發光面板的製作方法

2023-04-28 04:51:36

專利名稱：發光面板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光面板，特別涉及一種以發光二極體等固態光源為發光源的發光面板
背景技術：
發光面板廣泛應用於廣告標識牌、交通指示標誌等領域，並可作為儀器面板的照明顯示。現有的發光面板採用壓克力板作為材質，並採用冷陰極螢光燈(Cold CathodeFluorescent Lamp, CCFL)做為光源，然而冷陰螢光燈發光效率低，並且冷陰螢光燈內含水銀，會對環境產生影響。
目前，發光二極體(Light Emitting Diode， LED)因具光質佳(也即LED光源射出的光譜)及發光效率高等特性而逐漸取代冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)作為光源，具體可參閱Michael S. Shur等人在文獻Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No.10 (2005年10月)中發表的"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^■文。
針對上述情況，美國專利US6539656公開了一種發光面板，將發光二極體作為發光源。如圖1所示，該發光面板10包括光源11、透明材質製成的板體12。該板體12包括出光面13、底面14、側面151和位於板體內的若干缺陷16 (deformity)。該面板10採用側光源形式，將光源ll設置在板體的一側面，光源ll可以是發光二極體等固態光源，光源ll發出的光經由板體12的側面151射入到板體12中，並在板體12中傳播。基於全反射原理，除非光遇到缺陷16
(deformity)，光波在板體內往復運動。如圖4所示，缺陷16構成一個三角稜鏡，包括底面2071、前側面2074、後側面2075、左側面2072以及右側面2073，該缺陷16破壞原有的光滑平面，而不致產生全反射，將板體12內部的光經由出光面13射出發光面板10。當光沿a方向射到前側面2074時，光將會穿過三角稜鏡，從後側面2075沿a'方向射出；當光沿與a方向垂直的b方向射入到右側面2073時，光將會沿b'方向發生反射。如圖2、 3所示，該若干缺陷16分別以垂直和平行兩種方式排列，組合成若干符號，例如，水平方向缺陷108構成字符"C"128，垂直方向缺陷107構成字符"0" 127，光源IOI、 102相應地設置在水平和垂直方向。當垂直方向的光源102發光時，光經過垂直方向的缺陷107反射之後，經由出光面13射出發光面板10，從而可以顯示出垂直方向缺陷107所構成的符號"0" 127;反之，當水平方向的光源101發光時，光經過水平方向缺陷108反射之後，經由出光面13射出發光面板10，從而可以顯示出水平方向缺陷108所構成的符號"C" 128。
由於缺陷(deformity)只能排列為垂直和水平兩種方向，因此同一塊發光面板只能顯示兩種相異的文字或者圖案，該發光面板的信息量較少且單調。

發明內容
鑑於此，有必要提供一種顯示內容豐富的發光面板。
一種發光面板，包括至少一光源及由透明材料製成的板體，該板體包括出光面及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，該光源用以可切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，該若干微結構構成多個顯示群組，同一顯示群組的微結構上塗有相同顏色的染料，不同顯示群組的微結構上塗有不同顏色的染料，該光源提供的單色光的顏色與其對應顯示群組的微結構上所塗染料的顏色相同。
染料具有吸光作用，當光遇到塗有單一顏色的染料時，與該染料顏色不同的光會被染料吸收，與該染料顏色相同的光則能通過該染料，因此該發光面板上可以顯示出色彩豐富的信息，而且可以通過切換光源的發光顏色，在同一面板上於不同時刻顯示不同的信息。


圖l是現有技術的發光面板的剖示圖。圖2是圖1中發光面板的俯視示意圖。圖3是圖2中III部分的放大示意圖。圖4是三稜鏡全反射的原理示意圖。
圖5是本發明的一較佳實施例的發光面板的俯視示意圖。圖6是圖5中沿VI-VI的剖面示意圖。
圖7是本發明的又一較佳實施例的發光面板的剖面示意圖。圖8是本發明的再一較佳實施例的發光面板的剖面示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，進一步說明該發光面板，如圖5、 6所示， 一種發光面板50包括光源51、透明材質製成的板體52。該板體52包括出光面53、與出光面53相對的底面54、介於出光面53和底面54之間的側面55和位於出光面53的若干微結構，該微結構是凹點56。板體材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、樹脂材料(resin)、玻璃(glass)、有機矽(silicone)、環氧樹脂(印oxy)等聚合物，光穿透率至少達到70%，折射率可以是1.4-1.7。該發光面板50採用側光源形式，以側面55為入光面，入光面與出光面53相鄰，光源51與側面55相對設置。光源51包括多個不同的單色光固態發光元件，並且可以切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，例如紅光、橙光、黃光、綠光、靛光、藍光或者紫光發光二極體，其安裝形式可以是貼片式(SMD)等。光源51發出的光經由板體52的側面55入射到板體52中，並在板體52中傳播。基於全反射原理，光會在板體52內往復運動。發光面板50的出光面53分布有若干凹點56，凹點56的形狀可以是圓錐體、三角錐體、四角錐體、正四面體、立方體、半球形體等，該凹點56破壞了原有的光滑平面，而不會發生全反射，所以當光接觸到凹點56時，才會穿透出發光面板50。
凹點56上塗有染料，該染料為透光染料，具有透光性，其顏色可以是紅橙黃綠藍靛紫等任意一種顏色。染料可以將單個凹點56的表面全部塗滿，也可以只是將單個凹點56的表面部分塗滿。如果凹點上塗有染料，當光通過單一顏色的染料時，與該染料顏色不同的光會被染料吸收，與該染料顏色相同的光則能濾出該染料。例如，凹點56上塗有紅色染料，當光源51為紅光發光二極體時，該發光二極體發出的紅光經過該凹點56時，紅光可以濾出該凹點56，並射出出光面53;當光源51為紅光發光二極體之外的其他發光二極體時，該發光二極體發出的光經過該凹點56時，則被紅色染料所吸收而不能射出出光面53。
凹點56構成多個顯示群組，各顯示群組構成字符、字符組合或者圖案，構成同一顯示群組的凹點56上塗有相同顏色的染料，構成不同顯示群組的凹點56上塗有不同顏色的染料。光源51包括多種單色光源，單色光源的顏色與其對應顯示群組的凹點上所塗染料的顏色相同。如圖5所示，凹點56分別構成第一顯示群組58和第二顯示群組59，第一顯示群組58的凹點561構成大寫英文字符"F"，且凹點561上塗有紅色染料，第二顯示群組59的凹點562構成一個數字字符"1"，且凹點562上塗有黃色染料，光源51包括紅光光源511和黃光光源512，且可以切換發出紅色和黃色兩種顏色的光。當只開啟紅光光源511時，發光面板50上只顯示紅色的大寫英文字符"F";當只開啟黃光光源512時，發光面板50上只顯示黃色的數字字符"1";當同時開啟紅光光源511和黃光光源512時，發光面板50同時顯示紅色的大寫英文字符"F"和黃色的數字字符"1"。
各顯示群組或者構成漢字字符、英文字符等任意字符；或者構成任意字符所形成的字符組合；或者構成圖案；或者構成圖案與字符的組合等等。各顯示群組的凹點56所塗染料的顏色也可以是紅橙黃綠藍靛紫等任意一種顏色，只要不同顯示群組的凹點56所塗染料的顏色不同即可。本發明也不限定顯示群組的數量。因此，同一塊發光面板上可以顯示出色彩豐富的信息，而且可以通過切換光源51的單色光，使得光源51發出不同顏色的光，從而在同一面板上於不同時刻顯示不同的信息。如圖7所示，該發光面板50還可以將底面54作為入光面，入光面與出光面53相對，光源51與板體52的底面54相對設置。
為了儘量使光從出光面透出，而不從其他面漏出，可以在底面54鍍上一層反射率高的材料，如水銀、Al、 Ag、 Au、 Cu等，形成反射層57。
該凹點56可以通過對表面進行半導體加工方法實現，例如蝕刻、雷射雕刻、壓印等。所謂蝕刻方法包括如下步驟首先在出光面覆蓋一層保護膜；其次，通過曝光製版、顯影，將要蝕刻區域的保護膜去除；最後，在去除保護膜的區域加入化學溶液，以達到溶解腐蝕的作用，從而形成凹點56。
所謂雷射雕刻是指高能量密度的雷射對出光面進行局部照射，使出光面的表層材料氣化或發生顏色變化的化學反應，從而形成凹點56。
該凹點56也可以通過模具成型的方法製成，例如射出成形的方法，即利用精密模具使光學級PMMA顆粒在高溫高壓射入模具內冷卻成形時，加入少量不同折射率的顆粒狀材質，直接形成密布的微小凹點56。
如圖8所示為本發明的再一較佳實施例，與上述實施例不同之處在於，出光面的表面形成有若干凸點76。該凸點76可以通過平板印刷方法製成，即根據所需要的文字或者圖案形狀，進行網點設計，製作底片，然後將底片印刷到出光面的表面上，最後烘烤或者紫外線照射，從而形成凸點76。作用與前一實施例的凹點56作用相同，該凸點76破壞了原有的光滑平面，而不會發生全反射，所以當光接觸到具有凸點76的出光面時，才會穿透出發光面板，凸點76構成不同的顯示群組，各顯示群組構成不同的字符、字符組合或者圖案，構成同一顯示群組的凸點76上塗有相同顏色的染料，構成不同顯示群組的凸點76上塗有不同顏色的染料，以在同一塊發光面板上通過切換光源的發光顏色，顯示出色彩豐富的信息。顏色染料既可以塗布在凸點76表面上，也可以參雜在凸點76內部。本實施例的其他結構形式與上述實施例相同，在此不予贅述。
另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，如微結構是凹點和凸點組合等，只要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
權利要求1一種發光面板，包括至少一光源及由透明材料製成的板體，該板體包括出光面及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，其特徵在於，該光源用以可切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，該若干微結構構成多個顯示群組，同一顯示群組的微結構上塗有相同顏色的染料，不同顯示群組的微結構上塗有不同顏色的染料，該光源提供的單色光的顏色和與其對應的顯示群組的微結構上所塗染料的顏色相同。
2.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該塗有染料的單個 微結構被染料完全塗滿或者部分塗布。
3.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，每一顯示群組的微 結構所塗布的染料顏色是紅色、橙色、黃色、綠色、靛色、藍色或者紫色中的一種。
4.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該微結構為凹點、 凸點或者凹點與凸點的組合。
5.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該微結構的形狀是 圓錐體、三角錐體、四角錐體、正四面體、立方體、半球形體中的一種。
6.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該板體的材料是聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、樹脂材料、玻璃、有機矽、環氧樹脂中的一種。
7.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該光源包括多個不 同的單色光固態發光元件。
8.根據權利要求7所述的發光面板，其特徵在於，該單色光固態發光 元件為紅光、橙光、黃光、綠光、靛光、藍光、紫光發光二極體之一。
9.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該入光面與該出光面相對。
10.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該入光面與該出光面相鄰。
11.根據權利要求l所述的發光面板，其特徵在於，該染料為透光染料。
全文摘要
一種發光面板，包括至少一光源及由透明材料製成的板體，該板體包括出光面及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，該光源用以可切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，該若干微結構構成多個顯示群組，同一顯示群組的微結構上塗有相同顏色的染料，不同顯示群組的微結構上塗有不同顏色的染料，該光源提供的單色光的顏色與其對應顯示群組的微結構上所塗染料的顏色相同。該發光面板上可以顯示出色彩豐富的信息，而且可以通過切換光源的發光顏色，在同一面板上於不同時刻顯示不同的信息。
文檔編號F21S10/02GK101469825SQ20071020342
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者李澤安, 賴志銘 申請人:富士邁半導體精密工業(上海)有限公司;沛鑫半導體工業股份有限公司