專利名稱：透明材料光電顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電顯示屏，特別是一種透明材料光電顯示裝置。主要應(yīng)用于戶內(nèi)外廣告發(fā)光顯示屏的制造。如室內(nèi)的銘牌，廣告牌，指示牌，戶外的道路指示牌，廣告牌，公司等單位的銘牌，商場(chǎng)、酒店等的門面和櫥窗廣告的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)發(fā)光顯示等等。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的室內(nèi)外廣告裝飾照明方法很多，如霓虹燈、光纖照明系統(tǒng)等。霓虹燈的特點(diǎn)是可以做成任何形狀和顯示多種顏色，燈管的長(zhǎng)度也可以精確控制。但霓虹燈必須在高電壓(約9-12kv)下工作，所以在使用時(shí)必須注意電氣安全，其制作工藝復(fù)雜且成本較高。光纖照明系統(tǒng)由光發(fā)生器、光導(dǎo)纖維管、光輸出裝置三部分組成。光纖照明系統(tǒng)有兩種類型一種是利用光纖的全反射特性，將光從發(fā)生器輸出到光輸出裝置，稱為端發(fā)光；另一種是使入射光線方向與光纖軸線的夾角大于臨界角，即入射光線方向不滿足全反射條件，有一部分光線從光纖側(cè)面透射出來(lái)，成為側(cè)發(fā)光光纖。側(cè)發(fā)光光纖用于輪廓照明很合適，可以任意彎曲。對(duì)于側(cè)發(fā)光纖，由于光線在傳導(dǎo)過(guò)程中發(fā)生了折射，會(huì)產(chǎn)生衰減，傳導(dǎo)距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)會(huì)造成亮度不均勻。光纖照明較暗，適合用在周圍環(huán)境亮度不太高的地方，否則顯示效果不理想。不論是霓虹燈還是光纖照明系統(tǒng)在制作成顯示屏?xí)r都要鑲嵌或安裝在需要照明顯示的圖文表面，制造工藝相對(duì)復(fù)雜，造價(jià)高，且在白天時(shí)影響視覺(jué)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種透明材料光電顯示裝置，它應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工安裝方便、美觀、造價(jià)低廉、節(jié)能和控制方便的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種透明材料光電顯示裝置，其特征在于它包括透明材料光電顯示屏、輻射光源、輻射光源的固定裝置，所述的光電顯示屏的基本結(jié)構(gòu)為透明的平行平板，其表面或內(nèi)部制有透明或半透明的凹型、凸型的圖案或文字，所述的輻射光源利用其固定裝置封裝在透明材料光電顯示屏的截面邊緣上，該輻射光源發(fā)射的光線以大于或等于該透明材料的臨界角從截面邊緣進(jìn)入該光電顯示屏。
所述的光電顯示屏為透明的管狀結(jié)構(gòu)。
所述的光電顯示屏為透明的弧形結(jié)構(gòu)。
所述的輻射光源設(shè)有邏輯控制電路，該邏輯控制電路主要由單片機(jī)控制系統(tǒng)或簡(jiǎn)單的邏輯控制電路構(gòu)成。
所述的輻射光源可為激光光源、發(fā)光二極管以及其它可見光源，可見光的發(fā)光顏色可以是單色，也可以是多種顏色，光源可以由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光器組成，以線陣或面陣形式按直線或帶狀排列。
所述的輻射光源的固定裝置的封裝材料應(yīng)選用防水、防銹且堅(jiān)固耐用的材料。
用作光電顯示屏的透明材料可選擇普通玻璃，鋼化玻璃，有機(jī)玻璃或其它透明材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明透明材料光電顯示裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件少，對(duì)制造和裝配的技術(shù)要求不高，與目前的類似產(chǎn)品相比成本非常低。由于不必在需要發(fā)光顯示的部分加裝任何元件，整個(gè)顯示屏非常整潔美觀。同時(shí)由于有各種光源可供選擇，必要時(shí)再配以邏輯控制電路，因此顯示屏的顯示方式可千變?nèi)f化，從而滿足不同場(chǎng)合的需求。本裝置與類似產(chǎn)品相比具有極大的優(yōu)越性和推廣價(jià)值。


圖1為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例1結(jié)構(gòu)和原理示意2為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例2結(jié)構(gòu)和原理示意3為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例3結(jié)構(gòu)和原理示意4為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例6結(jié)構(gòu)示意7為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例7結(jié)構(gòu)示意8為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例8結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步具體說(shuō)明請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)和基本工作原理示意圖。由圖可見，本發(fā)明透明材料光電顯示裝置，其特點(diǎn)是它包括透明材料光電顯示屏1、輻射光源2、輻射光源的固定裝置(圖中未示)，所述的光電顯示屏1的基本結(jié)構(gòu)為透明的平行平板，其表面或內(nèi)部制有透明或半透明的凹型5、凸型6的圖案或文字，所述的輻射光源2利用其固定裝置(圖中未示)封裝在透明材料光電顯示屏1的截面邊緣4上，該輻射光源2發(fā)射的光線以大于或等于該透明材料的臨界角從截面邊緣4進(jìn)入該光電顯示屏1。
根據(jù)實(shí)際需要在光電顯示屏透明材料1的外表面11、12或透明材料1的內(nèi)部采用噴砂、雕刻或化學(xué)腐蝕等方法加工成所需的圖案或文字，如凹型5、凸型6或透明材料1內(nèi)部的變形結(jié)構(gòu)7，并使這些圖案或文字實(shí)現(xiàn)發(fā)光顯示。
本發(fā)明透明材料光電顯示裝置還包括輻射光源2的邏輯控制電路8。為了便于說(shuō)明，圖1所示的透明材料1的外表面11和12相互平行，材料可選用普通玻璃，鋼化玻璃，有機(jī)玻璃或其它合適的透明材料。其它形狀的透明材料如圖2的弧形(實(shí)施例2)和圖3的柱形(實(shí)施例3)也可采用。
輻射光源2發(fā)射的光束3的投射角度應(yīng)滿足透明材料1的全反射條件，如不能滿足時(shí)，可采用加裝光學(xué)系統(tǒng)的方法進(jìn)行校準(zhǔn)，如實(shí)施例4，如圖4所示。輻射光源2可選用激光光源、發(fā)光二極管、氙燈、鹵素?zé)艋蚱渌梢姽庾鳛楣庠?。根?jù)實(shí)際需要，輻射光源2可以由一個(gè)單色光源或多個(gè)多色有序排列的光源組成，以便于輻射光源2的邏輯控制電路8對(duì)光源進(jìn)行動(dòng)態(tài)邏輯控制。
如圖1所示，輻射光源2發(fā)射的光束3以特定角度A經(jīng)透明材料光電顯示屏1的截面邊緣4透射到透明材料光電顯示屏1內(nèi)的光束31，在透明材料光電顯示屏1的內(nèi)部發(fā)生反射，反射角為B。根據(jù)光的全反射原理，當(dāng)B大于或等于透明材料光電顯示屏1所對(duì)應(yīng)的臨界角時(shí)，光束31能夠全部在透明材料光電顯示屏1的內(nèi)部進(jìn)行傳輸，而不會(huì)透射到11和12的外部，即光束31在透明材料光電顯示屏1的內(nèi)部發(fā)生全反射。當(dāng)光束31反射到5、6、7時(shí)，例如角B1小于角B，由于該處不再滿足光的全反射條件，那么光束31就會(huì)自透明材料光電顯示屏1的5、6、7處透射出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)透明材料光電顯示屏1上的圖案或文字的發(fā)光顯示。
圖2和圖3所示，分別為管柱型透明材料和弧型透明材料光電顯示屏的實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。其中輻射光源2可以由多個(gè)光源按序排列組成，具體安裝時(shí)輻射光源2可以鑲嵌于透明材料光電顯示屏1的截面邊緣4中并進(jìn)行包邊封裝。
圖4所示為輻射光源2經(jīng)光學(xué)校準(zhǔn)系統(tǒng)10的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)和工作原理圖。
圖5所示為透明材料光電顯示屏1全部周邊邊緣截面4都安裝輻射光源2的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6所示為在透明材料光電顯示屏1的一個(gè)邊緣截面4安裝輻射光源2的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。為了增加顯示位置的發(fā)光亮度，可在其它未安裝輻射光源2的邊緣截面4上加裝或電鍍一層反射性能好的反射膜9。
附圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例7，是透明材料光電顯示屏1的一個(gè)具體安裝實(shí)例。其中1為透明材料光電顯示屏；10為固定安裝于透明材料光電顯示屏1的四周邊緣截面4上的密封的包邊封框；2為封裝在包邊封框10內(nèi)的輻射光源；5為根據(jù)實(shí)際需要在透明材料1的外表面或內(nèi)部經(jīng)噴砂、雕刻或化學(xué)腐蝕等處理方法加工的需要發(fā)光顯示的圖案或文字；該區(qū)域5對(duì)照射光束將發(fā)生漫反射而透射出光線。
圖8為本發(fā)明透明材料光電顯示裝置實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖，是由多塊透明材料疊加粘合而成的一個(gè)整體的透明材料光電顯示屏1。是為滿足不同發(fā)光顯示方式需要而設(shè)計(jì)的具體實(shí)施示例。
圖8中，輻射光源2、21、22分別由1個(gè)或一組光源組成。2、21、22可以是同一性質(zhì)的光源，也可以是由不同性質(zhì)和不同發(fā)光顏色的光源組成。2、21、22分別對(duì)應(yīng)疊加成為一體的透明材料光電顯示屏的單個(gè)透明材料的邊緣截面4進(jìn)行照射，使光源2、21、22分別發(fā)射光束3，分別在其對(duì)應(yīng)的透明材料層內(nèi)發(fā)生全反射。根據(jù)本發(fā)明所述的原理，事先加工在每層透明材料上的文字或圖案就會(huì)實(shí)現(xiàn)發(fā)光顯示。由于每層透明材料所對(duì)應(yīng)的光源不同，因此，透明材料光電顯示屏就會(huì)出現(xiàn)不同層次、不同顏色或不同亮度的發(fā)光顯示。圖8中的8是對(duì)輻射光源2、21、22進(jìn)行動(dòng)態(tài)邏輯控制的邏輯控制電路。這種邏輯控制電路很簡(jiǎn)單，也可從市場(chǎng)采購(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種透明材料光電顯示裝置，其特征在于它包括透明材料光電顯示屏(1)、輻射光源(2)、輻射光源的固定裝置(10)，所述的光電顯示屏(1)的基本結(jié)構(gòu)為透明的平行平板，其表面(11、12)或內(nèi)部制有透明或半透明的凹型、凸型的圖案或文字(5、6、7)，所述的輻射光源(2)利用其固定裝置(10)封裝在透明材料光電顯示屏(1)的截面邊緣(4)上，該輻射光源(2)發(fā)射的光線以大于或等于該透明材料的臨界角從截面邊緣(4)進(jìn)入該光電顯示屏(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的光電顯示屏(1)為透明的管狀結(jié)構(gòu)。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的光電顯示屏(1)為透明的弧形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的輻射光源(2)設(shè)有邏輯控制電路(8)，該邏輯控制電路(8)主要由單片機(jī)控制系統(tǒng)或簡(jiǎn)單的邏輯控制電路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的輻射光源(2)可為激光光源、發(fā)光二極管以及其它可見光源，可見光的發(fā)光顏色可以是單色，也可以是多種顏色，光源可以由一個(gè)或多個(gè)發(fā)光器組成，以線陣或面陣形式按直線或帶狀排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的輻射光源(2)的固定裝置的封裝材料應(yīng)選用防水、防銹且堅(jiān)固耐用的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于用作光電顯示屏(1)的透明材料可選擇普通玻璃，鋼化玻璃，有機(jī)玻璃或其它透明材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明材料光電顯示裝置，其特征在于所述的光電顯示屏(1)的凹型、凸型的圖案或文字(5、6、7)是采用噴砂、雕刻或化學(xué)腐蝕等方法加工而成的。
全文摘要
一種透明材料光電顯示裝置，其特征在于它包括透明材料光電顯示屏、輻射光源、輻射光源的固定裝置，所述的光電顯示屏的基本結(jié)構(gòu)為透明的平行平板，也可為透明的管狀結(jié)構(gòu)或透明的弧形結(jié)構(gòu)，其表面或內(nèi)部制有透明或半透明的凹型、凸型的圖案或文字，所述的輻射光源利用其固定裝置封裝在透明材料光電顯示屏的截面邊緣上，該輻射光源發(fā)射的光線以大于或等于該透明材料的臨界角從截面邊緣進(jìn)入該光電顯示屏。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元件少、非常整潔美觀、制造和裝配容易、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09F13/00GK1547182SQ20031010940
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者王憲濤, 林強(qiáng), 譚建中, 劉志剛, 桑娜, 王利, 朱健強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所