用于节能指示牌的光导向复合膜制造技术

本发明专利技术公开了一种光导向复合膜，其包括平坦顶部主表面、平坦底部主表面、设置在所述顶部主表面和所述底部主表面之间的多个双凸透镜元件、以及设置在所述多个双凸透镜和所述平坦底部主表面之间的多个光反射区域和光透射区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于节能指示牌的光导向复合膜
技术介绍
目前使用的有几种主要类型的照明指示牌技术。第一种类型是表面涂漆的指示牌，其用外部光源(例如，泛光灯)照明，所述光源通常与指示牌成锐角设置。光能由于以下原因而浪费a)整个指示牌表面被照明(而非仅是信息)；以及b)反射的很大一部分光从未到达观察者，而是溢向天空或地面。第二种类型的照明指示牌是灯箱型指示牌，其中光源设置在半透明表面(其可为指示牌提供结构支撑)后面，在半透明表面上拼出信息，为与半透明表面背景形成对比的字符。生成的光能在指示牌表面(包括背景)上提供同等的光发射，而非仅对必须看见的字符进行照明。仅生成的一小部分光到达观察者的眼睛，这是因为光在包括向上方向的所有方向上从指示牌出射，因此浪费了能量并造成相当数量的光污染。第三种类型的照明指示牌包括这样的指示牌其包括光源，光源本身拼出指示 牌信息。这种技术的例子是霓虹指示牌、暴露的白炽灯指示牌和槽型发光字(channelletter)。当未点亮时，这些指示牌不容易看见(除非在字符或符号下面涂漆)，因此依赖于照明来传递信息。这些指示牌制造、运行和维护的成本高(这是因为它们是针对客户定制的)，使用寿命有限，易碎并且白炽灯形式浪费能量。第四种类型的照明指示牌包括LED矩阵指示牌。利用LED技术来形成信息变化的指示牌。这些动态的信息指示牌受计算机控制，提供有趣且引人注目的标识，这是对需要变化的信息的照明指示牌的一种解决方案。然而，大多数照明指示牌具有固定的信息，这些指示牌开始时昂贵，且运行和维护成本高。
技术实现思路
本专利技术涉及用于节能照明指示牌的光导向复合膜。具体地讲，本专利技术涉及用于标牌的光导向复合膜，其优先将光朝着观察者引导。在一个示例性实施例中，光导向复合膜包括平坦顶部主表面、平坦底部主表面、设置在所述顶部主表面和所述底部主表面之间的多个双凸透镜元件、以及设置在所述多个双凸透镜和所述平坦底部主表面之间的多个光反射区域和光透射区域。阅读了下面的详细说明后，上述这些以及其他各种特征和优点将显而易见。附图说明参照以下结合附图对本专利技术的多个实施例的详细说明，可更全面地理解本专利技术，其中图I是包括本文所述光导向复合膜的示例性照明指示牌的分解透视示意图；图2是示例性光导向复合膜的剖视示意图；图3是另一示例性光导向复合膜的剖视示意图；图4是耦合至透明图形基底的示例性光导向复合膜的剖视示意图。这些图未必按比例绘制。图中使用的相同的编号指代相同的组件。然而，应当理解，在给定图中使用一个编号指代组件并非意在限制另一图中用相同编号标记的组件。具体实施例方式在下面的说明中参照附图，附图形成说明的一部分并以例示若干具体实施例的方式显示。应当理解，在不脱离本专利技术的范围或精神的条件下，可以想到并做出其他实施例。因此，下面的具体实施方式并非是限制意义上的。除非另外指明，在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、量和物理特性的所有数字均应理解为由用语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，上述说明书和所附权利要求书中给出的数值参数均为近似值，利用本文所公开的教导内容，本领域技术人员根据所需获得的特性，这些近似值可有所不同。如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一”、“一个”及“该”涵盖具有多个指代物的实施例，除非文中清楚地另外指明。如本说明书和所附权利要求书中所用，用语“或”通常在包含“和/或”的意义上使用，除非文中清楚地另外指明。 本文所用的空间相关用语(包括但不限于“下部”、“上部”、“下方”、“下面”、“上方”和“顶部”)是为了方便说明，以描述元件彼此之间的空间关系。除了图中所示和文中所述的特定取向之外，此类空间相关用语还涵盖在使用或操作时的装置的不同取向。例如，如果图中所示单元被翻转或倒置，则先前被描述为在其他元件下面或下方的部分将位于那些其他元件上方。如本文所用，当例如元件、组件或层被描述为在另一元件、组件或层“上”；“连接至”另一元件、组件或层；与另一元件、组件或层“耦合”；或者与另一元件、组件或层“接触”时，例如，它可直接在其上、直接连接至其、直接与其耦合、直接与其接触，或者中间元件、组件或层可在该特定元件、组件或层上；连接至该特定元件、组件或层；与该特定元件、组件或层耦合；或者与该特定元件、组件或层接触。例如，当元件、组件或层被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接至”另一元件、与另一元件“直接耦合”、或者与另一元件“直接接触”时，将不存在中间元件、组件或层。本专利技术涉及用于节能照明指示牌的光导向复合膜。具体地讲，本专利技术涉及一种用于标牌的光导向复合膜，其优先将光朝着观察者引导。光导向复合膜包括与双凸准直透镜配准的光透射窗口以及位于光透射窗口之间的光反射区域。从照明指示牌出射的光的角分布由透镜的几何形状以及光透射窗口的尺寸和相对于透镜焦点的位置来确定。入射在光透射窗口之间的光准直基底的内表面上的光基本上被反射，并在照明指示牌外罩内循环，直到其入射在光透射窗口的表面上，并透射通过光准直基底。这样，照明指示牌所发出的光适应于亮度的受控角分布。这些照明指示牌在不需要照明的地方呈现减弱的亮度(例如，减少“光污染”)，而在需要照明的地方呈现增大的亮度(例如，呈现给指示牌的观察者)，和/或提高空间发射均匀度。尽管本专利技术并非限制于此，通过对下面所提供的例子进行说明，将获得对本专利技术各个方面的理解。图I是示例性照明指示牌10的分解透视示意图。照明指示牌10包括外罩30和设置在外罩30内的光源40。外罩30包括光反射表面32、33和光发射表面34。在许多实施例中，夕卜罩30形成具有侧表面33和背表面32的灯箱。在一些实施例中，背表面是完全反射性的。在一些实施例中，背表面32包括与光发射表面34具有类似构造的第二光发射表面，从而形成双面照明指示牌。光导向复合膜20可形成光发射表面34的至少一部分。光导向复合膜20将在下文描述，并且可包括形成平坦顶部表面的透光基底50。光反射表面32、33可由任何可用的光反射材料形成，并可极为有效地使光效率最大化。在许多实施例中，光反射表面32、33的效率为至少90%或至少95%。在一些实施例中，光反射表面32、33可为反射膜或反射镜膜。一种市售的反射膜可以商品名“LightEnhancement Film 3635-100” 得自 3M Company (St. Paul, MN)。光反射表面 32、33 可为漫反射或镜面反射的。漫反射表面可包括白漆或包含TiO2粒子的材料。可通过用反射涂层材料淹没有槽表面，然后去除多余反射涂层材料，从而得到用反射涂层材料填充的槽和暴露的光透射区域来施加光反射材料层，由此形成光反射表面32、33。光源40可为任何可用的光源40。在一些实施例中，光源40为荧光灯管。在一些实施例中，光源40例如为固态器件(例如，发光二极管)。当使用荧光灯管时，荧光灯管可在外罩内成任何取向延伸。 图2是示例性光导向复合膜20的剖视示意图。图3是另一示例性光导向复合膜20的剖视示意图。图4是耦合至透明图形基底70的示例性光导向复合膜20的剖视示意图。光导向复合膜20可从外罩30或光发射表面34以相对于平坦顶部主表面21或光发射表面34小于90度的角度发射光，因此发射的光可相对于法向被“向下”朝着地面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.30 US 61/291,1381.一种光导向复合膜，包括 平坦顶部主表面； 平坦底部主表面； 多个双凸透镜元件，设置在所述顶部主表面与所述底部主表面之间；以及 多个光反射区域和光透射区域，设置在所述多个双凸透镜与所述平坦底部主表面之间。2.根据权利要求I所述的光导向复合膜，其中所述平坦底部主表面包括光漫射层。3.根据权利要求I或2所述的光导向复合膜，其中所述平坦顶部主表面包括透光基底。4.根据权利要求3所述的光导向复合膜，其中压敏粘合剂层设置在所述透光基底上。5.根据权利要求3或4所述的光导向复合膜，其中所述透光基底固定到所述多个双凸透镜元件。6.根据权利要求5所述的光导向复合膜，其中至少选定的双凸透镜元件包括从所述双凸透镜元件突出的柱状元件，并且所述柱状元件固定到所述透光基底。7.根据权利要求3至6所述的所述光导向复合膜，其中隔离衬片层设置在所述压敏粘合剂层上，并且所述隔离衬片层被构造为能够被移除并暴露所述压敏粘合剂层。8.根据权利要求I至7所述的光导向复合膜，其中所述双凸透镜元件为线性双凸透镜元件，并且所述光反射区域和所述光透射区域为线性光反射区域和线性光透射区域。9.根据权利要求5或6所述的光导向复合膜，其中气隙将所述双凸透镜元件的至少ー部分与所述透光基底隔开。10.ー种照明指示牌，包括 外罩，其包括光反射表面和光发射表面； 光源，其设置在所述外罩内；以及 根据权利要求1-9中任一项所述的光导向复合膜，其形成所述光发射表面的至少一部分。11.根据权利要求10所述的照明指示牌，还包括设置在所述光发射表面上或所述光发...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·A·梅斯，戴维·G·弗赖尔，帕特里克·R·弗莱明，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：