TWM413189U - Light box - Google Patents

Description

M413189 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於一種燈箱，尤指一種具有雙重發光模式的大尺 寸的燈箱。 【先前技術】 於現今商業發達的社會中，燈箱常用來廣告宣傳各項商品及服 務。為符合市場需求及製作方便，傳統的燈箱通常在製造前已被 設計為特定的形狀與尺寸。因此，傳統的燈箱於應用時缺乏調整 彈性，難以視需求製作出具有較大尺寸的燈箱，例如大尺寸的燈 箱係難以被移動與安裝，且傳統技術亦無法於大尺寸燈箱内提供 均勻光源。 此外，傳統燈箱的光源係為數根燈管，然而這些燈管僅具有開 啟而「全亮」或關閉而「全暗」之功能，因此傳統燈箱所能提供 之發光功能，便僅止於顯示燈箱上之燈片圖案，是故顯示内容較 為單調，無法滿足目前社會的各種高變化性視覺需求。 綜上所述，如何設計出具有較佳應用彈性且可提供均勻光源的 薄型燈箱，乃為此業界亟欲努力之發展重點。 【新型内容】 為解決前述問題，本創作之目的在於提供一種薄型化之燈箱， 藉以實現大尺寸及區域發光的燈箱顯示功能。 為達前述目的，本創作提供一種具有薄型外觀且可提供均勻光 源之燈箱。由於薄型化設計，本創作可大幅降低燈箱之重量，以 M413189 便於搬運與組裝。此外，燈箱之發光單元係採用直接照明式（即 直下式）背光模組 。背光模組包含有複數個發光二極體以作為光 源，藉以提供燈箱均勻光源。 為達4述目的’本創作提供一種具有區域發光控制技術的燈 相。本創作之燈箱利用一控制元件去控制發光單元之發光二極體 P伤開啟或部份關閉’以達到區域控制之目的。本創作可利用區 域發光控制技術以顯示文字或符號，以使燈箱產生各種視覺效果。 為達刖述目的，本創作提供一種大尺寸的燈箱，其係由組裝複 數發光單元所形成，因此本創作之燈箱尺寸與外型可依.需求做彈 性調整。此外，大尺寸燈箱可利用區域發光控制技術控制個別的 發光早70，藉以同時顯示各種不同的圖案及字符，例如數字、文 ♦號圖形花紋或標諸等，因此本創作之燈箱具有較佳的 視覺效果。 透光〜像板與一殼體。發光單元包含複數個矩陣排列 體，並具有設置複數導線線路之一電路板，用以盥 為了達到上述之功能，本創作之燈箱包含有一發光單元、一控 制元件、一透光聚德缸彻—紅Μ μ ,.

並分別電性連接至發光單元 並具有一圖案，圖案之内容保持而不變換。 發光二極體可為經過封裝的led， 5 M413189 之電路板的導線線路上。控制元'件便藉由電路板之導線線路與複 數個發光二極體電性連接，藉以控制發光二極體發光。複數個發 光二極體沿著互相垂直的χγ方向排列設置於發光單元之電路板 上。發光單元相互拼接且設置於透光影像板之下，藉以形成直下 式背光模組，以將光線直接發射至透光影像板上。其中，複數個 發光單元可沿著X與γ方向拼接設置，其長寬不受限制，因此藉 由調整透光影像板與殼體之外型與尺寸，便可形成相對應之大尺 寸燈箱。 在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，本創作所屬技術領域中 具有通常知識者便可瞭解本創作之其他目的，以及本創作之技術 手段及實施態樣。 【實施方式】 以下將透過實施例來解釋本創作之燈箱。需說明者，本創作之 實施例並非用以限制本創作需在如實施例所述之任何特定之環 境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡 釋本創作之目的，而非用以限制本創作。 首先，請先參考第1圖，其為本創作第一實施例之燈箱100分 解示意圖。本實施例之燈箱100係採用直下式背光模組，其包含 一殼體101、一發光裝置102與一第一透光影像板104a。其中， 殼體101界定一容置空間（圖未示出），而發光裝置102及第一 透光影像板l〇4a便設置於此容置空間中。發光裝置102具有一控 制元件106、包含有複數個發光單元110之一發光面板108、二連 接部（圖未示出）、複數個導光結構（圖未示出）及支撐結構（圖 M413189 未不出）’且透光影像板104a如第丨圓所繪示於空間配-置上則係 設置於殼體HH心其中，前述之容置空間及導光結構係可隨使 用需求而調整變化。 詳細而言，本實施例之複數個發光單元11〇(虛線方框處）係設 置於殼體101戶斤界定之容置空間，各個發光單元110具有複數^ 以矩陣排列的發光二極體（圖未示出）及一電路板（圖未示出）， 而第一透光影像板104a設置於該等發光單元11〇之上並具有圖案 (即如圖所示之數個魚形），此圖案為固定圖案，不因使用時而 變換内容。又，控制元件106提供複數個控制訊號至該等發光二 極體，以使該等發光二極體至少其中之一提供至少一光線以顯： 一字符，其中字符係為數字、文字、符號、標誌或圖形。 接著將進一步配合發光面板1〇8之介紹，藉以說明本創作燈箱 之5又计原理。請參考第2圖，其係為包含有複數個發光單元ιι〇 之發光面板1〇8之組成結構示意圖β為了更清楚繪示發光面板1〇8 的結構，部份元件乃省略而未加以繪示。 »月同時參考第1圖及第2圖，發光面板1〇8内的複數個發光單 疋U0同樣係以矩陣方式排列，是故發光單元110係沿著χ與Υ 方向依所需尺寸拼接，藉以形成大尺寸的發光面板1〇8。需說明的 是，於本實施例中，發光裝置102包含有複數個發光單元u〇以 形成發光面板108 ;然而於其他實施例中，發光面板丨〇8可僅包含 個發光單元11 〇，以形成小尺寸的燈箱1 〇〇。 如第2圖所不，每一個發光單元η〇具有電路板lu及複數個 以矩陣排列的發光二極體U2 ;更詳細而言，複數個發光二極體 7 M413189 112亦規律地沿著互相垂直之X與Y方向排列設置於發光單元110 之電路板111上。 電路板111設有複數個導線線路111a，用以與複數個發光二極 體112及控制元件106形成一控制電路，亦即發光面板108係藉 由其中的導線線路111a電性連接於控制元件106。由於電路板111 之導線線路111a使發光二極體112與控制元件106間形成電性連 接，藉此控制元件106便可分別控制各個發光二極體112為開啟 或關閉。 另一方面，第2圖所繪之發光裝置102示意了位於發光面板108 兩側之連接部114。於本實施例中，各連接部114包含有四個連接 器113。具體來說，連接器113設置於各連接部114靠近發光面板 108之側邊，其目的在用以連接發光面板108之發光單元110之導 線線路111a與控制元件106。於本實施例中，發光單元110直接 插入至連接器113便可與控制元件106形成電性連接，不需多餘 的焊接過程，然本發明之組裝方式不限於上述方式，端視設計需 求而定。 請同時參考第1圖及第2圖，於此實施例中，控制元件106實 質上包含有一發光二極體控制器（LED controller) 106a、一直流/ 直流轉換器106b、一交流/直流轉換器106c、複數個第一開關106d 與複數個第二開關106e。其中，交流/直流轉換器106c用以接收 一交流電壓，例如100V至240V之交流電壓，且用以將該交流電 壓轉換成一直流電壓至直流/直流轉換器l〇6b。需了解的是，交流 /直流轉換器l〇6c可包含於控制元件106，而設置於燈箱100中； M4U册. • · · κ 亦可將交流/直流轉換器設定為燈箱100外 • 但於其他實施態樣裡 部之連接。 直流/直流轉換器祕接收並調整交流/直流轉換器106c所提供 的直流電厂堅，藉以產生直流電壓至第一開關106d肖第二開關 齡’以供應至所有的發光二極體112，其中直流電壓之數值可影 響到發光二極體112之發光特性與亮度。再者，直流/直流轉換器 祕用以提供—直流電壓（例如5V)至LED控制器购，並另 提供-直流電壓（例如3V)至複數個第一開關觀與複數個第 二開關106e。 ，於本實施例中，複數第一開關购（即1〇6山，ι〇υ係沿一 第一方向（即X方向）延伸設置，且分別電性連接至各發光二極 體之第-端。同時，複數第二開關驗（即⑽A，)係沿 -第二方向（即γ方向）延伸設置，且分別電性連接至各發光二 極體之第二端。 如前所述’ L E D控制器丨〇 6 a接收直流電a並提供複數控制訊號 至複數個第-開關购（即1G6dl，购2 )及複數個第二開關 (即106ei，I〇6e2·.,)，用來控制第一開關刪與第二開關 106e之開啟與關閉，以藉由各個發光單元11〇的導線線路111&提 供直流電壓至發光二極體U2,藉以選擇性地驅動複數個發光二極 體112提供複數光線。舉例來說，如第丨圖所示，當LED控制器 106a被選擇用來驅動連接至發光二極體之第一開關〗〇6山與第二 開關106ei ’則發光二極體可被啟動，此方式即為發光二極體ιΐ2 之區域發光控制技術。值得一提的是，LED控制器1〇6a可用來驅 9 M413189 動所有的第一開關106d與第二開—關106e，因此電流可被傳送至所 選擇的發光二極體112使之發光，藉此便可顯示特定字符，此字 符係為數字、文字、符號、圖形或標誌，且可因應控制訊號而變 換其内容。再者，燈箱100之第一透光影像板104a之圖案亦經由 光線照明，使其清晰可見。 於此實施例中，為了達到區域控制之目的，LED控制器106a可 利用下述方式之一，如區段式驅動技術、被動矩陣式驅動技術或 主動矩陣式驅動技術，直接驅動所選擇發光二極體112，以使燈箱 100之第一透光影像板104a可同時顯示數字、文字、符號、圖案 或標誌之字符及圖案。 於本創作中，發光二極體112可為複數個封裝後的LED或LED 晶粒，其利用覆晶技術電性連接於發光單元110中電路板111之 導線線路111a。當採用SMD型的發光二極體112時，則係利用傳 統的表面固定技術製程以電性連接至導線線路111a。發光二極體 112之封裝材料包含任何種類的傳統黏膠，用以黏貼且保護各 LED。封裝材料可由透光材質、半透光聚合樹脂材質，例如是聚 氨酯聚合物、環氧樹脂聚合物、矽聚合物、丙烯基聚合物、聚乙 烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲脂、苯乙烯、熱塑性 材料或紫外線塑性材料所組成。封裝材料可由包含有光漫射粒 子，例如是二氧化欽粒子、碳酸妈粒子、球氧化物粒子或聚合物 粒子之透光聚合物材質所組成，以具有不同的折射率。另一方面， 封裝材料可由黃磷材料所組成，用以將LED產生之紫外光或其他 顏色之光線轉換為白光。 M413189 • 另—方面，發光單元110之電路板ill可為印刷電路板、軟式 印刷電路板，其上具有導線線路llla以形成控制電路，導線線路 Ula可由銅、銀、鎳、金、鋁等金屬或導電墨水（例如是銀膠、 銅糊或黑碳糊）所組成。此外’發光單元110之電路板U1可為 —印刷電路板或一軟式印刷電路板。可由塑膠、玻璃、陶瓷或聚 合物材質及其組合所組成。 於具體實施態樣中，第一透光影像板104a實質上為一招牌影像 鲁板，其可由透光或半透光材質所製成，χ第一透光影像s 104a上 具有數.子、文字、符號、圖案或標誌，以作為廣告宣傳之用途。 同樣地，於此第一實施例中，第一透光影像板104a與殼體 之尺寸與外型可藉由配合具符合相對應數量之發光單元110之發 光面板108作出相應改變調整，藉此使大尺寸的燈箱可據此設計 原理製作而成。於此實施例中，互相連結以形成背光面板108之 ^光單元110可藉由凸榫與榫眼而組裝在—起，而毋需使用焊接 之方式，然需說明的是，組裝本創作之發光單元並不限於上述方 • 式，端視設計需求而定。 凊一併參考第3圖及第4圖，其係為本創作第一實施例之第一 及第二發光模式之示意圖。如第3圖與第4圖所示，發光裝置i02 係相互拼接並設置於第一透光影像板1〇4a之下，藉以形成直下式 背光模組，並用以將光線發射至第一透光影像板l〇4a。其中，第 一透光影像板l〇4a之表面可依需求設計圖案，以使發光裝置1〇2 叙射光線以穿透所設計之圖案，並進一步透射出殼體1 〇 1之表面， 藉此使第一透光影像板l〇4a之圖案可於殼體1〇1外面被看見。 M413189 。第3圖表示

112。於此實施财，值得—提的是f彡像可藉由㈣元件1()6驅動 第3圖與第4圖表示發光二極體112之兩種形式 本創作之第一實施例之一第一發光模式。第4圖表 貫施例之一弟二發光模式。如第3圖所示，燈箱 兀件106以提供發光面板108具有部份開啟或部份 如前所述’燈箱1〇〇利用區域發 特定的發光二極體112而顯示。 光控制技術切換第一發光模式與第二發光模式，藉以顯示數字、 文子、付號、圖案或標s志等影像。因此字符與圖案可於第一透光 景> 像板104a上同時被看見，以達到較佳的視覺與廣告效果。 請參考第5圖，第5圖為本創作第二實施例之燈箱1〇〇之剖視 圖。於此第二實施例中，燈箱1 〇〇亦包含有發光裝置丨〇2、透光影 像板104與殼體101，且發光裝置102包含如前所述之元件，故在 此不另贅述。然而，本創作第二實施例與第一實施例不同之處在 於，於第一實施例中，發光單元11 〇朝向一側發光；相對地，於 第二實施例中，透光影像板104係包含一第一透光影像板104a及 一第二透光影像板1 〇4b ’而此實施例係包含偶數個發光單元11 〇， 偶數個發光單元相互背對設置以分別對應第一透光影像板104a與 第二透光影像板l〇4b，該等透光影像板1〇4分別用來接收由背向 的偶數個發光單元丨1〇之發光二極體112所發出之光線。此外， 於第二實施例中，第一透光影像板l〇4a與第二透光影像板l〇4b 係形成在殼體101兩側表面之下，且設置於發光裝置102之上 12 A^U189 ;本11作之其他貫施態樣中，殼體1G1之頂端與底端可直接為 半透光材質所组成之第―透絲像板1G4a與第二透光影像板 1〇4b ’用以作為mm善光源發光二極體112發出之光線 強度。此外’燈_ 100可包含有複數個支樓結構113 ’用以將發光 ^ 2連同叹置於其上的複數發光單元11〇固定於殼體1〇1内， 並定f出相鄰於第—透光影像板1〇4a與第二透光影像板丨_的 兩側合置空間。支樓結構113之長度可視需求縮短，以減少燈箱 100之厚度。 於此實施例中，燈箱100之一側可同時顯示數字文字、符號、 圖案或標諸之字符及圖案；另—側亦可同時顯示數字、文字、符 號3圖案或標誌之字符及圖案，而此二側之圖案可為相同亦可為 不同，同樣地，此兩側之字符可為相同亦可為不同。 ，於本發明中，導光結構谓為重要㈣線均勻結構，因此以下 第6圓至第8D圖將詳細介紹導光結構3〇〇。請先參考第6圖其 係為前述實施财應用於燈箱⑽之發光裝置iQ2之部份放大剖 視圖。為了清楚說明結構，第6圖中僅繪製必要之元件，亦即僅 顯示導光結構300、發光二極體搬與電路板3()4，其中電路板3〇4 上形成有用來連接前述實施朗述之用則彡成㈣電路之導線線 路鳩。亦即是’於本創作較佳實施例中，導線線路观係形成於 電路板之上表面與下表面，且藉由—通孔施相互電性連接，以 吏複數毛光一極體及控制元件係透過導線線路電性連接。 導光結構300設置於各個發光二極體3〇2上，藉以均勻並分散 發光二極體搬所產生之光線。導光結構綱包含有—第一散射 13 M413189 層300a、一第二散射層300b與塗佈於第一散射層300a之一透光 層（或半透光層）3〇〇c，其中透光層（或半透光層）300c設置於第一散 射層300a與第二散射層300b之間，至少一光線經由第二散射層 300b反射，並經由透光層300c及第一散射層300a向外散射出。 請合併參酌第6圖及第8A圖至第8D圖，導光結構300之第一 散射層300a包含有一半圓形殼體部301及一圓錐形凹陷部303， 圓錐形凹陷部303係形成於該半圓形殼體部301之中央且填滿光 散射材料之光漫射層300d。在本創作中，藉由選擇透光層（或半 透光層）300c之折射係數與於導光結構300外面之空氣之折射係 數，使得發光二極體302傳送至透光層300c之光線可被折射、反 射或散射。 導光結構300之第二光散射層300b之上視剖面圖係如第7圖所 示，第二光散射層300b形成有圖案300e，且此第二光散射層300b 形成於電路板304上，以使第二光散射層300b自中心區域至圓周 區域有不同的覆蓋範圍。換句話說，第二光散射層300b於接近發 光二極體302之區域有較小的圖案300e覆蓋範圍，且遠離發光二 極體302之區域有較大的覆蓋範圍。由此來看，當第二光散射層 300b之覆蓋範圍較小時，中心區域會反射較少光線，且當第二光 散射層300b之覆蓋範圍較大時，圓周區域之光線雖然光強度較 弱，但卻較容易被反射。因此除了導光結構3〇〇外，形成有圖案 300e之第二光散射層3〇〇b亦可用來均勻光線。此外，形成有圖案 300e之第二光散射層300b可利用任何傳統技術製作而成，例如網 版印刷、凹版印刷、柔版印刷、凹版印刷與噴墨印刷。於其他實 M413189 , . . · 施態樣中，形成有圖案300e之第二光散射層300b亦可用省略而 不採用。 如第6圖所示，塗佈於第一散射層300a之透光層（或半透光 層）300c與填滿光漫射材料之圓錐形凹陷部覆蓋於第二光散射層 300b與發光二極體302上。於此實施例中，透光層（或半透光 層）300c可由任何透光或半透光材質所組成，例如矽膠、聚氨酯、 • 聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚亞醯胺樹脂、聚丙烯氰樹脂、聚 - 甲基丙烯酸曱酯、苯乙烯、聚氣乙烯、聚乙烯、聚丙烯或其組合。 ® 第一散射層300a塗佈於透光層（半透光層）300c，且可由包含有 二氧化鈦粒子（用作白色顏料）、碳酸妈粒子、石夕氧化物粒子或聚 合粒子之聚合物樹脂所組成，以具有不同的折射率。 光漫射層300d用來填充於圓錐形凹陷部303内，其可由包含有 光漫射粒子（例如二氧化欽、碳酸妈、石夕氧化物、金屬、或由複 數種粒子組成）之透光聚合物材質所組成。值得一提的是，於此 ' 實施例中，圓錐形凹陷部之形狀如圖所示；然而於其他實施例中， φ 圓錐形凹陷部之形狀可視需求做修改變化，例如圓錐形凹陷部之 頂端可更為尖銳或鈍化。 此外，由於發光二極體302所產生之大部分光線垂直於電路板 304，形成於半圓形殼體部之頂端之圓錐形凹陷部之透光層（半透 光層）300c用來引導光線自電路板304之正交處傳送至半圓形殼 體部之圓周處。相應地，光線仍然會穿越圓錐形凹陷部，且為填 充滿光漫射材質之圓錐形凹陷部所影響而漫射出去，以使發光二 極體302所產生之光線可為均勻光線。 15 «413189 第二光散射層300b可由透光或半透光材質所級成。舉例來說， 其可由包含有光漫射粒子如二氧化鈦、碳酸妈、石夕氧化物或聚a 教子之聚合物樹脂所組成，以具有不同的光折射率。第二光散射 層3〇〇b可塗佈在設置於發光二極體302外側之電路板3〇4與導線 線路306。第二光散射層300b可用來反射或漫射發光二極體3〇2 所產生之光線，用以提供均勻光線。 第8A圖至第8D圖為本創作發光裝置1〇2之部分示意圖。第8A . 圖繪示設置於電路板304上之發光二極體3〇2(例如封裝後之LED . 晶粒）。第8B圖繪製包含有複數個半圓形殼體部3〇3與圓錐形凹籲 陷部3〇1之複數個導光結構3〇〇i 8C圖及^犯圖繪製設置於 電路板3〇4上之導光結構300,半圓形殼體部3〇3與填滿光漫射材 料之圓錐形凹陷部301係相應於發光二極體3〇2設置。需說明的 是’各個導光結構3〇〇可被分別製作或設置，亦可為一體成形並 °又置本創作採用導光結構來均勻光線，且不會增加發光裝置之 厚度，故可使燈箱之整體尺寸可更為薄型化。 綜上所述，本創作揭露一燈箱，其包含有發光裝置（由LED作會 為光源）。發光裝置可包含有一個或數個以上的發光單元，其數量 可視需求擴充而不限於結構尺寸之限制，因此本創作之發光裝置 可設計為大尺寸之結構。由於本創作之發光裝置使用led作為光 源，故不僅提供均勻光線至燈箱表面而顯示燈片上的圖案，更可 使特定LED發光而顯示文钱符號，且能有效提供區域發光控制 技術，使應用本創作之燈箱具有更佳的廣告與宣傳效果。 上述之貫施例僅用來例舉本創作之實施態樣，以及闡釋本創作 16

Claims (1)

1. M413189 六、申請專利範圍： 1- 一種燈箱，包含： 一殼體，界定一容置空間； 至少一發光單元，設置於該容置空間，該至少一發光單 元具有複數個發光二極體’該等發光二極體係為矩陣排列； 一控制元件，提供複數個控制訊號至該等發光二極體， 以使該等發光二極體至少其中之一提供至少一光線以顯示— 字符；以及 一第一透光影像板，設置於該至少一發光單元上並具有 一圖案， 其中該至少一光線投射至S玄第一透光影像板以同時顯示 該字符及該圖案。 2. 如請求項1所述之燈箱，其中該至少一發光單元更包含一電 路板’該等發光二極體係設置於該電路板上。 3. 如請求項1所述之燈箱，其中該至少一發光單元係為複數個 發光單元，該等發光單元係為矩陣排列。 4. 如請求項1所述之燈箱，更包含一第二透光影像板，其中該 該至少一發光單元係為偶數個發光單元，該等發光單元係背 對設置以分別對應該第一透光影像板與該第二透光影像板。 5. 如請求項1所述之燈箱，更包含一導光結構，該導光結構設 置於該等發光二極體上，藉以均勻並分散該至少—光線。 6. 如請求項5所述之燈箱’其中該導光結構包含： —第一散射層，具有—半圓形殼體部及—圓錐形凹陷 部，該圓錐形凹陷部係形成於該半圓形殼體部之中央； 19 —第二散射層；以及 透光層，設置於該第一散射層與該第二散射層之間， /、申該至:>、光線經由該第二散射層反射，並經由該 透光層及該第一散射層像外散射出。 如請求項1所述之燈箱，更包含至少—支料構，用來將該 至少一發光單元固定於該殼體内。 如請求項1所述之燈箱，其中各該發光二極體具有一第一端 及一第二端，且該控制元件包含： 直流/直流轉換器，接收革調整該直流電壓； 複數個第一開關，沿一第一方向延伸設置，且分別電性 連接至各該發光二極體之該第一端； 複數個第二開關，沿一第二方向延伸設置，且分別電性 連接至各該發光二極體之該第二端；以及 —發光二極體控制器，接收該直流電壓並提供該等控制 況號至該等第H關及該等第二開關，以使該等發光二極體 至少其中之一提供該至少一光線。 如睛求項1所述之燈箱’其中該字符因應該等控制訊號而變 換’該圖案則不變換。 如請求項1所述之燈箱，其中該字符係為數字、文字、符號、 圖形或標誌。