CN111128984A - 主动发光薄膜、主动发光标志牌及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主动发光薄膜、主动发光标志牌及其制备方法，以解决现有的主动发光标志牌结构复杂、制作困难、无法合理利用资源的技术问题。本发明主动发光薄膜，包括基板、LED阵列、散射层、荧光粉胶、逆反射层，LED阵列设置于基板上，散射层固定于LED阵列的上方，基板与散射层之间填充有荧光粉胶，逆反射层设置于散射层背向LED阵列的侧面；主动发光标志，包括支架、标志牌面板、底膜以及主动发光薄膜，标志牌面板与支架固定连接，底膜粘贴于标志牌面板的前表面，主动发光薄膜粘贴于底膜上。本发明直接将主动发光薄膜粘贴在已有标志牌上，减小体积，制作方便，亮度均匀。
Description
技术领域
本发明涉及发光标志牌技术领域，具体涉及一种主动发光薄膜、主动发光标志及其制备方法。
背景技术
目前的发光标志多为箱体式结构，内部使用贴片式LED光源，用背后直投或侧面导光方式投光到逆反射膜的背面，以点亮发光字符或图案。公开号为CN110306457A、名称为“一种光源拼接组合式主动发光交通标志”的专利文献公开了一种主动发光标志，旨在解决光源板维护更换难的问题。
但是，上述箱体式发光标志体积相对较大，装配工艺复杂，重量增加，在制作上仍然存在较大的难度；并且现有发光标志不能够以很低代价更改局部版面内容，因此当出现路网编号等变化时，只能拆除整体更换；另外，已安装使用的传统不发光交通标志牌升级改造为发光交通标志时，只能将原有标志牌拆除，拆下来的零部件绝大部分不能再次使用，造成资源严重浪费。
发明内容
本发明提供一种主动发光薄膜、主动发光标志牌及其制备方法，以解决现有的主动发光标志牌结构复杂、制作困难、无法便捷局部更换内容，无法合理利用已有资源的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
设计一种主动发光薄膜，包括基板、LED阵列、散射层、荧光粉胶层、逆反射层， LED阵列设置于基板上，散射层固定于LED阵列的上方，基板与散射层之间填充有荧光粉胶层，逆反射层设置于散射层背向LED阵列的侧面。
进一步的，LED阵列为COB LED、SMD LED、CSP LED、Mini LED、Micro LED、QLED、OLED中的一种。
进一步的，LED阵列的间距不大于10mm，厚度不大于3mm。
进一步的，散射层可用涂设于逆反射层底面的带散光作用的丙烯酸胶水制作。
进一步的，基板为玻璃纤维、铝基、铜基、陶瓷基、聚酯纤维、聚酰亚胺、氧化铟锡中的任意一种。
进一步的，荧光粉胶层包括混合有黄光荧光粉的硅胶。
进一步的，散射层包括参杂有钛白散射颗粒的PC。
上述主动发光薄膜的制备方法，包括：
步骤1﹑将LED阵列固晶回流焊焊接在基板的上表面，该LED阵列的电极通过基板连接在一起，形成电通路；
步骤2﹑将已焊接LED阵列的基板裁剪为对应大小的文字或图案形状；
步骤3﹑在基板的上表面封装固化荧光粉胶，使得LED阵列浸没在荧光粉胶中；
步骤4﹑裁剪出与步骤2中文字或图案形状相同的散射膜粘贴在荧光粉胶的上表面；
步骤5﹑裁剪出与散射膜形状相同的逆反射膜粘贴于散射膜上，形成主动发光薄膜。
设计一种主动发光标志牌，包括支架、标志牌面板、底膜以及主动发光薄膜，标志牌面板与支架固定连接，底膜粘贴于标志牌面板的前表面，主动发光薄膜粘贴于底膜上。
上述主动发光标志牌的制备方法，包括以下步骤：
S1：将支架与标志牌面板铆接在一起；
S2：将底膜粘贴于标志牌面板的前表面；
S3：将主动发光薄膜粘贴于底膜上；
S4：在底膜和标志牌面板上开设过线孔，主动发光薄膜通过导线穿过过线孔与设置于标志牌面板背面的供电装置电连接。
与现有技术相比，本发明的主要有益技术效果在于：
本发明膜体超薄，可直接粘贴于普通交通标志牌上，连接上供电及控制装置后，能够非常便利地对原不发光的交通标志牌直接升级改造。
本发明主动发光薄膜体积小、集成度高，利用该主动发光薄膜制作主动发光标志，工艺流程少、封装成本较低、封装集成度高、可靠性好，维护便利，且显示效果均匀细腻。
附图说明
图1为本发明主动发光薄膜的横截面结构示意图。
图2为本发明主动发光薄膜的LED阵列结构示意图。
图3为本发明主动发光标志的结构示意图。
图4为本发明主动发光标志的后视图。
图5为本发明主动发光标志控制器的电路图。
以上图中，1为基板，2为LED发光芯片，3为荧光粉胶，4为散射层，5为逆反射层，100为标志牌面板，101为滑道，102为底膜，103为铆钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：一种主动发光薄膜，参见图1，该薄膜为分层结构，由左至右依次为基板1、LED发光芯片2，荧光粉胶3、散射层4、逆反射层5。基板1为柔性PCB，可采用玻璃纤维、铝基、铜基、陶瓷基、聚酯纤维、聚酰亚胺或氧化铟锡制成，本实施例采用聚酰亚胺。在基板1的上表面焊接LED发光芯片2，参见图2，LED发光芯片2按照2mm×2mm等间距焊接，LED发光芯片2为COB LED、SMD LED、CSP LED、Mini LED、Micro LED、QLED、OLED中的一种，本实施例使用Mini LED。当需要发出白光时，可直接采用白光LED，或者RGB LED芯片，也可以在蓝光LED芯片上敷荧光粉层或量子点膜层。在LED发光芯片2的上方为散射层4，该散射层4的材质为参杂有钛白散射颗粒的PC，或者，散射层4可以用涂在逆反射层5底面的压敏固化的丙烯酸胶水制作，散射层4上含有光学微结构或印刷喷涂有散射颗粒，光学微结构为凸点或凹坑等距离或渐变密集排列，散射颗粒为钛白粉。
在基板1和散射层4之间的空隙处充满固化的荧光粉胶3，该荧光粉胶3为混合有黄光荧光粉的硅胶，其厚度为0.3mm。散射层4的上表面粘贴逆反射层5，逆反射层5也叫反光膜，广泛应用于现有的交通标志牌上。在基板1上喷涂或粘贴能反射光的涂层或反射膜，增强发光强度。此外，在散射层4上有光学微结构，或印刷喷涂有散射颗粒，以降低发光光源正面的亮度，进一步提高散射亮度均匀度。
上述主动发光薄膜的制备方法如下：
步骤1：用自动固晶机将N个LED发光芯片2（厚度0.15mm）回流焊焊接在柔性PCB基板1（厚度0.25mm）的上表面，并使N个LED发光芯片102的电极通过柔性PCB基板1连接在一起，形成电通路；N个LED发光芯片102，按照2mm×2mm矩形等间距满布排列，形成文字或图案形状；
步骤2：用雕刻机将已焊接LED发光芯片2的柔性PCB基板1裁剪为对应大小的文字或图案形状；
步骤3：通过自动点胶机封装的方式在柔性PCB基板1的上表面封装固化一层荧光粉胶3，荧光粉胶3的上表面水平，所有LED发光芯片2都浸没在荧光粉胶3中，荧光粉胶厚度为0.3mm；
步骤4：用刻字机将0.3mm厚的散射层4裁剪为文字或图案形状，并用硅胶粘贴在荧光粉胶3的上表面上；
步骤5：用刻字机将透光的逆反射层5（厚度0.4mm）裁剪为与基板1相同的形状，并用压敏胶粘贴于散射层4上。
上述主动发光薄膜体积小、轻薄，使用方便，显示效果均匀细腻。在其制作之前，需先对柔性PCB基板1进行清洗和烘烤：使用清洗机对柔性PCB基板1进行清洗，将柔性PCB基板1表面残留的有机物去除，提高LED发光芯片2的回流焊粘接力，然后使用烤箱对柔性PCB基板1进行烘烤，将柔性PCB基板1表面的水汽去除。
实施例2：一种主动发光标志牌，参见图3和图4，包括矩形支架，支架四周设有滑道101，标志牌面板100从滑道101的下方滑入支架，然后由支架背面的铆钉103固定。标志牌面板100的正面粘贴底膜102，主动发光薄膜粘贴在底膜上构成发光部。在标志牌面板100的背面以螺钉固定供电及控制装置。在标志牌面板100上开隐蔽过线孔，主动发光薄膜通过该过线孔与上述供电及控制装置连接。
上述主动发光标志的制作步骤如下：
S1：使用铝材质制作支架和标志牌面板，支架上设有滑道，将铝面板通过滑道安装在支架上并用铆钉固定；
S2：将底膜102通过压敏胶粘贴于铝制标志牌面板100的另一平面；
S3：将实施例1中的主动发光薄膜用压敏胶粘贴于底膜102上；
S4：在底膜102和标志牌面板100上开设隐蔽过线孔，上述主动发光薄膜通过导线穿过隐蔽过线孔，并在标志牌面板100的背面与供电及控制装置连接形成电通路。
将主动发光薄膜直接粘贴于普通交通标志牌上，连接上供电及控制装置后，能够非常便利地对原不发光的交通标志牌直接升级改造。上述供电装置采用12V蓄电池，而控制电路则包括降压电路（MP1584），电流控制电路（PL2700），单片机MCU（STC8A8K64S4A12），参见图5，降压电路将蓄电池电压降低到LED芯片的开启电压附近，电流控制电路通过调整反馈电阻的阻值，将1脚的输出电流设置为全部并联连接的LED芯片的额定工作电流之和，单片机的输出端连接MOSFET以控制LED矩阵的正极，单片机的输出端输出0-100%可设置的频率大于1kHz的PWM方波，以实现LED瞬态时达到额定工作电流，可方便设置并降低平均电流，保障了密集多颗LED的亮度，色温一致性。LED矩阵的负极通过采样电阻接地，该控制电路可以通过单片机设定时间来决定LED阵列的发光时间，比如晚上八点到早上八点，利用单片机AD端口采集采样电阻的电压值，实时监测LED回路中的电流。上述主动发光薄膜平整度高，轻薄柔软，能够用于异型标志的设计，上述主动发光标志体积小，质量轻，方便制作，并且易于保持平衡。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是相关部件及结构的等同替代，以形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。
Claims (10)
1.一种主动发光薄膜，其特征在于，包括基板、LED阵列、散射层、荧光粉胶层、逆反射层，所述LED阵列设置于所述基板上，所述散射层固定于所述LED阵列的上方，所述基板与所述散射层之间为所述荧光粉胶层，所述逆反射层设置于所述散射层背向所述LED阵列的侧面。
2.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述LED阵列为蓝光LED芯片、RGB LED芯片、COB LED、SMD LED、CSP LED、Mini LED、Micro LED、QLED、OLED中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述LED阵列的间距≤10mm，厚度≤3mm。
4.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述散射层包括涂设于所述逆反射层的丙烯酸胶水。
5.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述基板为玻璃纤维、铝基、铜基、陶瓷基、聚酯纤维、聚酰亚胺、氧化铟锡中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述荧光粉胶层含有混合有黄光荧光粉的硅胶。
7.根据权利要求1所述的主动发光薄膜，其特征在于， 所述散射层包括参杂有钛白散射颗粒的PC。
8.一种权利要求1所述的主动发光薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1﹑将LED阵列固晶回流焊焊接在基板的上表面，该LED阵列的电极通过所述基板连接在一起，形成电通路；
步骤2﹑将已焊接LED阵列的所述基板裁剪为对应大小的文字或图案形状；
步骤3﹑在所述基板的上表面封装固化荧光粉胶，使得所述LED阵列浸没在所述荧光粉胶中；
步骤4﹑裁剪出与步骤2中所述文字或图案形状相同的散射膜粘贴在荧光粉胶的上表面；
步骤5﹑裁剪出与所述散射膜形状相同的逆反射膜粘贴于所述散射膜上，形成所述主动发光薄膜。
9.一种主动发光标志牌，包括支架、标志牌面板，其特征在于：还包括底膜以及权利要求1所述的主动发光薄膜，所述标志牌面板与所述支架固定连接，所述底膜粘贴于所述标志牌面板的前表面，所述主动发光薄膜粘贴于所述底膜上。
10.一种权利要求9所述的主动发光标志牌的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将支架与标志牌面板固定在一起；
S2：将底膜粘贴于标志牌面板的前表面；
S3：将权利要求1所述的主动发光薄膜粘贴于所述底膜上；
S4：在底膜和标志牌面板上开设过线孔，所述主动发光薄膜通过导线穿过所述过线孔与设置于所述标志牌面板背面的供电装置电连接。
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