用于印刷圖形的自發(fā)光的成型和雙側標牌的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]印刷圖形已在廣告、安全和個人使用領域應用了許多年。這些顯示器已變得如此司空見慣，以至于可能通常難以注意到一些此類標牌中的信息。這種情況的一種常見的解決方案是使數字或靜態(tài)圖形主動發(fā)出背光以便吸引更多的注意。然而，這種主動發(fā)出背光可能導致的代價是需要更多的能量和電子器件成本，并在給定環(huán)境中產生更多的熱量，這些可能都是不可取的。因此，需要新的發(fā)光方法或以其他方式使靜態(tài)圖形標牌吸引更多注
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【發(fā)明內容】

[0002]符合本發(fā)明的自發(fā)光背光的標牌包括具有用于重新定向光線的結構化表面的轉向膜、在至少一個方向上提供漫射的漫射體、以及位于漫射體上的圖形。轉向膜經由結構化表面將光線朝圖形的觀察者引導，以被動照亮該標牌。
[0003]符合本發(fā)明的自發(fā)光前光的標牌包括在至少一個方向上提供漫射的漫射體、位于漫射體上的圖形、具有用于重新定向光線的結構化表面的轉向膜、以及位于轉向膜上的反射體。轉向膜經由結構化表面將光線朝圖形的觀察者引導，以被動照亮該標牌。
[0004]符合本發(fā)明的另一種自發(fā)光前光的標牌包括具有用于重新定向光線的結構化表面的轉向膜、位于轉向膜上并在至少一個方向上提供漫射的漫射體、位于轉向膜上的圖形、以及位于漫射體上的反射體。轉向膜經由結構化表面將光線朝圖形的觀察者引導，以被動照殼該標牌。
[0005]前光和背光標牌可成型為具有或不具有圖形，使得該形狀提供待傳送給觀察者的內容。該標牌也可為雙側標牌，所述兩個標牌背對背布置以用于在標牌的兩側上提供內容。
【附圖說明】
[0006]附圖并入本說明書中并構成本說明書的一部分，并且連同【具體實施方式】來闡明本發(fā)明的優(yōu)點和原理。在這些附圖中，
[0007]圖1為自發(fā)光背光的標牌的側面剖視圖；
[0008]圖2為示出圖1的標牌的光線跟蹤的圖示；
[0009]圖3為自發(fā)光前光的標牌的側面剖視圖；
[0010]圖4為圖3的標牌的替代構造的側面剖視圖；
[0011]圖5為示出圖3的標牌的光線跟蹤的圖示；
[0012]圖6為自發(fā)光背光的成型標牌的側面剖視圖；
[0013]圖7為自發(fā)光前光的成型標牌的側面剖視圖；
[0014]圖8為不具有圖形的成型標牌的實例的如視圖；
[0015]圖9為具有圖形的成型標牌的實例的前視圖；
[0016]圖10為具有兩個前光標牌的自發(fā)光的雙側標牌的側面剖視圖；以及
[0017]圖11為具有前光標牌和背光標牌的自發(fā)光的雙側標牌的側面剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明的實施例利用環(huán)境光照或遠距離光照來使觀察者感知具有附接至其的供電背光源的圖形。特別地，該標牌使用轉向膜和一個或多個漫射體來提供受控漫射，以便將光線朝圖形的觀察者引導。該圖形標牌可用于多種途徑，諸如橫幅應用、廣告、購買點標牌、交通標牌或可能需要照亮圖形但不具有主動供電背光源的任何種類的圖形。該標牌也可成型為具有或不具有圖形，使得該形狀提供待傳送給觀察者的內容。
[0019]被動發(fā)光標牌的實例在于2013年I月31日提交的名稱為“Self IlluminatedSignage for Printed Graphics”的美國專利申請序列號13/755083中有所描述，該專利申請如同全文陳述一樣以引用方式并入本文。
[0020]背光標牌
[0021]圖1為自發(fā)光背光的標牌10的側面剖視圖。標牌10包括轉向膜12、第一漫射體14、第二漫射體16和圖形20。標牌10任選地包括介于漫射體14和16之間的氣隙18。另選地，漫射體14和16可發(fā)生物理接觸，或者可通過光學透明材料隔開而非通過氣隙隔開。標牌10的膜或組件可任選地保持在一起并且邊緣由通常圍繞膜的邊緣的條帶或框架22和24封邊。圖形20可打印在漫射體16上或打印在透明體上，該透明體施加到例如層壓到漫射體16上。
[0022]轉向膜12可例如實現為60°棱鏡膜，或實現為具有用于重新定向光線的結構化表面的其他類型的光重定向膜。漫射體14和16可實現為透鏡狀漫射膜，例如實現為面向或遠離圖形20的觀察者的透鏡狀層。任選的氣隙18可有助于防止在將透鏡狀漫射膜用作漫射體時發(fā)生對透鏡狀層的損壞。氣隙還提供折射率差異。漫射體14在至少一個方向上提供漫射，而漫射體16在不同的方向上提供漫射。當漫射體14實現為透鏡狀漫射膜時，其優(yōu)選地具有沿基本平行于轉向膜12的棱鏡的相同方向延伸的透鏡狀層。優(yōu)選地，漫射體14和16在正交方向上提供漫射，如圖1所示，以提供更好的圖形20照明均勻度。與采用兩個漫射體相反，也可僅使用一個漫射體14或16。而且，漫射體14和16可由單個非對稱漫射體替代。漫射膜14的透鏡狀層可任選地與轉向膜12的棱鏡對齊，該轉向膜的棱鏡能夠提供更多的增益。美國專利7，165，959公開了一種用于在膜的相背對側對齊微復制結構的系統，該專利申請如同全文陳述一樣以引用方式并入本文。
[0023]在使用過程中，轉向膜12中的結構(三棱鏡)將來自光源26諸如室內燈的光線引導至圖形20，以便為觀察者21被動照亮標牌。圖2為示出圖1的標牌的光線跟蹤的由線條28表示的圖示，該圖示示出轉向膜12如何將光線從室內燈26引導至圖形20和觀察者21以用于被動照明。
[0024]前光標牌
[0025]圖3為自發(fā)光前光的標牌30的側面剖視圖。標牌30包括轉向膜32、反射體34、漫射體36和圖形40。標牌30任選地包括介于轉向膜32和圖形40之間的氣隙38。另選地，轉向膜32和圖形40可發(fā)生物理接觸，或者可通過光學透明材料隔開而非通過氣隙隔開。標牌30的膜或組件可任選地保持在一起并且邊緣由通常圍繞膜的邊緣的條帶或框架42和44封邊。圖形40可打印在漫射體36上或打印在透明體上，該透明體施加到例如層壓到漫射體36上。
[0026]轉向膜32可例如實現為鋸齒狀棱鏡膜，或實現為具有用于重新定向光線的結構化表面的其他類型的光重定向膜。例如，可使用線性菲涅耳膜來替代鋸齒狀棱鏡膜。反射體34可實現為鏡面反射體，例如得自3M公司的增強型鏡面反射體(ESR)膜。在一些情況下，鏡面反射體可結構化，以便提供有限量的角展度。具有結構的鏡面反射體包括例如金屬化微結構膜。在一些情況下，反射體實際上可為半鏡面，其中反射體為反射體上的入射光線提供少量的漫射或有限量的漫射。半鏡面反射體包括例如ESR膜上的輕度漫射涂層。漫射體36可實現為透鏡狀漫射膜，例如具有相對于轉向膜32的棱鏡呈45°布置的透鏡狀層。當實現為透鏡狀漫射膜時，該透鏡狀層面向或遠離圖形40的觀察者。與透鏡狀漫射膜相反，漫射體36可實現為非對稱漫射體。任選的氣隙38可有助于防止發(fā)生對轉向膜32的棱鏡的損壞。氣隙還提供了折射率差異。
[0027]在使用過程中，轉向膜32中的特征部(例如，鋸齒狀棱鏡)將來自光源46諸如室內燈的光線引導至圖形40，以便為觀察者41被動照亮標牌。圖5為示出圖3的標牌的光線跟蹤的由線條48表示的圖示，該圖示示出轉向膜32如何將光線從室內燈46引導至圖形40和觀察者41以用于被動照明。
[0028]圖4為前光自發(fā)光的標牌50的側面剖視圖，其為標牌30的替代構造。標牌50包括轉向膜52、反射體54、漫射體56和圖形60。標牌50也可包括介于轉向膜52和漫射體56之間的任選的氣隙58，以及介于轉向膜52和圖形60之間的任選的氣隙59?？墒褂萌芜x的邊緣條帶或框架62和64圍繞標牌50的邊緣。在這一替代構造中，漫射體布置在轉向膜后面(介于反射體和轉向膜之間)，使從觀察者的角度看，圖形60保留在轉向膜的前面。在這一替代構造中，漫射體可通過層壓或微復制工藝附接到轉向膜，其中使漫射體的背面金屬化以無需使用單獨的反射體。標牌50的組件可實現為上文識別出的標牌30的組件。在使用過程中，轉向膜52將來自光源66的光線引導至圖形60和觀察者61，以便被動照亮標牌。
[0029]前光標牌的替代構造可包括上述設計，不同之處在于標牌可在重復圖案中加入曲面，以便使結構的工作面的大部分始終面向光源。重復棱鏡圖案的曲率半徑的中心可使得其大部分位于直接定位在標牌上方的光源的投影中心處。該設計可產生指示鏡面反射被很好控制的單個亮點。漫射體可用于將輸出分散為可用寬度。該構造可與作為光源的近源一起使用。
[0030]成銦標牌
[0031]圖6為自發(fā)光背光的成型標牌70的側面剖視圖。標牌70包括轉向膜72、第一漫射體74和第二漫射體76。標牌70任選地包括介于漫射體74和漫射體76之間的氣隙78。另選地，漫射體74和漫射體76可發(fā)生物理接觸，或者可通過光學透明材料隔開而非