專利名稱：邊緣發(fā)光照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邊緣發(fā)光照明裝置，特別是具有粗糙表面的邊緣照明裝置。已經(jīng)知道，邊緣發(fā)光照明裝置應(yīng)用廣泛。邊緣發(fā)光照明裝置包括有照明的展示裝置或標(biāo)牌，膝上計(jì)算機(jī)屏幕，LCD顯示背光，交通標(biāo)志，街頭器具，廣告設(shè)施，有照明的貨架，器具的內(nèi)部照明，如冷凍裝置(包括展示冰箱，葡萄酒冷卻器)的側(cè)面、背面、或頂部照明。邊緣發(fā)光照明裝置還包括器械正面和汽車儀表板，例如標(biāo)度盤和控制旋鈕面板。
邊緣發(fā)光裝置使用許多光源，包括平面光源和彎曲光源。
一般地，照明裝置包括臨近光傳輸構(gòu)件(element)設(shè)置的光源。該光傳輸構(gòu)件包括一光輸出表面和臨近光源的至少一個(gè)光進(jìn)入邊緣，以便來自光源的光經(jīng)過所述邊緣進(jìn)入該傳輸構(gòu)件而傳播通過該構(gòu)件。
人們已經(jīng)做了很多嘗試來改進(jìn)光傳輸構(gòu)件表面的粗糙加工方法，以便通過改進(jìn)使經(jīng)過傳輸構(gòu)件傳播的光透射過該表面。典型地，光傳輸構(gòu)件作為陳列材料的展示窗口，被展示的材料位于該實(shí)際表面本身上，或位于該表面的后面或前面。
例如，DE2356947討論了使表面部分精細(xì)地粗糙化或磨砂的可能性。然而，其使用精細(xì)的粗糙加工，以避免粗粒加工削弱元件透明度的可能性。在DE3223706中討論了這種材料的光輸出，并認(rèn)為這種光輸出在橫跨薄板時(shí)不是足夠地均勻，以致隨著距光源距離的增加，需要增加薄板的粗糙密度。
DE3223706公開了隨著距光源距離的增加而增加粗糙密度，以便增加自然通過薄板的先輸出。
US438543公開了一種邊緣發(fā)光產(chǎn)品，包括用丙烯酸材料作為光傳輸體，該傳輸體具有兩個(gè)粗糙表面。當(dāng)背襯材料反射表面與薄板表面相隔時(shí)，通過選擇它們之間合適的角度關(guān)系，或在遠(yuǎn)離光進(jìn)入邊緣表面的方向上使光傳輸體逐漸收斂變窄，在光出口面的表面上能夠得到光的分布。其中還描述了平面的平行表面。該文獻(xiàn)顯示，圖7中設(shè)置的平面平行表面只有在邊緣發(fā)光標(biāo)牌相對(duì)小時(shí)才適用。施加粗糙度的方法是用帶砂紙帶的舌門輪(flapper wheel)進(jìn)行磨損或切削透明板表面。所述的切削裝置切入透明材料表面5/1000至100/1000英寸。該文獻(xiàn)顯示，隨著離光源的距離存在光的衰減，解決該問題的辦法是隨著距離的增加改變板的厚度或使板收斂。它還討論了如果板與光源相間隔，調(diào)節(jié)板的偏角的可能性。
US3497981以與US4385343相似的方式解決光輸出的問題。對(duì)桿施加粗糙度的方式包括化學(xué)蝕刻和噴砂。該文獻(xiàn)公開為了獲得足夠的光輸出，除小寫字母外，其它的都需要使用不同的蝕刻。
US5625968不涉及表面粗糙度，但應(yīng)用點(diǎn)矩陣圖案(pattern)使光從薄板內(nèi)輸出。優(yōu)選的點(diǎn)矩陣圖案是，在朝向薄板中央和遠(yuǎn)離光源處增加密度。
GB2161309通過增加遠(yuǎn)離光源的粗糙度，再次解決光的的輸出問題。
GB2211012公開了一種邊緣照明顯示輔助設(shè)備，其包括產(chǎn)生散射的透明材料展示構(gòu)件63，其處理方式是隨著離光源距離的增加，有意地增加強(qiáng)度(severity)或光密度。
GB2164318涉及一種光漫射裝置和一種使用該漫射裝置的照明設(shè)備。其中的漫射層設(shè)有互為不同的厚度，或沿該裝置設(shè)置變化的密度，因而總體上均勻地照明預(yù)定的物體。
UK2196100公開了一種光漫射裝置，不僅包括一光漫射層3，而且包括一光反射薄膜7，該反射薄膜隨著離光源距離b，c的增加而減少反射率，因而提供從光漫射層3向光漫射板6上的均勻光分布。該文獻(xiàn)討論的問題使用邊緣發(fā)光粗糙玻璃板或乳色玻璃板來，用這種方式不能均勻地照明光漫射板的整個(gè)表面。
US4059916涉及有一粗糙后表面和一通常與該后表面相對(duì)的反射層的邊緣發(fā)光產(chǎn)品。粗糙表面的效果是增加通過前表面的被反射光。所描述的粗糙法是橫跨表面的溝槽和凸紋。該文獻(xiàn)論述了隨著離光源距離的增加而使薄板變薄的優(yōu)點(diǎn)。
PCT WO84/04838公開了一種顯展示裝置，其中的上下兩個(gè)表面都可通過敲打、噴丸或沖壓而被粗糙化。該文獻(xiàn)也陳述了隨著離光源距離的增加而光減少的問題，解決該問題的途徑是使用凸?fàn)詈蟊砻妫Y(jié)果使板隨著離光源距離的增加進(jìn)一步被變薄。
EP0561329該文獻(xiàn)公開了一種邊緣發(fā)光展示裝置，具有沿所有四個(gè)側(cè)邊的光源。該文獻(xiàn)也注意到施加于表面的點(diǎn)粗糙密度在一個(gè)方向上可以是均勻的可能性。該文獻(xiàn)教示，為了具有均勻的亮度，在其它方向的密度需要變化。
US5649754公開了兩種形式的粗糙法組合。它還公開了設(shè)置底層均勻粗糙度的可能性。為了解決橫跨表面達(dá)到均勻亮度的問題，另外一層施加到該均勻?qū)由稀Ｔ撐墨I(xiàn)公開，粗糙度可通過噴砂來施加，所以是相對(duì)粗糙的。
以上文獻(xiàn)清楚地顯示了一種傾向，即，或者變化表面密度特征來使橫跨光輸出表面的亮度均勻，或改變光輸出板的厚度來保持光的輸出。這些技術(shù)用到表面或薄板是困難的和昂貴的。還有，每一種情況都需特有的光學(xué)特性，所以，在每種密度變化情況下，需要針對(duì)特殊的產(chǎn)品專門改變粗糙度密度。因此，每種產(chǎn)品是典型地定制的，于是進(jìn)一步增加了費(fèi)用。
處理表面的另一種途徑是直接對(duì)表面或粘附到表面的透明薄膜施加光反射和散射矩陣，如在EP-A-0549679中所公開的那樣。在這種情況下，光反射材料成點(diǎn)狀，其可以是直接在光傳輸表面上或粘附到該表面上的透明薄膜上蝕刻，涂漆或絲網(wǎng)印刷成的。通過增加單位區(qū)域內(nèi)點(diǎn)的數(shù)量和增加點(diǎn)之間的間隙或保持相同的點(diǎn)之間的間隙而增加點(diǎn)的尺寸，可在遠(yuǎn)離裝有光源邊的方向上增加這些點(diǎn)的密度。盡管絲網(wǎng)印刷是昂貴的，但它是普遍使用的方法和被廣泛用于工業(yè)。關(guān)于它的改進(jìn)工作已有許多。改變密度粗糙度也被使用在前述的一些場(chǎng)合，而且已被使用了許多年。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種邊緣發(fā)光照明裝置，包括至少一個(gè)光源；一個(gè)光傳輸構(gòu)件，其具有至少一個(gè)光輸出表面和至少一個(gè)基本上與所述表面垂直的光進(jìn)入邊，該光源的位置臨近所述光進(jìn)入邊，以便來自光源的光通過所述邊進(jìn)入光傳輸構(gòu)件和傳輸通過所述構(gòu)件，所述至少一個(gè)光輸出表面被跨越輸出表面均勻地粗糙化，其特征在于所述構(gòu)件輸出表面的相對(duì)表面上具有光漫射(diffusing)元素(elements)圖案(pattern)。
優(yōu)選地，所述光傳輸板的相對(duì)側(cè)表面具有光漫射元素，諸如橫跨該表面的不連續(xù)印記(markings)。該印記可以橫跨整個(gè)或局部的所述表面延伸。
有利地，通過在相對(duì)表面上的印記和在光輸出表面上的粗糙表面，與其它情況相比，只需要極少的光漫射元素就使所需的光輸出得以改進(jìn)。換句話說，在與現(xiàn)有技術(shù)薄板的光漫射元素級(jí)別相同時(shí)，本發(fā)明獲得較好的結(jié)果。通過運(yùn)用極少的光漫射元素，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且改進(jìn)了薄板的外觀，因?yàn)橐恍┕饴湓赜∮泴?duì)觀察者是可見的，所以高密度的印記能夠影響薄板的外觀。因此，通過使用本發(fā)明，這樣的低密度印記對(duì)一些場(chǎng)合是可能的。還有，盡管均勻的粗糙表面比較容易地施加于薄板，但是，通常隨著距光源距離的改變來改變粗糙度密度，從而獲得優(yōu)質(zhì)的光輸出。與施加均勻的粗糙度密度相比，產(chǎn)生這樣的密度變化是昂貴的。然而，通過均勻密度粗糙度和相對(duì)表面上印記的組合，該印記能夠產(chǎn)生對(duì)所需光輸出的改進(jìn)。令人驚訝地，該印記與表面粗糙度受人稱贊的組合產(chǎn)生了橫跨表面的強(qiáng)的和均勻的光輸出。
被所述相對(duì)側(cè)表面上不連續(xù)印記覆蓋的表面區(qū)域的優(yōu)選級(jí)別是總相對(duì)表面的0.1到99％，更優(yōu)選地是0.5到50％，最優(yōu)選地是1.0到20％。特別優(yōu)選的范圍是3-10％。在總表面特殊的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域或預(yù)定區(qū)域內(nèi)的覆蓋級(jí)別可以是0％-100％，更優(yōu)選的是0-50％，最優(yōu)選的是0-30％。該印記可以是任何形狀，例如方形、圓形、矩形、三角形或不規(guī)則形。優(yōu)選地，它們是圓形或不規(guī)則形，例如不規(guī)則形一般是在方形和/或矩形基礎(chǔ)上的長(zhǎng)形結(jié)構(gòu)。該印記可以是相同大小或不同大小，其最寬尺寸或直徑的優(yōu)選范圍是0.001mm-20mm，更優(yōu)選的是0.01到5mm，最優(yōu)選的是0.1-3mm。優(yōu)選地，在遠(yuǎn)離光傳輸板有光源邊緣的方向上，印記密度是增加的。一般地，通過增加/減小印記的大小和/或印記的數(shù)量能夠增加/減小印記密度。該印記可以是半透明的或不透明的，并且優(yōu)選地是淺色的。所謂半透明意味著能夠傳輸和漫射光線。所謂不透明意味著基本上不能傳輸光。這些印記可以是直接在光傳輸板表面上或粘附到該表面上的透明薄膜上蝕刻、涂漆或絲網(wǎng)印刷成的。優(yōu)選地，該印記是直接在光傳輸板表面上絲網(wǎng)印刷的。絲網(wǎng)印刷的一個(gè)例子是隨機(jī)絲網(wǎng)印刷。
本發(fā)明描述的邊緣發(fā)光照明系統(tǒng)能被用于照明裝置或光源和廣告顯示，也可以被改進(jìn)用于諸如有照明的貨架，例如在冷凍機(jī)中。
印記的分布范圍可以基本上包圍所述相對(duì)表面的全部表面或表面的預(yù)定區(qū)域。例如，所述相對(duì)表面有的區(qū)域可以沒有所述印記。在這樣的實(shí)施例中，該印記區(qū)域可以是一預(yù)定的輪廓。所述預(yù)定輪廓可以這樣決定，例如，根據(jù)照明裝置的長(zhǎng)度，輸出強(qiáng)度或性能特點(diǎn)和/或所需要的光。因此，印記區(qū)域可以在所述薄板的相對(duì)表面的總區(qū)域中形成一子區(qū)域。
優(yōu)選地，所述相對(duì)表面不施加粗糙度。優(yōu)選地，該相對(duì)面的表面是光滑表面。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種照明裝置的光傳輸構(gòu)件生產(chǎn)方法，包括如下步驟(a)形成所述構(gòu)件，(b)對(duì)輸出表面進(jìn)行粗糙加工，和(c)將光漫射基礎(chǔ)元素作用到后表面上。
步驟(a)和(b)可同時(shí)進(jìn)行。
優(yōu)選地，粗糙加工應(yīng)足夠精細(xì)，以使給出的橫跨輸出表面的平均Ra值小于1.0μm/mm構(gòu)件(element)厚度。
優(yōu)選地，粗糙加工足夠精細(xì)，使給出的橫跨輸出表面的光輸出下降值小于5000勒克斯。所謂下降值意味著測(cè)得的最大值和最小值之間的差值。應(yīng)當(dāng)記住，測(cè)得的最大值一般是在距邊緣最小的可測(cè)量距離下進(jìn)行的(由于測(cè)量裝置所需的最小距離，不可能在邊緣本身處測(cè)量)。測(cè)得的最小值是在距光源的最大距離處測(cè)得的。
優(yōu)選地，橫跨該表面的平均Ra值小于1.0μm/mm該構(gòu)件厚度。
所謂均勻地粗糙加工意味著粗糙度級(jí)別不隨著離光源距離的增加而增加或減小。然而，在額定區(qū)域內(nèi)的粗糙度可由于施加粗糙度方法或手段的固有變化而被允許有小的局部變化?？墒?，這樣的變化是隨機(jī)的，并不橫跨整個(gè)表面存在，并不產(chǎn)生橫跨整個(gè)輸出表面的任何特殊傾向。
優(yōu)選地，該傳輸構(gòu)件隨著距光源距離的增加而保持均勻的厚度。
典型地，橫跨該傳輸構(gòu)件輸出表面的平均Ra值小于0.75μm/mm厚度，更優(yōu)選地小于0.40μm/mm厚度，最優(yōu)選地小于0.30μm/mm厚度。特別優(yōu)選的傳輸構(gòu)件上的粗糙表面的平均Ra值小于0.20μm/mm。
優(yōu)選地，橫跨粗糙傳輸構(gòu)件表面的平均Ra值在0.01-1.0μm/mm構(gòu)件厚度范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是0.02-0.75μm/mm構(gòu)件厚度，最優(yōu)選的是0.02-0.40μm/mm構(gòu)件厚度。特別優(yōu)選的平均Ra值在0.05-0.30μm/mm范圍內(nèi)。
例如，在10mm厚的薄板上的平均Ra值可以是1.8μm，而5mm厚、平均Ra值是0.9μm的薄板可獲得的相當(dāng)均勻性是0.9μm。在兩種情況下，平均Ra值將是0.18μm/mm薄板的厚度。
除了輸出表面的粗糙化，還設(shè)想臨近所述相對(duì)表面設(shè)置把光導(dǎo)向輸出表面的反射器。
Ra值在輸出表面的局部波動(dòng)可以在0.01μm-1.0μm之間，優(yōu)選地在0.05μm-1.0μm之間，更優(yōu)選地是0.1μm-0.8μm，最優(yōu)選的是0.2μm-0.6μm。例如，對(duì)厚度是5-10mm的表面，該表面粗糙度可在0.9-1.3μm之間，然而，如果平均表面粗糙度是1.1μm，這將跨越該表面，和任何波動(dòng)實(shí)質(zhì)上是隨機(jī)的，橫跨該表面的密度并不發(fā)生規(guī)定的變化。
另外，多塊薄板可以成疊置關(guān)系，可對(duì)疊置薄板的輸出面施加粗糙加工，相配的內(nèi)表面上具有光漫射元素。
優(yōu)選地，橫跨輸出表面的的光輸出下降小于4000勒克斯，更優(yōu)選地小于3000勒克斯，最優(yōu)選地小于2000勒克斯。
優(yōu)選地，該下降的初始測(cè)量從距該構(gòu)件邊至少50mm的位置進(jìn)行，更優(yōu)選地是距該邊至少100mm，最優(yōu)選的是距該構(gòu)件邊至少150mm。最后的讀數(shù)可從該構(gòu)件相對(duì)邊的對(duì)應(yīng)點(diǎn)測(cè)得。然而，該下降值是開始測(cè)量的光輸出到橫跨該薄板低點(diǎn)測(cè)量的光輸出的下降值。
在單光源的邊緣發(fā)光產(chǎn)品中，該低點(diǎn)是該構(gòu)件相對(duì)邊的最后測(cè)量點(diǎn)，而在多光源邊緣發(fā)光產(chǎn)品中，該低點(diǎn)典型的是距形成光源的邊緣距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)，典型地這將在該基礎(chǔ)的中部，假設(shè)輸出相同的邊緣光。已經(jīng)注意到，該下降可被忽略不計(jì)，也可是負(fù)數(shù)，以便橫跨薄板的光輸出隨著離光源距離的增加而增加。
優(yōu)選地，該傳輸構(gòu)件是一薄板，優(yōu)選的是透明材料薄板，盡管可選擇半透明材料。
典型地，該傳輸構(gòu)件是矩形薄板，其可以是方形的。然而，該薄板可以是任意形狀，例如圓形、方形、矩形、三角形、圓柱形、不規(guī)則形。
該薄板可由玻璃或任何合適的塑料材料制成，優(yōu)選地使用丙烯酸材料，或使用任意選擇的聚碳酸酯材料。優(yōu)選的材料可從以下選擇聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸乙酯，聚甲基丙烯酸丙酯，聚甲基丙烯酸丁酯，聚甲基丙烯酸戊酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚異丁烯丙烯酸甲酯，聚環(huán)戊二烯丙烯酸甲酯，均聚物，或至少一種前述聚合體的共聚物，包括含有較小比例的另一單體的共聚物，該所述單體可從至少一種C1-4烷基丙烯酸酯中選擇。優(yōu)選地，使用聚甲基丙烯酸甲酯。
優(yōu)選地，該傳輸構(gòu)件在垂直于或遠(yuǎn)離光輸入邊的方向上小于3000mm，更優(yōu)選的該寬度尺寸小于2000mm，最優(yōu)選的該寬度尺寸小于1500mm。
優(yōu)選地，該傳輸構(gòu)件的厚度小于100mm，更優(yōu)選的厚度小于50mm，最優(yōu)選的厚度小于30mm。
典型地，該傳輸構(gòu)件的厚度范圍是1-100mm，更優(yōu)選的是1-50mm，最優(yōu)選的是3-25mm。
該傳輸構(gòu)件的制造方法包括澆鑄、聚合、模塑、擠壓成形、壓紋和混合擠壓。
擠壓成形薄板的壓紋可在制造期間或制造之后進(jìn)行。復(fù)合材料表面層的粗糙加工可施合適的暗淡(matting)或光澤控制劑。復(fù)合材料表面層上粗糙化的合適的暗淡或光澤控制劑在復(fù)合材料領(lǐng)域是公知的。
優(yōu)選地，該傳輸構(gòu)件與光源平行或沿該構(gòu)件光源邊的尺寸與光源的長(zhǎng)度相當(dāng)。該構(gòu)件在該尺寸上也可或多或少地比光源長(zhǎng)。優(yōu)選地，光源是長(zhǎng)形的。在此情況下，在光輸出因光源位置需要強(qiáng)化的區(qū)域，印記點(diǎn)可被強(qiáng)化。例如，在光源比臨近薄板邊短的情況下，在光源兩相對(duì)端的上下區(qū)域需要高密度的點(diǎn)圖案，象遠(yuǎn)離光源的薄板中心區(qū)域一樣。
典型地，該傳輸構(gòu)件垂直于或遠(yuǎn)離光源邊的尺寸在100mm到3000mm之間，更優(yōu)選的是在200mm到2000mm之間，最優(yōu)選的是在300mm到1500mm之間。特別優(yōu)選的是寬度尺寸在400到1200mm之間。
本發(fā)明的用途包括照明展示裝置或標(biāo)牌，包括膝上計(jì)算機(jī)顯示器和LCD顯示背光，交通標(biāo)志，街頭器具，廣告裝置，器械正面和汽車儀表板，刻度盤和控制旋鈕面板，器械的內(nèi)部照明，例如冷凍裝置，展示冰箱，葡萄酒冷卻器的側(cè)、背和頂側(cè)的照明。
光源象傳輸構(gòu)件邊一樣，可以是直的或彎曲的，優(yōu)選地，光源是平面?？墒褂萌魏魏线m的光源，但合適的光源包括熒光管、冷陰極管、氖管、常規(guī)的、有機(jī)的或纖維光學(xué)的LEDs和燈泡。
優(yōu)選地，使用熒光管或LEDs。熒光管的典型直徑可在6mm(稱為T2)到25mm之間變化。優(yōu)選地，從光傳輸板邊到管頂部的距離是1和2mm。在另一實(shí)施例中，熒光管是縫隙管。這種形式的管在玻璃內(nèi)壁上涂有帶熒光涂層的反射涂層。所述縫隙是這種管的一部分，例如圍繞管內(nèi)側(cè)360度之30度，不帶涂層。該開口沿管的長(zhǎng)度，被設(shè)置得從光傳輸薄板邊的光源導(dǎo)光。典型地，在每個(gè)熒光管的后面設(shè)置一反射器，可以是任意能反光的材料，例如鏡鋁(mirrored aluminium)。優(yōu)選地，光傳輸薄板與光源成固定關(guān)系。
現(xiàn)在參考附圖(

圖1)，在下面的例子中進(jìn)一步描述本發(fā)明的特別實(shí)施例，其中附圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)照明展示系統(tǒng)的截面圖，圖2是在光傳輸薄板一個(gè)表面上的隨機(jī)印記圖，圖3是印刷在光傳輸薄板一個(gè)表面上的適當(dāng)點(diǎn)矩陣，圖4表示光輸出對(duì)跨越標(biāo)記位置的比較圖，該標(biāo)記分別對(duì)應(yīng)印刷光滑薄板和印刷粗糙表面薄板(兩種薄板都印刷有相同的圖案)，圖5是表示粗糙表面薄板在相對(duì)側(cè)上印刷和簡(jiǎn)單印刷薄板的光輸出對(duì)跨越標(biāo)記位置的比較圖。
圖1中光傳輸薄板(10)是945×865×10mm的澆鑄透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板，該薄板在其光傳輸表面(12)上形成粗糙表面后，通過直接在其后表面(11)上采用絲網(wǎng)印刷白色印記(20)而得到處理，該印記如圖2(隨機(jī)的)和圖3(點(diǎn)印記排列)所示被印刷在該后表面上。隨機(jī)印刷的隨機(jī)印記范圍是長(zhǎng)0.3到3mm，其中圖3中的點(diǎn)都大小相同和間隔相等。光源是菲利浦TLD 30W/865 FA30熒光管(13，14)，其輸出功率都是30瓦，彩色重現(xiàn)值(Ra)是86，色溫是6500絕對(duì)溫標(biāo)，直徑是25mm。每個(gè)熒光管都臨近光傳輸薄板的一個(gè)邊，并被鏡鋁反射器(15，16)包圍。另一反射薄板18位臨并平行于后表面11，以將光反射回輸出表面12(為說明起見，該反射薄板被表示得與傳輸薄板的相對(duì)表面隔開，盡管其在使用時(shí)可貼靠該相對(duì)表面)。
粗糙表面的表面紋理可由參數(shù)Ra確定。ISO4287和4288描述了建議的決定Ra和其它靜態(tài)參數(shù)的步驟。測(cè)量使用TALISURF計(jì)，并發(fā)現(xiàn)Ra值在0.9-1.8的范圍。光澤測(cè)量使用Erichson mini光澤計(jì)507-M(85e)，并且該表面的光澤值是14-30％。粗糙度可被認(rèn)為是被疊置在波紋形頂上的高頻表面效果。粗糙度常用Ra或類似參數(shù)描述，其值在垂向10μm范圍內(nèi)。前述ISO標(biāo)準(zhǔn)描述了建議的印記測(cè)量取樣要點(diǎn)(links)和切削值。例如，4mm(范圍的上限)的周期(periodic)外形，該切削值是8mm和取樣長(zhǎng)度是40mm。這是對(duì)10μm左右的Ra值來說的。
實(shí)驗(yàn)說明本例使用厚度范圍是3mm-25mm的矩形薄板，由透明的澆鑄聚甲基丙烯酸甲酯制成，具有一粗糙的或不光滑的表面。該粗糙表面通過對(duì)著一被蝕刻的玻璃板澆鑄聚合而形成。該粗糙表面的特征在于光澤測(cè)量和表面粗糙度測(cè)量。
光澤測(cè)量使用Erichson mini光澤計(jì)507-M，測(cè)量在85度角的被反射光的百分比。
粗糙度測(cè)量(Ra，微米)使用Rank-Taylor-Hobson供應(yīng)的Surtronic 3P Talisurf儀表。在使用前要對(duì)著一基準(zhǔn)板(tile)進(jìn)行校準(zhǔn)。該基準(zhǔn)使用粗糙的金屬板(6mm)，該測(cè)量計(jì)在校準(zhǔn)模式。樣品的Ra值是被直接測(cè)量的。對(duì)該例中使用的樣品，所有粗糙表面面板由丙烯酸澆鑄粗糙玻璃制成。所選的有面板被粗糙面在上放置在構(gòu)成標(biāo)牌的框架中，光源被設(shè)置得臨近面板的輸入邊。在該例中，在面板的兩相對(duì)端使用了兩個(gè)光源。
光輸出的測(cè)量通過把一RS數(shù)字光度計(jì)(RS 180-7133)放置在標(biāo)牌的表面上進(jìn)行。測(cè)量表面上每一排的點(diǎn)，平均離管等距離的點(diǎn)。這些平均值圖示在圖4-5中。典型地記錄離一個(gè)或兩個(gè)光輸入邊緣距離下的光輸出。
例1印刷光滑薄板—印刷粗糙表面薄板該例顯示，當(dāng)在具有粗糙表面薄板的相對(duì)表面上印刷有油墨時(shí)的均勻光輸出，比光滑薄板的相對(duì)表面上印刷有相同數(shù)量油墨時(shí)的均勻光輸出多。該光滑薄板(光滑/印刷(變化))比較亮，因?yàn)楣饩奂谟∷⒂悬c(diǎn)的中央?yún)^(qū)域。這是所不希望的，因?yàn)樾枰氖强缭矫姘宓木鶆蚬廨敵?。?duì)粗糙表面/印刷(粗糙/印刷(變化))，能獲得較多的均勻光輸出，因?yàn)槭褂昧舜植诒砻婧陀∷^(qū)域。在兩種情況下，在相對(duì)表面上使用相同的、密度變化的點(diǎn)圖案。在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)圖案的變化覆蓋率在0-16％之間。對(duì)每個(gè)例子，根據(jù)油墨/表面區(qū)域的總的點(diǎn)圖案覆蓋率是5％。
例2粗糙表面/印刷—雙面印刷該例表示，在粗糙表面(輸出側(cè)面)/印刷表面(相對(duì)側(cè)面)組合情況下，達(dá)到與常規(guī)面板(在兩側(cè)面上印刷)相同的光輸出，需要較少的油墨。實(shí)際上，粗糙表面/印刷面板具有稍微改進(jìn)的總的光輸出。在該例中，經(jīng)計(jì)算，Prismex面板比粗糙表面/印刷面板上印刷的油墨多2.8倍。
在常規(guī)面板每個(gè)側(cè)面上標(biāo)定區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)圖案是3-16％。對(duì)粗糙表面/印刷表面的例子，在任意標(biāo)定區(qū)域內(nèi)的可變覆蓋率是0-16％。常規(guī)面板的跨越整個(gè)表面的總覆蓋率是每側(cè)7％，而本發(fā)明例子的印刷側(cè)面的總覆蓋率是5％。
讀者已經(jīng)注意到與本申請(qǐng)說明書同時(shí)或在此之前提交的論文和文件，他們已被公開，與本說明書一起接受公眾檢查，所有這些論文和文件被集合在這里，供參考。
該說明書中公開的所有特征(包括權(quán)利要求、摘要和附圖)，和/或被公開的任何方法或工藝的所有步驟，可以被以任何組合形式組合，除非組合時(shí)至少有一些這樣的特征和/或步驟相互排斥。
本說明書(包括權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征，可被達(dá)到相同、等同或類似目的的選擇性特征代替，除非清楚說明的除外。因此，除非清楚地說明除外的、公開的每個(gè)特征都是一系列等同或類似特征的一個(gè)例子。
本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴(kuò)展到本說明書(包括權(quán)利要求、摘要和附圖)公開的任何一個(gè)新穎特征或其組合，或如此公開的任何一個(gè)方法或工藝的新穎步驟或其組合。
權(quán)利要求
1.一種邊緣發(fā)光照明裝置，包括至少一個(gè)光源；一個(gè)光傳輸構(gòu)件，具有至少一個(gè)光輸出表面和至少一個(gè)基本上與所述表面垂直的光進(jìn)入邊，光源的位置靠近該光進(jìn)入邊，以便來自光源的光經(jīng)過所述邊進(jìn)入光傳輸構(gòu)件和傳播通過該構(gòu)件，所述至少一個(gè)光輸出表面被跨越輸出表面均勻地粗糙化，其中，所述構(gòu)件輸出表面的相對(duì)表面上具有光漫射元素圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，所述光傳輸薄板的相對(duì)側(cè)表面具有作為跨越其表面延伸的不連續(xù)印記圖案的光漫射元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，該印記跨越全部的所述表面延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，該印記跨越局部的所述表面延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，在所述相對(duì)側(cè)表面上被不連續(xù)印記覆蓋的表面區(qū)域是相對(duì)表面總區(qū)域的0.1到99％。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，印記密度在遠(yuǎn)離光源位于的光傳輸薄板邊的方向上是增加的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，印記可被直接蝕刻、涂漆或絲網(wǎng)印刷在光傳輸薄板的表面上或一透明薄膜上，然后把薄膜粘貼到該表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，印記的分布范圍基本上包圍所述相對(duì)表面的所有表面或表面規(guī)定的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，所述相對(duì)表面上不施加粗糙加工。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，該相對(duì)面的表面是光滑表面。
11.一種照明裝置的光傳輸構(gòu)件的生產(chǎn)方法，包括如下步驟(a)形成所述構(gòu)件，(b)在輸出表面上施加粗糙加工，和(c)對(duì)后表面施加光漫射元素。
12.如權(quán)利要求11所述的光傳輸構(gòu)件的生產(chǎn)方法，其特征在于，同時(shí)執(zhí)行步驟(a)和(b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，粗糙加工足夠精細(xì)，使給出的跨越輸出表面的平均Ra值小于1.0μm/構(gòu)件厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-10和13中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，粗糙加工足夠精細(xì)，使給出的跨越輸出表面的光輸出下降值小于5000勒克斯。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-10、13或14中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，除了輸出表面的粗糙加工，靠近該相對(duì)表面設(shè)置一反射器，以將光導(dǎo)向輸出表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-10或13-15中任一個(gè)的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，以疊置關(guān)系設(shè)置多個(gè)薄板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，對(duì)疊置的薄板的輸出表面施加粗糙加工，內(nèi)相配表面上具有光反射元素。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-10或13-16的邊緣發(fā)光照明裝置，其特征在于，在光輸出因光源位置需要加強(qiáng)的區(qū)域，所述印記被增強(qiáng)。
19.如這里前述的邊緣發(fā)光照明裝置，參考附圖。
20.如這里前述的光傳輸構(gòu)件的生產(chǎn)方法，參考附圖。
全文摘要
公開一種邊緣發(fā)光照明裝置。該裝置具有至少一個(gè)光源(13，14)和一個(gè)光傳輸構(gòu)件(10)，該構(gòu)件具有至少一個(gè)光輸出表面(12)和至少一個(gè)基本上與該表面垂直的光進(jìn)入邊。光源(13，14)的位置靠近該光進(jìn)入邊，以便來自光源(13，14)的光經(jīng)過該進(jìn)入邊進(jìn)入光傳輸構(gòu)件(10)和傳播通過該構(gòu)件。至少一個(gè)光輸出表面(12)被跨越其表面均勻地粗糙化。所述構(gòu)件輸出表面(12)的相對(duì)表面(11)具有在其上的光漫射元素圖案。還公開了該照明裝置的光傳輸構(gòu)件的生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1481488SQ0182104
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2001年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者希瑟·阿林森, 希瑟 阿林森 申請(qǐng)人:盧西特國(guó)際英國(guó)有限公司