一种反射器及使用该反射器的发光系统及字节显示器的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  22

专利名称:一种反射器及使用该反射器的发光系统及字节显示器的制作方法
技术领域
本发明涉及ー种反射器及使用其反射器的字节显示器,尤其是涉及ー种反射器及使用该反射器的发光系统及字节显示器和字节显示器的制造方法。
背景技术
一般光源发出的光是发散的,射向四面八方。ー些发光系统出于汇聚光线,光束整形的目的,会采用反射器,将光源发出的光汇聚,光束进行整形。目前的反射器(例如应用于字节显示发光系统的反射器)的侧壁如图I所示,为ー斜面,这样的设置使光线经侧壁反射后出射,在出光面上,光均匀分布,即在这个平面上各个点的亮度是一致的。过往字节显示器结构的设计,利用上述的反射器反射光线,使发光组件所发出的 光能均匀分布于出光面,但是采用这种反射器的发光系统,,无法实现多重灰阶,即在出光面上,不能实现亮度逐渐变化的效果,无法满足ー些特殊显示效果的需求。

发明内容
本发明的目的是提供一种在出光面上具有多重灰阶效果的反射器,以及采用这种反射器的发光系统及该发光系统的制造方法。本发明所提供的反射器,包括相互连通的容纳空间和透光空间,所述容纳空间用于容纳光源,所述透光空间位于反射器中央轴线,所述透光空间具有相互连通的一第一部分透光空间和ー第二部分透光空间,且所述第一部分透光空间位于所述容纳空间与所述第二部分透光空间之间,所述第一部分透光空间和第二部分透光空间的侧壁均具有反射光线的作用,在同一出光面上,第二部分透光空间光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间光线所形成的光斑面积。这样在出光面上,由于光斑中心是第二部分透光空间的光斑与第一部分透光空间光斑交叠区域,光斑中心亮度较强;而光斑四周区域仅包括第二部分透光空间的光斑,光斑四周区域亮度较弱。并且光线是从中心向四周发散的,因而从光斑中心向四周亮度逐渐变弱,便获得了多重灰阶的效果。所述的ー种反射器,所述反射器还包括两平台对称置放于所述透光空间中,所述平台则位于所述第一部分透光空间与所述第二部分透光空间之间,并与所述第一部分透光空间及所述第二部分透光空间的侧壁衔接而呈阶梯状设置。所述的ー种反射器,所述第一部分透光空间的侧壁为ー斜面,所述第二部分透光空间的侧壁也为斜面。所述的ー种反射器,所述第一部分透光空间的侧壁为ー斜面,所述第二部分透光空间的侧壁为ー抛物面,且第一部分透光空间的侧壁与第二部分透光空间的侧壁直接衔接
在一起。所述的ー种反射器,所述反射器还包括ー隔板设置于第一部分透光空间与第二部分透光空间交界处,且所述隔板有ー开ロ,允许光线从第一部分透光空间进入到第二部分透光空间。
本发明还提供ー种字节显示器,包括一光源和一反射器,所述反射器为上述任意ー种反射器,且所述的反射器具有一中央轴线通过所述容纳空间及所述透光空间,而所述光源固定于ー电路基板上且设置于容纳空间内,并位于所述中央轴线,且所述反射器的开ロ形成字节显示器的字节。因为所采用的反射器的技术效果,该字节显示器具有多重灰阶的显示效果。所述的ー种字节显示器,所述第一透光空间和第二透光空间内填充有树脂材料。所述的ー种字节显示器,所述树脂中还包括ー扩散剂均匀分布于树脂中。所述的ー种字节显示器,所述光源为发光二极管、冷阴极管、热阴极管中的任意一种。本发明另提供一种发光系统,包括一光源和一反射器,所述反射器为上述任意一 种所述的反射器,且所述的反射器具有一中央轴线通过所述容纳空间及所述透光空间,而所述光源设置于容纳空间内,并位于所述中央轴线。本发明又提供一种字节显示器的制造方法。包括以下步骤I)提供一反射杯,该反射杯具有至少ー个以上的反射器,该反射器具有一中央轴线,而该反射器至少包含一透光空间以及一容纳空间位于中央轴线,该透光空间还包含一第一部透光空间和ー第二部透光空间,其中在同一出光面上,第二部分透光空间光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间光线所形成的光斑面积;2)将树脂材料填充于反射器的透光空间中,然后加热以固化树脂材料;3)将发光光源固定于ー电路基板上,并与电路基板上的电极电性连接;以及4)提供一粘着性材料涂布于反射杯与电路基板之间,并用以固定反射杯,同时发光光源将位于容纳空间中,且于中央轴线之上。所述的发光系统还可应用于户外照明系统、室内照明系统、投影照明系统、医疗照明系统、指示照明系统、车用照明系统或显示照明系统。


为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明,其中图I为现有技术反射器的剖面示意图;图2为采用本发明第一实施方式的反射器100的字节显示器立体示意图;图3为反射杯400的俯视图;图4为本发明第一实施方式的反射器100的剖面示意图;图5为采用本发明第一实施方式的反射器100的字节显示器的剖面示意图;图6为反射器100的出光面多重灰阶效果图;图7为本发明第二实施方式的反射器200的剖面示意图;图8为采用本发明第二实施方式的反射器200的字节显示器的剖面示意图;图9为发明第三实施方式的反射器300的剖面示意图;图10为采用本发明第三实施方式的反射器300的字节显示器的剖面示意图图Ila为透光空间填充有树脂材料的反射器的剖面示意图;图Ilb为固定于电路板上的发光二极管剖面示意图Ilc为透光空间填充有树脂材料的字节显示器的剖面示意图;图12为字节显示器的制造方法流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
,对本发明做进ー步说明。如图2所示,为采用本发明第一实施方式反射器100的一种字节显示器的立体图。该反射器100中透光空间内填充有树脂材料4,且与ー电路基板I结合,该电路基板I上另包含一正电极2和负电极3,用以和字节显示器的发光二极管电性连接。发光二极管所发出的光线会经由反射器反射后由出光面5射出,并产生多重灰阶效果,以及不同亮度变化。而需注意的是,本实施例中所披露的反射杯400形状选择并不限于上述,并可使用于字节显示器以外的不同种应用模块,例如室内照明、室外照明、车用照明或显示器等,而反射杯400内中的反射器的数量亦不限于上述。 上述反射杯400的俯视图如图3所示,该圆形反射杯中至少包含ー个以上的反射器100,于实施例中不限于此,但最佳的结构设计为使用六个反射器100结构,两两对称环绕于反射杯400中,放置于该反射器100中内部的光源104,可为至少ー个以上的发光二极管所组成,该发光二极管所发出的光线可为相同波长,或是由不同波长所构成(例如红光、绿光、黄光或蓝光)。如此反射杯400的设计则可获得多重灰阶显示的效果。可选的,在以上的实施方式中,可在反射器100中的第一透光空间102a和第二透光空间102b中填充树脂材料4。如图4所示,为沿图3中X-X’剖面线得到的剖面示意图,为本发明第一实施方式的反射器100,包括相互连通的容纳空间101和透光空间102。所述容纳空间101用于容纳光源,所述透光空间102位于所述中央轴线Y-Y’上,所述透光空间102具有相互连通的第一部分透光空间102a和第二部分透光空间102b,且所述第一部分透光空间102a位于所述容纳空间101与所述第二部分透光空间102b之间。所述反射器100还包括平台103a和103b,对称置放于第一部分透光空间102a与第二部分透光空间102b之间。所述第一部分透光空间102a和第二部分透光空间102b的侧壁均为斜面,且具有反射光线的作用。在一实施例中,第一部分透光空间102a的侧壁斜率可以与第二部分透光空间102b的侧壁斜率相同或相异。第一部分透光空间102a的任一水平截面的开ロ面积小于第二部分透光空间102b的任一水平截面的开ロ面积。图5所示为采用反射器100的字节显示器的剖面示意图,反射器100具有一中央轴线Y-Y’通过所述容纳空间101及所述透光空间102,而所述光源104固定于ー电路基板105上且设置于容纳空间101内,并位于所述中央轴线Y-Y’上,且所述反射器100的开ロ形成字节显示器的字节。当光源104发射的光线进入到反射器100中时,第一部分光线A未经反射器100反射而直接出射;第二部分光线B经第一部分透光空间102a的侧壁一次或多次反射后出射;第三部分光线C经第一部分透光空间102a的侧壁一次或多次反射后照射在第二部分透光空间102b的侧壁上,再经第二部分透光空间102b的侧壁一次或多次反射后出射。參照图4所示,由于所述平台103a和103b的设置,第一部分透光空间102a与第二部分透光空间102b横截面积的不同,第一部分透光空间102的光线比第二部分透光空间102b的光线更加汇聚。因此,在同一出光面上,第二部分透光空间102b的光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间102a的光线所形成的光斑面积。这样在出光面上,由于光斑中心是第二部分透光空间102b的光斑与第一部分透光空间102a的光斑交叠区域,则光斑中心亮度较强;而光斑四周区域仅包括第二部分透光空间102b的光斑,则光斑四周区域亮度较弱。并且光线从光斑中心向光斑四周是逐渐发散的。经光学模拟反射器100在出光面的显示效果如图6所示,光斑中心白色区域表明亮度较高,从光斑中心向光斑四周逐渐变暗,表明亮度逐渐变弱,如此该字节显示器便获得了多重灰阶的显示效果。本实施方式反射器100的第一透光空间102a和第二透光空间102b的侧壁也可设置为抛物线面。本实施方式反射器100还可以以此类推,设置多个平台,形成多个透光空间,获得更加细腻的多重灰阶效果。如图7所示为本发明第二实施方式的反射器200。包括相互连通的容纳空间201和透光空间202。所述容纳空间201用于容纳光源,所述透光空间202位于中央轴线Y-Y’ 上,所述透光空间202具有相互连通的一第一部分透光空间202a和一第二部分透光空间202b,且所述第一部分透光空间202a位于所述容纳空间201与所述第二部分透光空间202b之间。所述第一部分透光空间202a的侧壁为一斜面,所述第二部分透光空间202b的侧壁为ー抛物面,且第一部分透光空间202a的侧壁与第二部分透光空间202b的侧壁直接衔接在一起。所述第一部分透光空间202a和第二部分透光空间202b的侧壁具有反射光线的作用。在一实施例中,第一部分透光空间202a的侧壁可为ー抛物面,第二部分透光空间202b的侧壁可为ー斜面。第一部分透光空间202a的任一水平截面的开ロ面积小于第二部分透光空间202b的任一水平截面的开ロ面积。图8所示为采用反射器200的字节显示器的剖面示意图,反射器200具有一中央轴线Y-Y’通过所述容纳空间201及所述透光空间202,而所述光源204固定于ー电路基板205上且设置于容纳空间201内,并位于所述中央轴线Y-Y’上,且所述反射器200的开ロ形成字节显示器的字节。当光源204发射的光线进入到反射器200中时,第一部分光线A未经反射器200反射而直接出射,第二部分光线B经第一部分透光空间202a的侧壁一次或多次反射后出射,第三部分光线C经第一部分透光空间202a的侧壁一次或多次反射后照射在第二部分透光空间202b的侧壁上,再经第二部分透光空间202b的侧壁一次或多次反射后出射。參照图7所示,由于所述第二部分透光空间202b的侧壁为抛物线面,且第一部分透光空间202a与第二部分透光空间202b横截面积的不同,第一部分透光空间202a的光线比第二部分透光空间202b的光线更加汇聚。因此,在同一出光面上,第二部分透光空间202b的光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间202a的光线所形成的光斑面积。这样在出光面上,由于光斑中心是第二部分透光空间202b的光斑与第一部分透光空间202a光斑交叠区域,则光斑中心亮度较强;而光斑四周区域仅包括第二部分透光空间的光斑,则光斑四周区域亮度较弱。并且光线从光斑中心向光斑四周是逐渐发散的。反射器200的出光面上也能获得类似如图6所示的效果,即从光斑中心向光斑四周亮度逐渐变弱,如此该字节显示器便获得了多重灰阶的显示效果。
如图9所示为本发明第三实施方式的反射器300。包括相互连通的容纳空间301和透光空间302。所述容纳空间301用于容纳光源,所述透光空间302位于所述中央轴线Y-Y’上,所述透光空间302具有相互连通的一第一部分透光空间302a和一第二部分透光空间302b,且所述第一部分透光空间302a位于所述容纳空间与所述第二部分透光空间302b之间。所述反射器300还包括ー隔板303设置于第一部分透光空间302a与第二部分透光空间302b的交界处,且所述隔板303有 ー开ロ 303a,允许光线从第一部分透光空间302a进入到第二部分透光空间302b。所述第一部分透光空间302a和第二部分透光空间302b的侧壁具有反射光线的作用。在一实施例中,反射器300亦可省略隔板303的ー边突起结构。第一部分透光空间302a的任一水平截面的开ロ面积小于第二部分透光空间302b的任一水平截面的开ロ面积。图10所示为采用反射器300的字节显示器的剖面示意图,反射器300具有一中央轴线Y-Y’通过所述容纳空间301及所述透光空间302,而所述光源304固定于ー电路基板305上且设置于容纳空间301内,并位于所述中央轴线Y-Y’上,且所述反射器300的开ロ形成字节显示器的字节。当光源304发射的光线进入到反射器300中吋,第一部分光线A未经反射器300反射而直接经开ロ 303a出射;第二部分光线B —部分经第一部分透光空间302a的侧壁ー次或多次反射后出射,一部分经隔板303面向光源的ー侧反射后,再经第一部分透光空间302a的侧壁一次或多次反射后出射;第三部分光线C经第一部分透光空间302a的侧壁ー次或多次反射后,经过开ロ 303a照射在第二部分透光空间302b的侧壁上,再经第二部分透光空间302b的侧壁一次或多次反射后出射。參照图6所示,由于开ロ 303b的限定作用,以及第一部分透光空间302a与第二部分透光空间302b横截面积的不同,第一部分透光空间302a的光线比第二部分透光空间302b的光线更加汇聚。因此,在同一出光面上,第二部分透光空间302b的光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间302a的光线所形成的光斑面积。这样在出光面上,由于光斑中心是第二部分透光空间的光斑与第一部分透光空间光斑交叠区域,则光斑中心亮度较強;而光斑四周区域仅包括第二部分透光空间的光斑,则光斑四周区域亮度较弱。并且光线从光斑中心向光斑四周是逐渐发散的。反射器300的出光面上也能获得类似如图6所示的效果,即从光斑中心向光斑四周亮度逐渐变弱,如此该字节显示器便获得了多重灰阶的显示效果。需要说明的上述实施例中所示的第一部分光线A,第二部分光线B,第三部分光线C仅是示意性图示光线光路。并不代表实际光线的疏密程度。上述字节显示器的制造方法,请參考图12。包括以下步骤I)提供一反射杯400,如图3所示,该反射杯400具有至少ー个以上的反射器(100、200、300),该反射器具有一中央轴线Y-Y’,而该反射器至少包含一透光空间(102、202,302)以及一容纳空间(101,201,301)位于中央轴线Y-Y’上,该透光空间(102,202,302)还包含一第一部透光空间(102a、202a、302a)和一第二部透光空间(102b、202b、302b),其中在同一出光面上,第二部分透光空间(102b、202b、302b)光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间(102a、202a、302a)光线所形成的光斑面积;2)将树脂材料106填充于反射器(100、200、300)的透光空间(102、202、302)中,然后加热以固化树脂材料106,如图IOa所示;
3)将发光光源(104、204、304)固定于一电路基板I上,并与电路基板上的电极电性连接,如图IOb所示;以及4)提供一粘着性材料(未图示)涂布于反射杯400与电路基板I之间,并用以固定反射杯I及,同时发光光源(104、204、304)将位于容纳空间(101、201、301)中,且于中央轴线Y-Y’之上。如此该字节显示器则可获得多重灰阶的效果。可选的,所述树脂材料106中还可添加扩散剂,均匀分布于树脂中。可选的,所述光源为发光二极管、冷阴极管、热阴极管中的任意ー种。以上实施例仅为本发明其中的两种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范 围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.ー种反射器,包括相互连通的容纳空间和透光空间,所述容纳空间用于容纳光源,所述透光空间位于反射器的中央轴线,其特征在于,所述透光空间具有相互连通的一第一部分透光空间和ー第二部分透光空间,且所述第一部分透光空间位于所述容纳空间与所述第二部分透光空间之间,所述第一部分透光空间和第二部分透光空间的侧壁均具有反射光线的作用,在同一出光面上,第二部分透光空间光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间光线所形成的光斑面积。
2.如权利要求I所述的反射器,其特征在于,所述反射器还包括两平台,对称置放于所述透光空间中,所述平台则位于所述第一部分透光空间与所述第二部分透光空间之间,并与所述第一部分透光空间及所述第二部分透光空间的侧壁衔接而呈阶梯状设置。
3.如权利要求2所述的反射器,其特征在于,所述第一部分透光空间的侧壁为ー斜面,所述第二部分透光空间的侧壁也为斜面。
4.如权利要求I所述的反射器,其特征在于,所述第一部分透光空间的侧壁为ー斜面,所述第二部分透光空间的侧壁为ー抛物面,且第一部分透光空间的侧壁与第二部分透光空间的侧壁直接衔接在一起。
5.如权利要求I所述的反射器,其特征在于,所述反射器还包括ー隔板,设置于第一部分透光空间与第二部分透光空间交界处,且所述隔板有ー开ロ,允许光线从第一部分透光空间进入到第二部分透光空间。
6.ー种字节显示器,包括一光源和一反射器,其特征在于,所述反射器为权利要求I至5任意一项所述的反射器,且所述的反射器具有一中央轴线通过所述容纳空间及所述透光空间,而所述光源固定于ー电路基板上且设置于容纳空间内,并位于所述中央轴线,且所述反射器的开ロ形成字节显示器的字节。
7.如权利要求6所述的字节显示器,其特征在干,所述第一透光空间和第二透光空间中填充有树脂材料。
8.如权利要求7所述的字节显示器,其特征在于,所述树脂中还包括一扩散剂均匀分布于树脂中。
9.ー种发光系统,包括一光源和一反射器,其特征在于,所述反射器为权利要求I至5任意一项所述的反射器,且所述的反射器具有一中央轴线通过所述容纳空间及所述透光空间,而所述光源设置于容纳空间内,并位于所述中央轴线。
10.一种字节显示器的制造方法。包括以下步骤 1)提供一反射杯,该反射杯具有至少ー个以上的反射器,该反射器具有一中央轴线,而该反射器至少包含一透光空间以及一容纳空间位于中央轴线,该透光空间还包含一第一部透光空间和ー第二部透光空间,其中在同一出光面上,第二部分透光空间光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间光线所形成的光斑面积; 2)将树脂材料填充于反射器的透光空间中,然后加热以固化树脂材料; 3)将发光光源固定于ー电路基板上,并与电路基板上的电极电性连接;以及 4)提供一粘着性材料涂布于反射杯与电路基板之间,并用以固定反射杯,同时发光光源将位于容纳空间中,且于中央轴线之上。
全文摘要
本发明公开了一种反射器,包括相互连通的容纳空间和透光空间,所述容纳空间用于容纳光源,所述透光空间位于反射器的中央轴线,所述透光空间具有相互连通的一第一部分透光空间和一第二部分透光空间,且所述第一部分透光空间位于所述容纳空间与所述第二部分透光空间之间,所述第一部分透光空间和第二部分透光空间的侧壁均具有反射光线的作用,在同一出光面上,第二部分透光空间光线所形成的光斑面积大于第一部分透光空间光线所形成的光斑面积。使用该反射器的发光系统具有多重灰阶的效果,实现亮度逐渐变化的效果。
文档编号G09G3/14GK102865552SQ20111019115
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者张媛婷, 陈佳雯, 黄文杰 申请人:亿广科技(上海)有限公司, 亿光电子工业股份有限公司

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