专利名称：一种交直流供电的发光显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光显示系统，特别是关于一种可采用交直流两种方式供电的发光显示系统。
背景技术：
目前使用的道路和高速公路交通标志牌、广告灯箱、公共标识指示牌等具有光源的灯箱属于背光源灯箱，大部分采用日光灯管和白炽灯作为光源在画面背部，通过透射光照射在图案上。其主要存在以下问题1、光源散射角大，且有热量产生，能量有效利用率低。因此耗电量较大。2、由于日光灯管的开启需要使用启辉器，而在环境温度较低时，启辉器却不易启动，因此造成使用的光源可靠性差。3、由于灯管寿命短，一般最长一年就需要更换一次，非常不方便。4、由于图像画面有阴影，因此使显示牌的整体效果受到影响。
而且，目前现有的灯箱一般是靠电网供电，随着能源日趋紧缺，许多城市实行限电供应，造成许多发光牌不能正常显示，城市亮化工程的推广受到影响。
而目前开发出来的太阳能LED发光显示系统，还存在以下问题1、只能单纯采用直流供电，相对于目前使用较多的电网供电的灯箱，无法直接利用现有的供电系统进行改造，需要全面更换，投入成本较高。2、目前的太阳能发光显示系统中的LED发光板，其中导光板上的折射点是采用数码喷绘技术制成的，在实际使用中，因长久日晒容易脱落，影响发光板的发光效果。3、现有的LED发光板，其是将LED发光管容置在导光板侧部开设的凹槽中，由于凹槽的槽壁存在毛边，无法达到完全光滑的程度，因此槽壁上的毛边会将LED发光管发出的光线吸收或反射散乱，影响导光板的导光效果。4、由于容置在导光板凹槽中的LED发光管是采用灌注透明胶的方式进行固定的，在灌胶的时候LED发光管处于不固定的状态，因此在灌胶的过程中，由于LED发光管无法稳定定位，导致LED发光管不能保持直立的状态，使得它发出的光线方向不一致，造成发光板的发光效果不好。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种耗电少，可以在-40℃～+70℃环境下正常启动，且安装简单、使用寿命长，维护方便的交直流供电的发光显示系统。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种交直流供电的发光显示系统，它包括箱体，设置在所述箱体内的发光板，以及供电装置、蓄电池、控制器，所述发光板包括光源及导光板，所述导光板的背面设置有反射膜，所述蓄电池与所述控制器连接，所述控制器与所述发光板连接，其特征在于发光板还包括一“U”型弹性绝缘条，所述绝缘条的下部两侧内壁设置有随所述绝缘条方向延伸的凸棱；所述光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，所述电路板插设在所述绝缘条内凸棱的下方；经抛光的所述导光板的一端插设在所述绝缘条内凸棱的上方；所述导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离所述光源越远，所述折射槽的槽径越大，间距越稀疏，且所述导光板上未设置光源的端面封装有反射膜。
所述供电装置为太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述控制器连接。
所述供电装置为开关电源，所述开关电源的输入端连接交流电源，输出端连接所述发光板。
每三个所述LED发光管与一个电阻串联成一组，各组之间并联连接。
所述绝缘条采用绝缘塑料制成。
所述面板采用透明的聚碳酸酯为材料制成，所述背板采用金属板制成。
由于采用了以上技术方案，使本实用新型具有如下优点1、本实用新型的发光板由于采用LED发光管作为光源，其本身耗电极低(小于3.8W/平方米)；由于LED灯具为直流12V供电，因此可以直接用太阳能电池直流12V为其供电，而不需要逆变器，不但减少设备成本，而且进一步节省了逆变器的耗电，使本实用新型的耗电量更低，具有较好的性价比，系统可靠性提高，十分利于推广。2、本实用新型由于采用LED发光管作为光源，其启动为瞬间启动，而不必用启辉器，使本实用新型能够在-40℃～+70℃环境下正常启动，可靠性大大提高，光源寿命达到8～10万小时，在低温方面性能十分稳定可靠；同时由于LED发光管的寿命可以达到10万小时，是常规灯具的100倍，使本实用新型的使用寿命长达十年以上，很少需要维护。3、本实用新型通过使用高亮度大扩散角90度LED发光管，并将导光板上三维激光雕刻的折射点设置成距离光源越远，间距越大，越稀疏的方式，使距离光源越远的光通路越宽，从而很好地解决了将点光源变成面光源的问题，使本实用新型所显示的画面亮度均匀，无阴影带；同时由于本实用新型所采用的LED发光管不发热，使图片不易变色，确保显示牌具有良好的显示效果。4、由于使用专用塑料绝缘卡条将LED发光管准确定位垂直于导光板侧面，既不会发生光偏移，又能够防止在安装过程中电源短路。5、使用物理方法制作的三维激光雕刻槽导光板，使得光通道尺寸均匀稳定。克服了用化学方法制作的数码油墨喷印折射点因时间长而脱落的现象。6、本实用新型还增设了开关电源，将交流220V转换成直流12V，可以直接用于发光板供电。只要将现有灯箱中的日光灯管换成本实用新型的发光板，负载功率将大大减少，交流电也能使用，扩大了本实用新型的使用范围。
因此，本实用新型既可以利用目前城市现有灯箱交流供电方式进行简单改造，用侧光源发光板替代日光灯管灯箱，又可以在无电地区利用太阳能供电方式采用直流12V供电，取消常规交流供电的逆变器。无论是市电交流供电还是太阳能直流供电，都能够延长使用寿命，相同亮度节能80％以上。
图1是本实用新型的结构组成示意图图2是本实用新型发光板的结构示意图图3是本实用新型发光板的分解示意图图4是本实用新型发光板弹性绝缘条的结构示意图具体实施方式
下面结合本实用新型的较佳实施例并配合附图进行详细说明。
如图1所示，本实用新型包括箱体(图中未示)，设置在箱体内的发光板10，控制器20、太阳能电池板30、蓄电池40和开关电源50。发光板10与控制器20连接，太阳能电池板30和蓄电池40也分别与控制器20连接。开关电源50，其输入端连接交流220伏电源，输出端与发光板10连接。
如图2、图3所示，发光板10为LED侧光源发光板，其包括导光板11和光源12，导光板11采用聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Meth Acrylate)制成，为光学级PMMA导光板，其具有一定的厚度，可制成各种形状。导光板11的背面设置有采用三维激光雕刻技术制成的网纹状折射槽111，折射槽111距离光源12越远，其槽径越大，间距越稀疏。这样使距离光源越近的光通路越窄，越远的光通路越宽，从而解决了将点光源变成面光源的问题，使本实用新型所显示的画面亮度均匀，无阴影带。再将导光板11的一端或两端进行抛光处理，形成光滑、无毛刺的端面。经过抛光处理的端面，消除了光传导过程中的光衰现象，提高了本实用新型的导光效果。
光源12为LED发光管15，其启动为瞬间启动，不必使用启辉器，能够在一40℃～+70℃环境下正常启动，尤其在低温方面的性能突出，使光源12的可靠性大大提高，寿命达到8～10万小时。一般的LED发光管的扩散角在15°左右，本实用新型选用厂家专门制作的高亮度大扩散角LED发光管，其扩散角至少大于90度。每3个LED发光管15与一个电阻串连为一组，再将并联的多组LED发光管间隔焊接在一线路板16上。
本实用新型还包括一弹性绝缘条14，如图4所示，绝缘条14为“U”型，其采用绝缘塑料制成，绝缘条14的两侧边可等长，也可采用不等长的形式。在本实施例中，绝缘条14具有不等长的两侧边，在绝缘条14的下部两侧内壁设置有随绝缘条方向延伸的凸棱141，将LED发光管15卡合固定，并将电路板16容置在凸棱141下方与绝缘条14的顶端之间的容置空间142中，连接电源的导线也从容置空间142中引出。安装时，将绝缘条14插套在导光板11经抛光的端面，使电路板16插设在绝缘条14内凸棱141的下方，导光板11插设在凸棱141的上方，使光源12贴合在导光板11经抛光的端面上，导光板11与光源12通过绝缘卡条14结合为一个整体，组成发光板10。由于弹性绝缘条14将光源12包覆于其中，当光源12发光时，从外面看不到发光点，只能看到柔和、均匀的光线，使本实用新型的外观效果更为美观。
为了保证亮度，防止漏光，在导光板11的背面设置有反射膜17，在导光板11未设置光源12的端面上也设置有反射膜17。
对于面积较小的发光板10，光源12可以仅设置在导光板11的一端，对于面积较大的发光板10，也可采用在导光板11上下两端均设置光源12的方法来保证整体亮度。
由于LED发光管15使用直流供电，因此本实用新型可以直接采用环保节能的太阳能电池供电，其比现在使用的冷阴极管或普通日光灯减少了逆变器，不但降低了成本，而且进一步节省了逆变器的耗电，也使发光显示牌的厚度可做得很薄。再加上本实用新型所采用的LED发光管不发热，也使图片不易变色，进一步确保发光显示牌的显示效果。
本实用新型的控制器20分别连接发光板10、太阳能电池板30及蓄电池40，其为常规的智能控制器。其可以把太阳能电池作为光敏元件，保证所有系统在光线低于10勒克斯(LUX)，即天渐黑时同时启动。控制器20中还设置有可调节照明时间的电位器，用户可根据情况设定照明时间，具有纯光控、工作4小时、6小时、8小时、10小时等几档。由于控制器20基本在室外工作，因此还具有提高效率的充电温度补偿功能。控制器20的这些智能控制功能，生产厂家均可以根据要求进行改进，这不是本实用新型要保护的内容，因此在此不再赘述。
本实用新型的太阳能电池板30安装在发光板10的顶部，以接收太阳能。太阳能电池板30通过控制器20连接蓄电池40。由于LED发光管采用直流供电，比现在使用的冷阴极管或普通日光灯减少了逆变器，不但可以降低设备成本，而且进一步节省了逆变器的耗电。
本实用新型的蓄电池40一般采用镍氢无记忆免维护的电池，对于大功率(面积大)的发光显示系统也可采用无记忆免维护的铅酸电池。蓄电池40和控制器20的安装位置与现有技术没有区别，在此不再赘述。
为了扩大应用领域，本实用新型还在电路中增设了开关电源50，如图1所示，本实用新型采用两种供电方式的设计，既可采用太阳能电池输出的直流12V电源，也可采用交流220伏的电网电力。只需将交流220V电源与开关电源连接，由开关电源将交流220V转换成直流12V，再给发光板10供电即可。这样的设计使本实用新型既便于在没有完善的电网供电的地区安装使用，又便于城市中现有灯箱的改造，降低了改造的投资。本实用新型所用的开关电源可以从市场上采购到。
为了保证本实用新型的室外耐侯性，尤其是耐紫外线老化，箱体的面板采用高性能耐紫外线的透明的聚碳酸酯板(抗紫外辐射85％以上)制成，使安装在面板与扩散膜13之间的图片不易因紫外线的照射而变色。背板可以采用金属板制成，边框则采用非眩光的铝合金或其它金属材料制成，采用上述面板、背板、边框制成的箱体可保证安装在其中的发光显示板在10年内光衰率小于10％。再加上本实用新型所采用的LED发光管不发热，也使图片不易变色，进一步确保本实用新型的发光显示系统的显示效果。
综上所述，本实用新型兼有新能源和新光源的优点，在发光牌或灯箱广告方面可替代传统的白炽灯和荧光灯，相同亮度节能90％以上，寿命可延长10倍。尤其是可在零下40度正常工作，可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示特殊等场合，其目的是节约能源，改善和美化社会。LED半导体材料耗能低，尤其在低温方面性能稳定，寿命达到10万小时，是常规灯具的15～20倍。LED灯具为直流供电，在光伏系统中取消了逆变器，成本下降，可靠性显著提高，可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示特殊等场合。
权利要求1.一种交直流供电的发光显示系统，它包括箱体，设置在所述箱体内的发光板，以及供电装置、蓄电池、控制器，所述发光板包括光源及导光板，所述导光板的背面设置有反射膜，所述蓄电池与所述控制器连接，所述控制器与所述发光板连接，其特征在于发光板还包括一“U”型弹性绝缘条，所述绝缘条的下部两侧内壁设置有随所述绝缘条方向延伸的凸棱；所述光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，所述电路板插设在所述绝缘条内凸棱的下方；经抛光的所述导光板的一端插设在所述绝缘条内凸棱的上方；所述导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离所述光源越远，所述折射槽的槽径越大，间距越稀疏，且所述导光板上未设置光源的端面封装有反射膜。
2.如权利要求1所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述供电装置为太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述控制器连接。
3.如权利要求1所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述供电装置为开关电源，所述开关电源的输入端连接交流电源，输出端连接所述发光板。
4.如权利要求1或2或3所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于每三个所述LED发光管与一个电阻串联成一组，各组之间并联连接。
5.如权利要求1或2或3所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述绝缘条采用绝缘塑料制成。
6.如权利要求4所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述绝缘条采用绝缘塑料制成。
7.如权利要求1或2或3或6所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述面板采用透明的聚碳酸酯为材料制成，所述背板采用金属板制成。
8.如权利要求4所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述面板采用透明的聚碳酸酯为材料制成，所述背板采用金属板制成。
9.如权利要求5所述的一种交直流供电的侧光源发光板，其特征在于所述面板采用透明的聚碳酸酯为材料制成，所述背板采用金属板制成。
专利摘要本实用新型涉及一种交直流供电的发光显示系统，包括箱体，设置在箱体内的发光板，以及供电装置、蓄电池、控制器，发光板包括光源及导光板，导光板的背面设置有反射膜，蓄电池与控制器连接，控制器与发光板连接，发光板还包括一“U”型弹性绝缘条，绝缘条的下部两侧内壁设置有随绝缘条方向延伸的凸棱；光源为间隔焊接在电路板上的LED发光管，电路板插设在绝缘条内凸棱的下方；经抛光的导光板的一端插设在绝缘条内凸棱的上方；导光板的背面设置有采用三维激光雕刻形成的网纹状折射槽，且距离光源越远，折射槽的槽径越大，间距越稀疏，且导光板上未设置光源的端面封装有反射膜。本实用新型可广泛应用于高速公路、城市交通标志、公益广告宣传、小区楼宇照明、路标指示等各种场合。
文档编号G09F13/00GK2762484SQ20042012182
公开日2006年3月1日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者王国华 申请人:北京高科能光电技术有限公司