多个发光二极管2、密接在透明发光板1前面部上并记录有各种文字或图形的薄型的透明树脂材料文字板13。
如图1至图11所示，透明发光板1形成为具有一定厚度的三角板、四角板等多角板或圆板形状，沿外侧周围面上保持一定间隔形成有与通常的发光二极管分别嵌合的多个发光二极管嵌合槽3，在透明发光板后面部保持一定间隔形成有网状结构的折射反射槽4，所述折射反射槽4的截面形状为以规定角度倾斜的“V”字形，以致于从配备在透明发光板1的外侧面整体上的多个发光二极管2发出的光通过所述折射反射槽4移动，并向透明发光板1的前面部侧折射反射，让透明发光板形成整体均匀的面发光(plane emitting)。
如图2所示，上述折射反射槽4在透明发光板1的全后面上形成格子为状，或如图3所示，形成有多个有序排列的藻形状突起，或如图4所示，透明发光板1为圆盘形，在透明发光板1后面整体部分，以越靠向中心，同心圆越小的状态有序排列。
根据必要，上述“V”形折射反射槽4的下端部可调位到上述发光二极管嵌合槽3上端面的水平延长线上，让配备在上述透明发光板1的外侧面整体上的多个发光二极管2发出的光沿着上述折射反射槽4，分散在上述透明发光板1的整个后面上，向前面部侧折射反射。
另外，图5所示为本发明折射反射槽4的其他实施例，为了让发光二极2管发出的光有效地照射到远距离，靠向透明发光板1后面部的中央部，呈网状结构的折射反射槽4之间的间隔逐渐变窄，从而，即使透明发光板1为大型的情况下，也能让光均匀地照射到透明发光板1的中心部。
图6所示为透明发光板1的本发明的另一实施例，上述透明发光板1的整体厚度厚，在沿着外侧周围面上保持一定间隔形成由多列构成的多个发光二极管嵌合槽3，可插入安装多列发光二极管2，从而，如照明灯一样等作为高亮度的用途的情况下，也能构成有效的面发光(planeemitting)。
图7所示为透明发光板1的另一实施例，当透明发光板1其大小为大型时，照射到透明发光板1中心部的、发光二极管2的光微弱，中心部显得比较暗，为了防止这种现象，在后面部中央一体形成有突出部5，沿着突出部5外侧周围面保持一定间隔形成有整体上与通常的各个发光二极管2′嵌合的发光二极管嵌合槽3′，在后面部整体上保持一定间隔形成有网状结构的折射反射槽4′，因此，即使是大型的透明发光板1的情况下，配备在突出部5的发光二极管2′增加透明发光板1中心部的亮度，透明发光板1整体形成明亮且均匀的面发光。
如图8所示为本发明的透明发光板1的另一其他实施例。上述透明发光板1的前面部形成为弧形状鼓出的弯曲部6，发光二极管2发出的光聚集在透明发光板1的突出的前面弯曲部6侧，使得加强前面中央部的亮度。
上述发光二极管2、2′通常使用具有红、绿、黄、白色等多种色彩的发光二极管(light emitting diode：LED)或高亮度LED等，以与发光二极管嵌合槽3、3′的内侧分别密接的方式嵌合，各个发光二极管2、2′与透明发光板1进行面接触，发光二极管2、2′产生的热通过透明发光板1迅速向外扩散，不仅可防止因过热而损伤发光二极管2、2′或降低亮度的问题，而且从透明发光板1的整个外侧面向内侧方向稳定照射光，使透明发光板1形成均匀的面发光。
上述发光二极管2、2′以电路连接的状态，连接在通常的整流器7上，外部供应的电源通过整流器7，以一定的电流向各发光二极管2、2′供给，发出稳定的光，必要时，可根据图11所示，将发光二极管2、2′，与具备有通常的太阳能电池8、以一定电压蓄电的调节器9及储存来自上述太阳能电池8的电能的蓄电池10的电源供给装置11连接，以太阳能电池8供应的电源来点亮发光二极管2、2′。
另外，如图9和图10所示，为了使嵌合在透明发光板1、1′的发光二极管嵌合槽3、3″里的发光二极管2、2″之间的电路连接容易，需要具备以具有挠性的材质做成的符合透明发光板1外周面形状的四角环形状、圆环形状或带形状的印刷电路基板12、12′，使得上述印刷电路基板12、12′与各发光二极管2、2″容易连接。
另外，如图7所示，上述突出部5外侧周面上具备以具有挠性的材质做成的符合上述突出部5的外周面形状的四角环形状、圆环形状或带形状的印刷电路基板12″，使得各发光二极管2′之间的电路容易连接。
上述文字板13为记录有各种文字或图形的透明树脂材质的薄膜或板形状，处在密接在上述透明发光板1的前面的状态，通过向前面方向面发光的透明发光板1，使得便于识别记录在文字板13上的各种文字或图形等。在将文字板13制作成薄膜形状时，使用后面部分涂布有通常的粘结剂的薄膜，可容易贴附在透明发光板1的前面部上，在制作成板形状时，利用螺丝结合或粘结胶带等各种结合方式来以密接的状态固定贴附在透明发光板1的前面部上。
如图9和图10所示，为了进一步提高本发明的发光装置的清晰度、亮度及发光效率，在上述透明发光板1的后面部上贴附反射板14，使折射到上述透明发光板的后面部的光反射到前面部侧，从而，增加发光效率，在文字板13的前面贴附漫射板15，使透明发光板1发出的光通过上述漫射板15而适当漫射，在前面整体上得到均匀的强度的光，在上述漫射板15的前面贴附棱镜薄膜16，通过偏光作用将经过漫射板15射入的各方向的光，集中在前方向，增加前面的亮度，使文字板上记录的各种文字或图形等清晰地可见。在上述棱镜薄膜16的前面上贴附由透明树脂或玻璃材质构成的保护板17，防止配备在内侧的棱镜薄膜16，扩散薄膜15，文字板13等受到外力损伤。
另外，如图10所示，在上述反射板14、透明发光板1、文字板13、漫射板15、棱镜薄膜16和保护板17依次紧密叠层的状态下，在上述反射板14的后面部侧也以与前面部相同的结构依次叠层有反射板14′、后面部形成有折射反射槽4″且发光二极管2″嵌合安装在在透明发光板1′的外侧周面上形成的发光二极管嵌入槽3″的透明发光板1′、文字板13′、漫射板15′、棱镜薄膜16′和保护板17′，使各种文字或图形在前后面两侧更加清晰识别。
如图11所示，本发明的发光装置可适用于通常的交通信号灯18，将大小制作成可嵌入各交通信号灯的内侧的反射板14、透明发光板1、文字板13、漫射板15、棱镜薄膜16和保护板17依次紧密叠层，符合交通信号灯18的色彩的发光二极管2嵌入安装在透明发光板1后，在印刷电路基板12上连接上述各发光二极管2，然后把完成的发光装置嵌入安装在形成为短管形状的收容管19的内侧并固定，将收容管19螺丝结合在中间部分被冲孔的前面开口部20后，将上述前面开口部20固定贴附在信号灯外壳21的前面，从而，构成信号灯。在信号灯外壳21和前面开口部20之间组装结合时，为了具有气密性，安装面垫圈22。上述印制电路板12在将交流电作为电源使用时，用电线连接于在信号灯外壳21的内侧固定的整流器7上，在使用太阳能电池时，连接在具备太阳能电池8，调节器9和蓄电池10的电源供应装置11上，从而，实现电源供给。
本发明的作用说明如下。
本发明的发光装置构成如下：使各个发光二极管2，与在透明发光板1的整个外侧周面上保持一定间隔形成的多个发光二极管嵌合槽3密接而嵌合，并将符合上述透明发光板1的外侧周面的四角环形状、圆环形状或带形状的印刷电路基板12，与各发光二极管2电路连接后，由通常的整流器7供给电源，在上述透明发光板1的前面部上贴附记录有各种文字或图形的文字板13，在文字板13前面依次贴附漫射板15、棱镜薄膜16和保护板17，在上述透明发光板1的后面部上贴附反射板14。
当向如上内容所构成的发光装置施加电源时，各个发光二极管2被供给电源，从而发光，并从透明发光板1的整个外侧周面向内侧方向照射光，照射的光沿着透明发光板1的整个后面部上以一定间隔的网状结构形成的折射反射槽4移动，同时，向透明发光板1的前面部侧折射反射，使前面部形成均匀的面发光(plane emitting)，并经过上述漫射板15和棱镜薄膜16，提高清晰度及亮度，在远距离的情况下没有耀眼现象，可更加清晰地看见文字板13上记录的内容。
如上所述，根据本发明可知，提供具有以下效果的发光装置，即：即使使用数少的发光二极管，也可以向透明发光板的前面部侧形成面发光(plane emitting)，因此，透明发光部的前面部整体均匀地发光，从而，大大提高发光效率，在作为各种广告板或交通信号灯使用时，没有耀眼现象，在远距离的情况下也可清晰地识别，可降低制作费用及电力消耗，不仅具有经济性，而且由于利用太阳能电池，因此即使在不需要附加的电源供应的状态下也能使用，可以在没有因过热或过负荷而引起的故障的情况下长期使用。

Claims (17)

1.一种利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：由透明树脂或玻璃材质构成的透明发光板；将光照射于上述透明发光板使之发光的多个发光二极管；密接在上述透明发光板的前面部上并记录有各种文字或图形的透明材质的文字板，其特征在于，在上述透明发光板(1)的整个外周面上保持一定间隔形成有分别与发光二极管(2)以密接的状态嵌合的多个发光二极管嵌合槽(3)，在整个后面部保持一定间隔形成有呈网状结构的折射反射槽(4)，上述折射反射槽(4)的截面的形状形成为以规定角度倾斜的“V”字形状，从上述发光二极管(2)发出的光沿折射反射槽(4)在整个后面部上移动的同时，向透明发光板(1)的前面侧被折射反射，使得在整个前面部上形成均匀的面发光。
2.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述折射反射槽(4)在透明发光板(1)的整个后面部形成格子形状。
3.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述折射反射槽(4)在透明发光板(1)的整个后面部形成多个藻形状的突起有序排列的形状。
4.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述折射反射槽(4)在透明发光板(1)的整个后面部形成靠向中心逐渐变小的同心圆有序排列的状态。
5.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述折射反射槽(4)在透明发光板(1)的后面部形成网状结构，在该网状结构中，折射反射槽(4)之间的间隔离中央越近就越密。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述折射反射槽(4)的下端部位于上述发光二极管嵌合槽(3)上端面的水平延长线上，从配备在上述透明发光板(1)的整个外侧面的多个发光二极管(2)照射的光沿上述折射反射槽(4)，均匀地分散在透明发光板(1)的整个后面部上。
7.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述透明发光板(1)以保持一定间隔的方式形成有沿外周面构成为多列的多个发光二极管嵌合槽(3)。
8.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述透明发光板(1)在后面部中央一体式突出形成有突出部(5)，在上述突出部(5)的整个外周面上保持一定间隔形成与发光二极管(2′)分别嵌合的多个发光二极管嵌合槽(3′)，在上述突出部(5)的整个后面部保持一定间隔形成呈网状结构的折射反射槽(4′)，即使在上述透明发光板(1)的大小为大型的情况下，配备在上述突出部(5)的发光二极管(2′)也使透明发光板(1)的中央部更亮，使透明发光板(1)的整体亮度亮的同时均匀地面发光。
9.根据权利要求8所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述突出部(5)具有嵌合在外周面的四角环形状、圆环形状、或带形状的印刷电路基板(12")，上述印刷电路基板(12")通过具有挠性的材质，使嵌合在发光二极管嵌入槽(3′)的各个发光二极管(2′)之间容易电路连接。
10.根据权利要求1或7或8中任一项所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述透明发光板(1)的前面部形成为以弧形状鼓出的弯曲部(6)。
11.根据权利要求1或7或8中任一项所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述透明发光板(1)在后面部贴附有反射板(14)，将放射到透明发光板(1)的后面部侧的光向前面部侧反射，使发光效率提高。
12.根据权利要求1所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述文字板(13)的前面贴附有漫射板(15)，通过透明发光板(1)的前面部放射的光经过漫射板(15)得到适当的漫射，在整个前面上得到均匀的光强度。
13.根据权利要求12所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述漫射板(15)的前面贴附有棱镜薄膜(16)，通过将经过上述漫射板(15)入射的各种方向的光集中在前面方向，并增加前面的亮度，使记录在上述文字板(13)上的各种文字或图形清晰可见。
14.一种利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：由透明树脂或玻璃材质构成的透明发光板；将光照射于上述透明发光板使之发光的多个发光二极管；密接在上述透明发光板的前面部上并记录有各种文字或图形的透明材质的文字板，其特征在于，在上述透明发光板(1)的整个外周面上保持一定间隔形成有分别与发光二极管(2)以密接的状态嵌合的多个发光二极管嵌合槽(3)，在整个后面部保持一定间隔形成有呈网状结构的折射反射槽(4)，上述折射反射槽(4)的截面的形状形成为以规定角度倾斜的“V”字形状，从上述发光二极管(2)发出的光沿折射反射槽(4)在整个后面部上移动的同时，向透明发光板(1)的前面侧被折射反射，使得在整个前面部上形成均匀的面发光，
上述透明发光板(1)在后面部贴附有反射板(14)，将放射到透明发光板(1)的后面部侧的光向前面部侧反射，使发光效率提高，在上述文字板(13)前面依次贴附有漫射板(15)、棱镜薄膜(16)、和由透明树脂或玻璃材质构成的保护板(17)。
15.一种利用发光二极管的发光装置，该发光装置包括：由透明树脂或玻璃材质构成的透明发光板；将光照射于上述透明发光板使之发光的多个发光二极管；密接在上述透明发光板的前面部上并记录有各种文字或图形的透明材质的文字板，其特征在于，在上述透明发光板(1)的整个外周面上保持一定间隔形成有分别与发光二极管(2)以密接的状态嵌合的多个发光二极管嵌合槽(3)，在整个后面部保持一定间隔形成有呈网状结构的折射反射槽(4)，上述折射反射槽(4)的截面的形状形成为以规定角度倾斜的“V”字形状，从上述发光二极管(2)发出的光沿折射反射槽(4)在整个后面部上移动的同时，向透明发光板(1)的前面侧被折射反射，使得在整个前面部上形成均匀的面发光，
上述透明发光板(1)在后面部贴附有反射板(14)，将放射到透明发光板(1)的后面部侧的光向前面部侧反射，使发光效率提高，在上述文字板(13)前面依次贴附有漫射板(15)、棱镜薄膜(16)、和由透明树脂或玻璃材质构成的保护板(17)，在上述折射反射槽(14)的后面部侧，也依次反复叠层有反射板(14′)、后面部形成有折射反射槽(4")且发光二极管(2")嵌入安装在透明发光板(1′)的外周面上形成的发光二极管嵌合槽(3")的透明发光板(1′)、文字板(13′)、漫射板(15′)、棱镜薄膜(16′)、和保护板(17′)，使得在前后面两侧清晰识别各种文字或图形。
16.根据权利要求1或14或15中任一项所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述透明发光板(1)(1′)具有嵌合在外周面的四角环形状、圆环形状、或带形状的印刷电路基板(12)(12")，上述印刷电路基板(12)(12")通过具有挠性的材质，使嵌合在发光二极管嵌入槽(3′)(3")的各个发光二极管(2′)(2")之间容易电路连接。
17.根据权利要求1或14或15中任一项所述的利用发光二极管的发光装置，其特征在于，上述发光二极管(2)通过具备有太阳能电池(8)，以一定电压蓄电的调节器(9)及储存来自上述太阳能电池(8)的电能的蓄电池(10)的电源供给装置(11)而相连接，并通过从上述太阳能电池(8)提供的电源来发光。
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