CN206944046U - 一种直下式led背光的长余辉发光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直下式LED背光的长余辉发光器件：阵列式排布的LED光源(4)上方部分或全部地设有长余辉发光材料层(2)，LED光源(4)下方设反射层(5)，LED光源(4)与长余辉发光材料层(2)之间设置光扩散模组(3)和增亮膜(7)，LED光源(4)持续发光或以一定周期或占空比间歇发光。本实用新型通过设置光扩散模组(3)的高度来调整LED光源(4)与长余辉发光材料层(2)的间距，以取得光扩散和发光强度之间的最佳平衡，具有发光亮度高、发光均匀等优点，并能通过控制LED光源(4)间歇发光提供动态提醒功能。本实用新型可以按需设计外形，单独使用或制成模组充当组件用于制造节能照明器具或警示指示标识或应急发光器具等。

Description

一种直下式LED背光的长余辉发光器件

技术领域

本实用新型涉及特种发光器件领域，具体涉及一种直下式LED背光的长余辉发光器件。

背景技术

长余辉发光材料属于一种蓄光发光材料：它在激发光源的激发下发出可见光，并将获得的部分光能储存起来；激发停止后，它将储存的能量以光能的形式缓慢释放出来。由于这种特性，长余辉发光材料在应急照明、消防逃生、交通安防等领域获得了越来越多的应用。

传统长余辉产品主要利用环境光来激发长余辉发光材料，但是在日常使用中，长余辉发光材料的激发通常不够充分，故亮度偏低，不能达到实际使用要求。

为此，有人提出将长余辉发光材料与主动发光光源结合起来制作主动发光长余辉器件，通过控制主动发光光源以一定的周期或占空比间歇发光来激发长余辉发光材料，从而在低功耗下提高了长余辉产品的发光亮度。又由于LED光源的独特优点，现在一般优选LED光源作为激发光源制成LED长余辉器件。

现有主动发光长余辉器件的一般做法是在长余辉发光材料的底面直接设置激发光源。这样做的问题在于：根据光度学理论——发光强度与距离的平方成反比，如果长余辉发光材料与主动激发点光源之间的距离太近，则长余辉发光材料在距离主动激发点光源较近的区域的激发光能过剩，在距离主动激发点光源较远的区域的激发光能不足，造成长余辉发光材料受激不均匀从而形成光斑；如果长余辉发光材料与主动激发点光源间的距离太远，激发光在传播途中发生衰减从而使激发光能不能充分利用，余辉发光材料受激发不充分而造成亮度偏低。如专利号CN205723621U提出的一种长余辉LED发光器件，在LED激发光源上方直接设置长余辉发光材料，根据以上分析，会导致整体的发光亮度不够均匀；如又有人提出了一种太阳能LED长余辉球灯，在球灯外壳上均匀地掺入长余辉发光材料，球灯的顶部设置太阳能光伏板，球灯的腔体中央设置LED激发光源，由太阳能光伏板对LED激发光源供电并激发长余辉发光材料；由于LED激发光源为点光源，故发光亮度不够均匀；并且LED激发光源距离长余辉发光材料过远，使得长余辉发光材料的激发不充分，亮度偏低；并且整个壳体掺杂长余辉发光材料的成本过高。

由于主动发光长余辉器件是近些年才发展起来的新事物，大多处于初级简单应用阶段，技术上还不够成熟，故在各方面存在诸多问题。例如,目前市场上一般的主动发光长余辉器件在采用常用规格的小功率LED激发条件下，长余辉发光材料的余辉维持亮度一般都不超过1cd/m²,绝大多数在几十到几百mcd/m²之间，有些虽然余辉亮度能大于1cd/m²，但发光均匀性不够，实用性不高，使用受局限；特别是有些产品需要发光亮度高、发光均匀、能标准化大批量生产的面光源，而应用现有技术还难以达到上述要求。

如何克服现有主动发光长余辉器件发光不均匀和由激发不充分导致的发光亮度偏低的技术缺陷，且形成模块化生产获得质量可靠的制式化标准产品，特别是进一步提高光源的激发效率和长余辉材料的余辉亮度从而提高产品质量和产业化水平，成了业内亟待解决的难题。

实用新型内容

为了克服现有主动发光长余辉器件的技术缺陷，本实用新型提供了一种直下式LED背光的长余辉发光器件。

本实用新型兼具普通主动发光器件和长余辉发光器件的功能，通过在长余辉发光材料层的下方直接设置LED光源，使长余辉发光材料层激发得更充分，提高了余辉的亮度；设置反射层，防止光源外漏，以增加光的使用效率，增加了发光亮度；设置光扩散模组，光线在经过光扩散模组时会不断地在两个折射率相异的介质中穿过，在此同时光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散，从而使发光均匀，特别是通过调整光扩散模组中的构件高度，从而调整激发光源与长余辉发光材料的间距，从而在长余辉发光材料的激发亮度与发光的均匀性之间达到良好的平衡；设置增亮膜，借由光的折射与反射来达到汇聚光线、提高正面辉度的目的等设计，弥补了现有主动发光长余辉发光器件发光不够均匀的技术缺陷，同时提高了光的使用效率和长余辉发光材料的激发效率，从而增加了整体的发光亮度；通过设置滤光层6，可以过滤掉不需要的光谱，使发光颜色更好地满足设计要求；并且便于安装及标准化大规模生产，从而大大提升了长余辉发光器件的产业化水平。

在不增加激发功耗的条件下，本实用新型产品的长余辉发光材料的余辉亮度有了大幅度的提高，例如：采用常用规格的小功率LED激发条件下，长余辉发光材料能达到10cd/m²以上的余辉亮度，相比现有产品有了数量级的提高，完全断电后余辉亮度更有大幅度的提高，真正达到了实际应用的要求。

本实用新型的技术方案是：一种直下式LED背光的长余辉发光器件，包括封装构件、长余辉发光材料层、LED光源、反射层；所述的封装构件为边框或面板或底板或其任意二个及以上的组合件；LED光源的上方部分地设有长余辉发光材料层或全部地设有长余辉发光材料层；反射层设置在LED光源的周边，或设置在LED光源的下方；长余辉发光材料层、LED光源、反射层设在封装构件上或封装构件内。

进一步，LED光源和长余辉发光材料层之间设有光扩散模组。

进一步，LED光源和长余辉发光材料层之间设有增亮膜；所述的增亮膜与LED光源之间，或/和，所述的增亮膜与长余辉发光材料层之间还设有光扩散模组。

进一步，长余辉发光材料层的上方设有滤光层。

进一步，封装构件为包含结合有文字或图案的面板的封装构件，或包含结合有逆反射材料的面板的封装构件。

进一步，长余辉发光材料层为设置成文字或图案的长余辉发光材料层；或为带有镂空或/和透光的文字或图案的长余辉发光材料层；或为带有孔洞的长余辉发光材料层。

进一步，LED光源还连有具有特定功能的控制电路，所述的特定功能为：控制LED光源的发光功率的功能，或/和，控制LED光源以一定的周期或占空比间歇发光的功能。

进一步，LED光源为两组或两组以上分别拥有独立电路的不同波长的LED。

进一步，控制电路为具有控制LED光源的两组或两组以上的LED分别以不同的功率或周期或占空比发光的控制电路。

进一步，控制电路还通过线路连接有蓄电元件，或蓄电元件和充放电组件，或蓄电元件和充放电组件及光伏器件。

封装构件：

封装构件一般包括边框或面板或底板等，材质一般为玻璃或橡胶或塑料或金属等材质，形状按需设计，主要起透光、容纳、承压、支撑、保护、固定、安装等作用。其中最简单的封装构件仅包含单独的边框；此时，各元器件一般固定在封装构件的边框上。

封装构件的面板部分为一次成型或分次组合的透光体或部分透光体。

封装构件上可以设有凹凸结构如凸筋或支撑等，从而形成凹槽或孔洞或分区，并起到加强作用。所述的凹槽或孔洞或分区用于设元器件，可以通过封装胶填充或部分填充，把各个元器件结合为一体，还能提高防水性能。

特别地，各元器件通过封装胶封装并结合成一体时，封装胶固化成型后自然充当了封装构件的作用。

有时，当用于制造某些发光器材时，器材本身的壳体或构件可以充当封装构件。

长余辉发光材料层：

长余辉发光材料属于一种蓄能发光材料，一般是指长余辉发光粉或长余辉发光粉与透明介质的混合物或混合加工物。其中加工物是指发光粉和透明介质混合，经过加热固化或反应固化或经过注塑，挤出等工艺的成型物。长余辉发光粉优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类，如发蓝绿光的Sr₄Al₁₄O₂₅或黄绿光的SrAl₂O₄，或两者按一定比例混合。使用的透明介质为透光性好的塑料树脂、橡胶或者玻璃等介质。

长余辉发光材料层起到当LED光源停止发光后通过余辉特性继续发光的作用。

长余辉发光材料层的形状可以按照实际需求自行设计；一般为层状结构，优选制成刚性或柔性的片材。

长余辉发光材料层可以预先成型，设在封装构件的发光面上，或与透明介质混合浇注在封装构件的凹槽或孔洞或分区内；也可以将长余辉发光粉与透明介质混合直接灌注在封装构件的凹槽或孔洞或分区内；还可以与透明介质混合直接加工成封装构件，并充当长余辉发光材料层的作用。

长余辉发光材料层可以部分地设置在发光面上，可以呈网格状设置，或排列成文字或图案等制成阳版，或在长余辉发光材料层上设置有凹槽或孔洞，或镂空文字及图案等。

特别地，长余辉发光材料层2为分区域设置的发蓝绿光的Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu⁺²,Dy⁺³长余辉发光材料层和发黄绿光的SrAl₂O₄:Eu⁺²,Dy⁺³长余辉发光材料层的组合，从而使发光模式更多样化。

光扩散模组：

光扩散模组主要有三个功能：通过反射、折射、散射、衍射等达到光扩散的效果；通过设置光扩散模组的高度来调整LED光源与长余辉发光材料层的间距，以取得光扩散和发光强度之间的最佳平衡；还可以兼具支承功能，增加器件的结构强度，使产品不容易变形，以提高使用寿命。光扩散模组可以是以透镜片或棱镜片或反射膜等片材为代表的扩散片，或以格栅板或凹凸板或反射杯阵列或光发散透镜阵列或棱镜阵列等为代表的光扩散构件或及其组合等，可以是单层或多层，其中光扩散构件的厚度或高度明显大于光扩散片。

光扩散模组其中的扩散片使用的材质主要包括PET和PC基材两种，正面光滑，反面粗糙；PET材质的光扩散片制作方法是在PET基板上涂布扩散层透明树脂混合光扩散材料制成；而PC材质的光扩散片主要利用的是滚轴热压形成凹凸粗糙面。其中的扩散构件以塑料注塑为主，具体可以是格栅板或凹凸板或反射杯阵列或光发散透镜阵列或棱镜阵列等，最简单的光扩散模组可以仅为一层格栅板或一层扩散片；其结构可以为平面结构或折面结构或曲面结构或凹凸结构或其组合等，当光扩散模组的扩散构件为折面结构或曲面结构或凹凸结构域时，可以通过设置光扩散模组的高度来调整LED光源与长余辉发光材料层的间距，以取得扩散和亮度之间的最佳平衡，并起到支撑体的作用。

特别地，LED光源与长余辉发光材料层之间通过导光胶粘合，此时，导光胶固化成型后，也可以充当光扩散模组的作用。

光扩散模组还可以通过反射、折射、散射、衍射等达到不同波长光混色的功能。

LED光源：

LED光源为单个LED光源，或者多个或多组相同波长或不同波长、相同封装方式或不同封装方式的LED光源，优选带有刚性或柔性线的电路板并阵列式排布在线路板上的SMD贴片式或COB集成式LED。

LED光源按用途不同可以分为激发功能的LED光源和常规发光功能的LED光源。其中，激发功能的LED光源的发光波长与长余辉发光材料的激发光谱相匹配，一般设在长余辉发光材料层的底面或下方，主要起激发长余辉发光材料层的作用，优选SMD封装的、带线路板的、峰值波长450nm以下的蓝光或紫光或紫外光LED。常规发光功能的LED光源发出的光可以不经过长余辉发光材料层直接射出，主要起常规照明、显示等作用，还可以起到色谱补偿的作用，避免了长余辉面光源器件发光颜色单一和色相不纯的现象，与设计要求的色谱更匹配；优先选择发白色或红光或黄光等的草帽式LED。

LED光源上可以带有反光杯、反射膜等反射构件。

反射层：

反射层可以是具有光学反射功能的反射膜、反射片、反射板、反射漆等，优选白色反射层。其制作材质主要为PET及PC基材等，反射率最高可达90％。

反射层一般设置在LED光源的底部或四周，其作用在于：当LED光源发光时，反射层将射入发光器件底部或侧面的光线反射回长余辉发光材料，从而提高了激发光强，使长余辉发光材料的激发更充分并提高了整体的发光亮度；当LED光源熄灭时，将长余辉发光材料射入发光器件底部或侧面的余辉光反射回去，起到反射增亮的作用。特别地，反射层可以是设置在LED光源的电路板上的具有反光能力的贴膜、油漆层、墨层或电镀层等,最简单的反射层为LED线路板上的白色涂层。

滤光层：

滤光层为能够衰减光的强度、改变光谱成分的光学元件，主要通过塑料或玻璃片再加入特种染料或颜料等制作而成。例如可以按需设置高通、低通或带通滤光层等,把不需要的光谱成分过滤掉。

增亮膜：

增亮膜为以棱镜片为代表的增亮膜。光自光扩散模组射出后，其光的指向性较差，因此可以利用增亮膜来修正光的方向。其原理是借由光的折射与反射来达到汇聚光线、提高正面辉度的目的，以增加光线自光扩散模组射出后的使用效率，使得整体的发光器件的辉度大幅度提高，最高可以达到60％-100％。

增亮膜主要以多元酯或聚碳酸酯或PET涂层等为材料，通常使用两片增亮膜。彼此方向垂直，将光集中从而增加辉度。

控制电路：

控制电路可以是简单控制电路，或者IC控制电路等，能控制电路的启闭，对LED光源持续供电，或按一定周期或占空比对LED光源间歇供电。

光伏器件：

光伏器件一般包括单晶硅光伏器件或多晶硅光伏器件等，具体可以是太阳能板或太阳能薄膜等。

光伏器件能够利用环境光发电，一般兼具照度传感器的功能：控制电路能够根据光伏器件检测到的照度数值控制发光器件自动启闭。

整个发光器件既可以制成刚性，也可制做成柔性；既可以制成双面发光的结构，也可以制成单面发光的结构。

本实用新型的主要优点在于：

1、本实用新型产品能提供发光亮度高、发光均匀、能标准化大规模生产的长余辉面光源；2、在同等的功耗下能够使光的利用更充分，从而提高长余辉发光材料的激发效果，并增加发光器件的发光亮度；

3、通过设置光扩散模组，使得激发光源发光更均匀，从而使发光器件发光更柔和，特别是能通过调整光扩散模组中的构件高度，从而调整激发光源与长余辉发光材料的间距，从而在长余辉发光材料的激发亮度与发光的均匀性之间达到良好的平衡；通过增设反射层，使得发光器件的整体发光亮度得到提高，最高可以达到30％以上；通过增设增亮膜，使得发光器件的正面辉度大幅度提高，最高可以达到60％-100％；通过设置滤光层，可以过滤掉不需要的光谱，使发光颜色更好地满足设计要求。

4、本实用新型能够结合现有常规发光功能的LED光源，通过将相同或不同发光颜色的长余辉发光材料，与相同或不同发光颜色的LED光源进行分区设置形成文字或图案，并控制相同或不同发光颜色的LED光源按不同的周期或占空比间歇发光，使发光器件的发光模式更多样化，功能更多，应用范围更广泛。

5、本实用新型产品便于组装及模块化生产，可直接使用或制成模组用作二次开发组件用于制造各种节能照明器具或警示指示标识或应急发光器具等，应用领域广。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为实施例一的一种直下式LED背光的长余辉发光器件的爆炸结构示意图；

图3为实施例二的一种直下式LED背光的长余辉发光器件的爆炸结构示意图；

图4为实施例三的一种直下式LED背光的长余辉发光器件的爆炸结构示意图；

图5为实施例四的一种直下式LED背光的刚性弧面型长余辉发光器件的爆炸结构示意图；

图6为实施例五的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯的爆炸结构示意图；

图7为实施例六的一种直下式LED背光的太阳能长余辉板的爆炸结构示意图；

图8为实施例七的一种直下式LED背光的太阳能长余辉板的爆炸结构示意图；

图9为实施例八的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯的爆炸结构示意图；

图10为实施例九的一种直下式LED背光的长余辉消防安全疏散标志牌的爆炸结构示意图。

具体实施方式

结合附图描述本实用新型的实施例。

本实用新型的具体封装结构可以遵照以上的专利精神按需设计，能通电用作或作为二次组件用于制造面板灯、应急灯、发光逃生标识、户外发光广告牌等，广泛应用于交通、消防、建筑、船舶等领域。

实施例一：

如图2所示的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，包括：封装构件211212、长余辉发光材料层220、光扩散模组230、LED光源240、反射层250、增亮膜270。

封装构件211：

封装构件211212包括封装围栏211和透明封装胶212。其中封装围栏211为铝合金制成的方形边框；透明封装胶212为环氧树脂透明胶。封装围栏211通过透明封装胶212将各元器件封装成一个整体。

长余辉发光材料层220：

长余辉发光材料层220采用透明环氧树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合，然后通过浇注法预制成2mm厚度的方形片材。

光扩散模组230：

光扩散模组230为扩散片。扩散片采用PC板材，利用的是滚轴热压形成凹凸粗糙面。

光扩散模组230通过透明封装胶212粘合固定在增亮膜270的底部。

LED光源240：

LED光源240是蓝光贴片式2835灯珠，成阵列式焊接在铝基电路板上。铝基电路板通过透明封装胶212粘合固定在扩散片230的底部充当底壳。

反射层250：

LED光源240的铝基电路板表面喷有白漆，充当反射层的作用。

增亮膜270：

增亮膜270为方形多功能棱镜片，通过透明封装胶212粘合固定在长余辉发光材料层220的底面上。

本实施例的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，通电余辉维持发光亮度能达到15cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，具有省电、亮度高、保障度高等优点，可以作为组件与其他器件结合制成面板灯或发光广告牌或交通安防标识等。

实施例二：

如图3所示的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，包括：封装构件311312、长余辉发光材料层320、光扩散模组330、LED光源340，反射层350、控制电路380。

封装构件311312：

封装构件311312包括封装围栏311和透明封装胶312。其中封装围栏311为ABS材质通过注塑一次成型的方形边框；透明封装胶312为PU树脂透明胶。封装围栏311通过透明封装胶312将各元器件封装成一个整体。

长余辉发光材料层320：

长余辉发光材料层320采用透明PU树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合，然后通过浇注法预制成2mm厚度的方形片材。

光扩散模组330：

光扩散模组330采用阵列式凸起的PC板材.

光扩散模组330与长余辉发光材料层320通过透明封装胶相连，并通过控制光扩散模组330的高度来调节LED光源340与长余辉发光材料层320的间距。

LED光源340：

LED光源340为直插式蓝光草帽式LED，阵列式排布在玻纤线路板上。玻纤线路板通过透明封装胶312粘合固定在光扩散模组330的底部，此时，蓝光草帽式LED恰好位于阵列式凸起的下方。

反射层350：

反射层350为白色PC材质通过注塑一次成型的方形片材，通过透明封装胶312粘合固定在封装围栏311的底面上充当底壳。

控制电路380：

控制电路380与LED光源340相连，能控制LED光源340以10s的周期、10％的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料层320。

控制电路380通过封装胶粘合固定在反射层350上。

本实施例的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，特点是通电后能够自动以10s的周期和10％的占空比对LED光源340供电并激发长余辉发光材料层320，通电余辉维持发光亮度能达到12cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，安装方便，发光亮度高，发光均匀，并能在断电情况下发挥应急照明功能，可以作为组件与其他器件结合制成普通照明或应急照明或道路安防标识等。

实施例三

如图4所示的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，包括：封装构架410411、长余辉发光材料层420、光扩散模组430、LED光源440、反射层450、控制电路480。

封装构件410411：

封装构件410411包括透明胶套410和透明封装胶411。其中透明胶套410为PU树脂制成的截面为长方形的中空软管；透明封装胶411为PU树脂透明胶，固化成型后自然成为封装构件的一部分。各元器件通过透明封装胶411封装在透明胶套410的中空腔体内。

长余辉发光材料层420:

长余辉发光材料层420采用透明PU树脂和发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光材料粉混合均匀后，挤出成形成柔性长条状结构。

光扩散模组430：

光扩散模组430为长条状的柔性XLK100扩散膜，通过透明封装胶411粘合固定在长余辉发光材料层420的底部。

LED光源440：

LED光源440为蓝光贴片2835灯珠排列成直线焊接在长条状柔性电路板上制成的LED软灯带，通过透明封装胶411粘合固定在光扩散模组430的底部。

反射层450：

LED光源440的长条状柔性电路板上涂有白色涂层，充当反射层。

控制电路480：

控制电路480通过线路与LED光源440相连，能控制LED光源440以10s的周期和10％的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料层420。

此实施例的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，通电余辉维持发光亮度能达到11cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，耗电低，亮度高，对人眼舒适度高，易安装，可以作为组件用于制作各种发光器件，也可以用来制作穿戴用发光指示器件，例如特种安全服、工程服等，或者围在柱状物体上，如树木或电线杆等上用作普通照明或装饰，也可以缠绕在道路两边的栏杆上发挥诱导指示的作用，还可以用作发光腕带或穿戴发光器件等。

实施例四

如图5所示的一种直下式LED背光的刚性弧面型长余辉发光器件，包括：封装构件511512、长余辉发光材料层520、光扩散模组530、LED光源540、反射层550。

封装构件511512：

封装构件511512包括封装底座511和透明封装胶512。其中封装底座511为ABS材质通过注塑一次成型的带有边框的弧面结构，弧面上设有10个长条形凹槽；透明封装胶512为PU树脂透明胶。长余辉发光材料层520、光扩散模组530、LED光源540由上而下依次设置并通过透明封装胶512封装在封装底座511的边框内。

长余辉发光材料层520：

长余辉发光材料层520为采用PU透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合，然后通过注塑加工成2mm厚度的片材，并用激光切割机切割成与封装底座511相对应的弧面。

光扩散模组530:

光扩散模组530为柔性XLK100扩散膜，通过透明封装胶512粘合固定在长余辉发光材料层520的底面上。

LED光源540:

LED光源540为蓝光贴片式2835灯珠，排列成直线焊接在长条形铝基电路板上。长条形铝基电路板通过在封装胶粘合固定在封装底座511的凹槽内。各条LED通过线路相连。反射层550：

LED光源540的长条形铝基电路板表面涂有白漆，充当反射层的作用。

此实施例的一种直下式LED背光的刚性弧面型长余辉发光器件，通电余辉维持发光亮度能达到13cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，具有全天候持续发光功能，并且弧面形状可以按需设计，能作为组件用于制作各种发光器件。例如通过胶连接或铆连接等安装在电线杆、水泥柱等上的辅助照明或诱导标识，也可以结合反光材料做成警示柱等安防设备。

实施例五

如图6所示的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯，包括封装构件610611、612、长余辉发光材料层620、LED光源640)、控制电路680、光伏器件690、蓄电元件6100。

封装构件610611612：

封装构件610611612包括封装基座610、透明封装胶611和发光灯罩612。其中，封装构件610由ABS材质通过注塑多次成型后组合而成，其上部为正六边形底板，下部为安装底座，安装底座上设有螺丝孔，用于安装固定；透明封装胶611为环氧树脂透明胶；发光灯罩612为PC材质通过注塑一次成型的、设有底部开口腔体的六棱柱透光罩，发光灯罩612的顶部设有方形凹槽；封装基座610上部的正六边形底板嵌入发光灯罩612的底部开口并通过封装胶结合成背光灯本体，各元器件通过透明封装胶611封装在发光灯罩612的腔体内。：长余辉发光材料层620：

长余辉发光材料层620为环氧透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合后通过浇注法预制成2mm厚度的长方形片材，通过透明封装胶611粘合固定在发光灯罩612的内侧面上。

LED光源640：

LED光源640为COB封装的蓝光贴片式LED，阵列式均匀排布在方形铝基线路板上，并通过透明封装胶粘合固定在长余辉发光材料层620的底面上。

反射层650：

LED光源640的方形铝基线路板上涂有白色涂层，充当反射层的作用。

控制电路680：

控制电路680通过线路与LED光源640相连，能控制电路昼夜自动通断和蓄电元件6100的充放电，并控制蓝光LED以10s的周期、10％的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料层620。

光伏器件690：

光伏器件690为2.5V/480MAH方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶粘合固定在发光灯罩612的顶部凹槽内。

蓄电元件6100：

蓄电元件6100为2.4V/1600MAH镍氢蓄电池，通过线路与控制电路680相连。

此实施例的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯能在控制电路控制下昼夜自动启闭，通电余辉维持发光亮度能达到12cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，具有不耗市电、持续发光时间长、对人眼的舒适度高等优点，适用于公园、庭院、草坪、广场等场合。

实施例六

如图7所示的一种直下式LED背光的长余辉板，包括封装构件711712713、长余辉发光材料层720、光扩散模组730、LED光源740、反射层750、滤光层760、增亮膜770。

封装构件711712713：

封装构件711712713包括发光面罩712、封装底壳711和透明封装胶713。其中发光面罩712为PC材质通过注塑一次成型的、设有底部开口腔体的方形透光体；封装底壳711通过ABS材质通过注塑一次成型；透明封装胶为PU树脂透明胶。封装底壳711上部嵌入发光面罩712的底部开口并通过封装胶结合成带有内部腔体的背光板本体，滤光层760、长余辉发光材料层720、增亮膜770、光扩散模组730、LED光源740由上而下依次设置并通过透明封装胶713封装在背光板本体的腔体内。

长余辉发光材料层720：

长余辉发光材料层720为环氧透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合后通过浇注法预制成2mm厚度的方形片材。

光扩散模组730：

光扩散模组730为带有格栅的方形PC扩散板，利用的是滚轴热压形成凹凸粗糙面。

LED光源740：

LED光源740为12颗SMD封装的蓝光贴片式超高亮LED，以3×4的排列方式焊接在方形铝基电路板上，通过透明封装胶713粘合固定在光扩散模组730的底面上，此时，蓝光贴片式超高亮LED恰好位于光扩散模组730的格栅内。

反射层750：

LED光源740的铝基电路板的表面涂覆由白漆充当反射层750。

滤光层760：

滤光层760为长波通型滤光片，能过滤掉发出的光中的蓝光和紫光，从而提高对人眼的舒适度。

增亮膜770：

增亮膜770为3M光学增亮膜，由两片增亮膜成，彼此方向垂直，将光集中从而获得约130％的正视亮度增益。

此实施例的一种直下式LED背光的长余辉板对比同类产品，通电余辉维持发光亮度能达到11cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，在正视方向具有更高的亮度，并且能滤掉发出的光中对人眼有害的短波长部分，因此对人眼的舒适度在原有基础上得到进一步提高，发光均匀柔和，可以用作户外广告牌或安防标识，也可以用作景观装饰照明。

实施例七

如图8所示的一种直下式LED背光的长余辉板，包括封装构件811812813、长余辉发光材料层820、LED光源840、反射层850、逆反射材料层8100。

封装构件811812813：

封装构件811812813包括发光面罩812、封装底壳811和封装透明胶813。其中发光面罩812为PC材质通过注塑一次成型的、设有底部开口腔体的方形透光体；封装底壳811通过ABS材质通过注塑一次成型，透明封装胶813为环氧树脂透明胶。封装底壳811上部嵌入发光面罩812的底部开口并通过封装胶结合成带有内部腔体的背光板本体，各元器件通过透明封装胶813封装在背光板本体的腔体内。

长余辉发光材料层820：

长余辉发光材料层820为环氧透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合后通过浇注法预制成2mm厚度的方形片材。方形片材中央镂空出一个类椭圆形的发光孔。

长余辉发光材料层820通过透明封装胶813粘合固定在发光面罩812的底面上。

LED光源840：

LED光源840为10颗SMD封装的蓝光贴片式超高亮LED，等间距地焊接在方形铝基电路板的四周，及2颗黄光草帽式LED焊接在方形铝基电路板的中央。

LED光源840通过透明封装胶813粘合固定在长余辉发光材料层820的底面上，此时，黄光草帽式LED恰好从长余辉发光材料层820的发光孔中穿出。

反射层850：

LED光源840的铝基电路板贴有铝箔，充当反射层的作用。

逆反射材料层8100：

逆反射材料层8100为黄绿色反光膜，粘贴固定在发光面罩812上。

此实施例的一种直下式LED背光的长余辉板，蓝光贴片式超高亮LED以10s的周期和10％的占空比高频发光并激发长余辉发光材料层，黄光草帽式LED以20s的周期接10％的占空比低频闪烁发光，通电余辉维持发光亮度能达到15cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，从而既具有远程动态示警功能，又具有进程的辅助照明功能，还有一定的反光功能，并具有耗电省、对人眼的舒适度和辨识度高等优点，可用作防雾引导标识、消防逃生标识等。

实施例八

如图9所示的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯，包括封装构件910911、长余辉发光材料层920、LED光源940、反射层950、控制电路980、光伏器件990、蓄电元件9100、逆反射材料9120。

封装构件910911：

封装构件910911包括封装底壳910和透明封装胶911。其中封装底壳910通过ABS材质通过注塑多次成型后组合而成，其上部为圆柱体凸起，下部为安装底座，安装底座上设有螺丝孔，用于安装固定；透明封装胶911为环氧树脂透明胶。各元器件通过透明封装胶911封装在长余辉发光材料层920的腔体内。元器件可以通过线路相连或用封装胶固定。

长余辉发光材料层920：

长余辉发光材料层920为环氧透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合后固化成型的、设有底部开口腔体的圆柱体结构，顶部设有方形凹槽；封装底壳910上部的圆柱体凸起嵌入长余辉发光材料层920的底部开口并通过封装胶结合成背光灯本体。LED光源940：

LED光源940为COB封装的蓝光贴片式LED阵列式均匀排布在方形铝基电路板上，并通过透明封装胶粘合固定在长余辉发光材料层920的内侧面上。

反射层950：

LED光源940所在的铝基电路板的顶面涂覆有白漆，充当反射层950。

控制电路980：

控制电路980通过线路与LED光源940相连，能控制电路昼夜自动通断和蓄电元件9100的充放电，并控制蓝光LED以10s的周期、10％的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料层920。光伏器件990：

光伏器件990为2.5V/480MAH方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶粘合固定在长余辉发光材料层920的顶部凹槽内。

蓄电元件9100：

蓄电元件9100为2.4V/1600MAH镍氢蓄电池，通过线路与控制电路980相连。

逆反射材料9120：

逆反射材料9120为微棱镜型反光膜，通过封装胶粘合固定在长余辉发光材料层920的底部外侧面上。

此实施例的一种直下式LED背光的太阳能长余辉灯具有一定的反光性能和良好的发光性能，并能在控制电路控制下昼夜自动启闭，通电余辉维持发光亮度能达到13cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，具有不耗市电、持续发光时间长、对人眼的舒适度高灯优点，适用于公园、庭院、草坪、广场等场合。

实施例九

如图10所示的一种直下式LED背光的长余辉消防安全疏散标志牌，包括封装构件10111012101310141015、长余辉发光材料层1020、光扩散模组1030、LED光源1040、反射层1050、控制电路1080、蓄电元件1100。

封装构件10111012101310141015：

封装构件10111012101310141015包括封装底板1011、封装面板1012、左边框1014、右边框1013和透明封装胶1015。其中封装底壳1011为铝合金加工制成的顶部及两边开口的方形底壳；封装面板1012为透明玻璃制成的方形玻璃板，其上贴有镂空有消防逃生标志的图案和文字的逆反射膜；左边框1014、右边框1013由ABS材质通过注塑一次成型；透明封装胶1015为环氧树脂透明胶。封装面板1012与左边框1014、右边框1013分别嵌入封装底壳1011的顶部与两边开口内并通过封装胶封装成带有密闭腔体的标志牌本体，各元器件通过透明封装胶1015封装在标志牌本体的腔体内。

长余辉发光材料层1020：

长余辉发光材料层1020通过环氧透明树脂与发光颜色为黄绿色的SrAl₂O₄长余辉发光粉1:1混合后制成消防逃生标志的图案和文字的预制件，并通过透明封装胶1015粘合固定在封装面板的底部。

光扩散模组1030：

光扩散模组1030为PC扩散板，利用的是滚轴热压形成凹凸粗糙面并切割成所需形状，通过透明封装胶1015粘合固定在封装面板1012的底面上。

LED光源1040：

LED光源1040采用蓝光贴片式335侧发光灯珠，排列成消防逃生标志的图案和文字的形状焊接在刚性方形电路板上制成，并通过封装胶粘合固定在光扩散模组1030的底面上。反射层1050：

LED光源1040的刚性方形电路板的表面上涂覆有白漆，充当反射层1050的作用。

控制电路1080：

控制电路1080通过线路与LED光源1040相连，能控制蓄电元件1100的充放电，并控制蓝光LED持续发光或以9s的周期、11％的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料层1020。蓄电元件1100：

蓄电元件1100为2.4V/1600MAH镍氢蓄电池，并通过电路与控制电路1080相连。

此实施例的一种直下式LED背光的长余辉消防安全疏散标志牌，在控制电路1080控制下：平时由市电对LED光源1040持续供电，停电时由蓄电元件1100对LED光源1040以9s的周期、11％的占空比间歇供电，在蓄电元件1100电能不足或器件损坏时依靠长余辉发光材料层1020通过余辉特性继续发光，能在各种恶劣条件下起应急指示作用，因此具有极高得保障度。

本实施例产品发光时，发光面上阳版长余辉发光材料层1020的区域发光，其余部分不发光，并具有余辉亮度高的优点，通电余辉维持发光亮度能达到14cd/m²，完全断电后的余辉亮度更有大幅度的提高，主要设置在商场、市场、公共娱乐场所应在疏散走道的墙上。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：包括封装构件(1)、长余辉发光材料层(2)、LED光源(4)、反射层(5)；所述的封装构件(1)为边框或面板或底板或其任意二个及以上的组合件；LED光源(4)的上方部分地设有长余辉发光材料层(2)或全部地设有长余辉发光材料层(2)；反射层(5)设置在LED光源(4)的周边，或设置在LED光源(4)的下方；长余辉发光材料层(2)、LED光源(4)、反射层(5)设在封装构件(1)上或封装构件(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的LED光源(4)和长余辉发光材料层(2)之间设有光扩散模组(3)。

3.根据权利要求1所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的LED光源(4)和长余辉发光材料层(2)之间设有增亮膜(7)；所述的增亮膜(7)与LED光源(4)之间，或/和，所述的增亮膜(7)与长余辉发光材料层(2)之间还设有光扩散模组(3)。

4.根据权利要求1所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的长余辉发光材料层(2)的上方设有滤光层(6)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的封装构件(1)为包含结合有文字或图案的面板的封装构件，或包含结合有逆反射材料的面板的封装构件。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的长余辉发光材料层(2)为设置成文字或图案的长余辉发光材料层；或为带有镂空或/和透光的文字或图案的长余辉发光材料层；或为带有孔洞的长余辉发光材料层。

7.根据权利要求1所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的LED光源(4)还连有具有特定功能的控制电路(8)，所述的特定功能为：控制LED光源(4)的发光功率的功能，或/和，控制LED光源(4)以一定的周期或占空比间歇发光的功能。

8.根据权利要求1所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的LED光源(4)为两组或两组以上分别拥有独立电路的不同波长的LED。

9.根据权利要求7所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的控制电路(8)为具有控制LED光源(4)的两组或两组以上的LED分别以不同的功率或周期或占空比发光的控制电路。

10.根据权利要求7或9所述的一种直下式LED背光的长余辉发光器件，其特征在于：所述的控制电路(8)还通过线路连接有蓄电元件，或蓄电元件和充放电组件，或蓄电元件和充放电组件及光伏器件(9)。