專利名稱：一種涂有染料的led發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種涂有染料的LED發光裝置，屬于LED平板顯示及照明技術領域。
背景技術：
LED發光裝置廣泛應用于廣告標識牌、交通指示標志等領域，并可作為儀器面板的照明顯示。CN101469825B以及US8002455B2公開了一種LED發光面板，包括多個微結構，通過在同一顯示群組的微結構上涂有相同顏色的染料，不同顯示群組的微結構上涂有不同顏色的染料，使得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，在同一面板上于不同時刻顯示不同的信息。本專利是對于該專利的改進，將該專利全文引用結合于此。

發明內容
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本發明的一個方面，提供了一種涂有染料的LED發光裝置，其具有CN101469825B以及US8002455 B2發明所述的功能，并且，該LED發光裝置所發出的光的顏色能夠隨著觀察者位置的變化而變化。對于上述功能的實現，本發明提供了一種涂有染料的LED發光裝置，包括至少一光源以及由透明材料組成的本體，該板體包括出光面以及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，所述微結構涂有染料，用于吸收與該染料顏色不同的光，其特征在于所述微結構為具有多個面的凸點，所述光源用于可切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，所述染料為涂在所述微結構的多個面的每個面的不同顏色的染料，所述染料的顏色選自所述至少兩種不同顏色的單色光的顏色。通過上述技術方案，在光源照射出多種不同顏色的單色光時，微結構的每個面由于涂有不同顏色的染料，不同面能夠向不同角度發出不同顏色的光，從而使得觀察者在不同位置所觀測到的光線顏色不同。上一方案需要光源同時照射出至少兩種顏色的單色光，作為對上一方案的改進方案，根據本發明的另一個方面，提供一種涂有染料的LED發光裝置，只需要光源照射出一種顏色的單色光，即能夠實現LED發光裝置所發出的光的顏色能夠隨著觀察者位置的變化而變化。對于上述功能的實現，本發明提供了一種涂有染料的LED發光裝置，包括至少一光源以及由透明材料組成的本體，該板體包括出光面以及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，所述微結構涂有染料，用于吸收與該染料顏色不同的光，其特征在于所述微結構為具有多個面的凸點，所述光源用于可切換地提供至少一種顏色的單色光，所述微結構的多個面的每個面上涂有不同的熒光材料，該熒光材料用于將該光源發出的單色光轉化為另一種波長的單色光，所述染料為涂在該熒光材料外的與該另一種波長的單色光相同顏色的染料。通過上述技術方案，單色光被熒光材料轉化為另外一種波長的單色光，同時，通過將染料的顏色設置為與被激發出的單色光一樣的顏色，使得只有該被激發光能夠透出發光裝置，從而實現只使用一種顏色的單色光即能夠實現LED發光裝置所發出的光能夠隨著觀察者位置的變化而變化。根據本發明的另一方面，上述方案中，發光面板為長方體結構，所述入光面位于長方體的一個底面，所述出光面為位于長方體上相對于該入光面的另一底面。根據本發明的另一方面，上述方案中，發光面板為長方體結構，所述入光面位于長方體的一個側面，所述出光面位于長方體的一個底面。根據本發明的另一方面，上述方案中，所述發光面板為長方體結構，所述入光面位于長方體的一個側面，所述出光面為長方體的一個底面，在與所述出光面相對的另一底面上設置微結構，使該另一底面成為另一個出光面。通過這樣的設置，使得該發光面板能夠實現雙面發光，使得觀察者在正面和反面都可以看見該發光面板的內容，并且通過在正反面設置不同的微結構分布，可以使得該反光面板的正面和反面可以顯示不同的內容。
根據本發明的另一方面，提供一種發光面板，包括至少一光源及由透明材料制成的板體，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，其特征在于，該光源用以可切換地提供至少一種不同顏色的單色光，該若干微結構構成多個顯示群組，至少一個顯示群組上涂有用于轉換波長的熒光材料，在涂有熒光材料的顯示群組涂布與被激發出的單色光一樣的顏色的染料，在沒有涂有熒光材料的顯示群組涂布與光源顏色一樣的染料。通過這樣的設置，在光源只提供一種顏色的單色光時，不同的群組能夠顯示不同的顏色。根據本發明的另一方面，上述方案中，所述板體的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、樹脂材料、玻璃、有機硅、環氧樹脂中的一種。根據本發明的另一方面，上述方案中，所述光源包括至少一個單色光固態發光元件。根據本發明的另一方面，上述方案中，所述單色光固態發光兀件為紅光、橙光、黃光、綠光、靛光、藍光、紫光LED之一。根據本發明的另一方面，上述方案中，所述染料為透光染料。根據本發明的另一方面，上述方案中，在面板表面沒有微結構的位置鍍上一層反射率高的材料，形成反射層。


圖I是本發明的一實施例的發光裝置的剖面示意圖。圖2是本發明中一實施例的微結構的剖面示意圖。圖3是本發明中另一實施例的微結構的剖面示意圖。圖4是本發明中另一實施例的發光裝置的剖面示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖，進一步說明該LED發光裝置。而且，應當理解，在此描述的各種各樣的實施例的特征不互斥，并且能在各種各樣的組合和換變過程中存在。如圖I所示，涂有染料的LED發光裝置包括光源I、透明材質制成的板體2。該板體2包括出光面3、與出光面3相對的底面4、介于出光面3和底面4之間的側面5和位于出光面3的若干微結構，該微結構是凸點6。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)、有機娃(silicone)、環氧樹脂(epoxy)等聚合物，光穿透率至少達到70 %，折射率可以是I. 4-1. 7。該LED發光裝置采用側光源形式，以側面5為入光面,入光面與出光面3相鄰,光源I與側面5相對設置。光源I包括多個不同顏色的單色光固態發光元件，并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LED，其安裝形式可以是貼片式(SMD)等。光源I發出的光經由板體2的側面5入射到板體2中，并在板體2中傳播。基于全反射原理，光會在板體2內往復運動。LED發光裝置的出光面3分布有若干凸點6,凸點6為具有多個面的形狀，例如可以是三角錐體、四角錐體、正四面體、立方體等，該凸點6破壞了原有的光滑平面，而不會發生全反射，所以當光接觸到凸點6時，才會穿透出LED發光裝置。圖2示出了一種實施例中凸點6的結構，凸點6的不同面上涂布有不同顏色的染料61、62，該不同顏色的染料的顏色選自光源提供的不同顏色的單色光的顏色，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，凸點6左面上61為紅色染料，凸點6上右面62為黃色染料，當光源I包括紅光LED以及黃光LED時，該紅光LED發出的紅光經過該凸點6時，紅光可以濾出該凸點6的左面，其出射角度為a i，而黃光LED發出的黃光則無法透過該凸點6的左面；該黃光LED 發出的黃光經過該凸點6時,黃光可以濾出該凸點6的右面,其出射角度為α 2,而紅光LED發出的紅光光則無法透過該凸點6的右面。這樣,將光源的紅光LED和黃光二極管同時開啟，在只有紅光的區域A，觀察者看到的只有紅色光；在紅光和黃光的混合區域B，觀察者看到的是紅光和黃光混合的橙色光；而在只有黃光的區域C，觀察者看到的是黃色光。圖3示出了另一個實施例中凸點6的結構，與圖2不同的是，在染料61與62之前，涂布有熒光材料611以及621。熒光材料611和621用于將光源發出的單色光轉化為另一種波長的單色光，染料61和62的顏色分別為熒光材料611以及621激發出的單色光的顏色。例如，光源I包括藍光LED，熒光材料611為將藍光轉換為紅光的材料，61為紅色染料；熒光材料621為將藍光轉換為黃光的材料，62為黃色染料。這樣，只要開啟只有一種單色光的藍光LED，就能夠實現，在只有紅光的區域A，觀察者看到的只有紅色光；在紅光和黃光的混合區域B，觀察者看到的是紅光和黃光混合的橙色光；而在只有黃光的區域C，觀察者看到的是黃色光。圖4示出了本發明的另一個實施例，如圖4所示，涂有染料的LED發光裝置包括光源I、透明材質制成的板體2，板體2為長方體結構，該板體2包括位于板體側面的出光面31、與出光面3相對的另一個出光面32、介于出光面31和出光面32之間的側面5和位于出光面31和32的若干微結構6。優選地，該微結構6可以為凹點、凸點或者凹點與凸點的組合，凹點或凸點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。通過這樣的設置，使得該發光裝置能夠實現雙面發光，使得觀察者在正面和反面都可以看見該發光裝置的內容，并且通過在正反面設置不同的微結構分布，可以使得該發光裝置的正面和反面可以顯示不同的內容。為了盡量使光從微結構透出，而不從其他地方漏出，可以在面板表面沒有微結構的位置鍍上一層反射率高的材料，如水銀、Al、Ag、Au、Cu等，形成反射層。上述實施例中的凸點可以通過平板印刷方法制成，即根據所需要的文字或者圖案形狀，進行網點設計，制作底片，然后將底片印刷到出光面的表面上，最后烘烤或者紫外線照射，從而形成凸點。上述實施例中的凸點也可以通過模具成型而形成。上述實施例中的凹點可以通過對表面進行半導體加工方法實現，例如蝕刻、激光雕刻、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，通過曝光制版、顯影，將要蝕刻區域的保護膜去除；最后， 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。另外，本領域技術人員還可于本發明精神內做其它變化，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范圍之內。
權利要求
1.一種涂有染料的LED發光裝置，包括至少一光源，由透明材料組成的板體，該板體包括出光面以及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，所述微結構涂有染料，用于吸收與該染料顏色不同的光。
2.依據權利要求I所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述微結構為具有多個面的凸點，所述光源用于可切換地提供至少兩種不同顏色的單色光，所述染料為涂在所述微結構的多個面的每個面的不同顏色的染料，所述染料的顏色選自所述至少兩種不同顏色的單色光的顏色。
3.依據權利要求I所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述微結構為具有多個面的凸點，所述光源用于可切換地提供至少一種顏色的單色光，所述微結構的多個面的每個面上涂有不同的熒光材料，該熒光材料用于將該光源發出的單色光轉化為另一種波長的單色光，所述染料為涂在熒光材料外的與該另一種波長的單色光相同顏色的染料。
4.依據權利要求2或3所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述發光面板為長方體結構，所述入光面位于長方體的一個底面，所述出光面位于長方體上相對于該入光面的另一底面。
5.依據權利要求2或3所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述發光面板為長方體結構，所述入光面位于長方體的側面，所述出光面位于長方體的一個底面。
6.依據權利要求4或5所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述板體的材料是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、樹脂材料、玻璃、有機硅、環氧樹脂中的一種。
7.依據權利要求6所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述光源包括至少一個單色光固態發光元件。
8.依據權利要求8所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述單色光固態發光元件為紅光、橙光、黃光、綠光、靛光、藍光、紫光LED之一。
9.依據權利要求8所述的一種涂有染料的LED發光裝置，其特征在于所述染料為透光染料。
全文摘要
一種涂有染料的LED發光裝置，包括至少一光源以及由透明材料組成的本體，該板體包括出光面以及入光面，光源與入光面相對設置，該出光面上分布若干個微結構，所述微結構為具有多個面的凸點，所述微結構的多個面的每個面涂有不同顏色的染料。該LED發光裝置使得觀察者在不同位置所觀測到的光線顏色不同。
文檔編號F21V9/10GK102943970SQ201210482159
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月25日 優先權日2012年11月25日
發明者韓少卿 申請人:韓少卿