用于印刷图形的自发光的成型和双侧标牌的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]印刷图形已在广告、安全和个人使用领域应用了许多年。这些显示器已变得如此司空见惯，以至于可能通常难以注意到一些此类标牌中的信息。这种情况的一种常见的解决方案是使数字或静态图形主动发出背光以便吸引更多的注意。然而，这种主动发出背光可能导致的代价是需要更多的能量和电子器件成本，并在给定环境中产生更多的热量，这些可能都是不可取的。因此，需要新的发光方法或以其他方式使静态图形标牌吸引更多注
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【发明内容】
[0002]符合本发明的自发光背光的标牌包括具有用于重新定向光线的结构化表面的转向膜、在至少一个方向上提供漫射的漫射体、以及位于漫射体上的图形。转向膜经由结构化表面将光线朝图形的观察者引导，以被动照亮该标牌。
[0003]符合本发明的自发光前光的标牌包括在至少一个方向上提供漫射的漫射体、位于漫射体上的图形、具有用于重新定向光线的结构化表面的转向膜、以及位于转向膜上的反射体。转向膜经由结构化表面将光线朝图形的观察者引导，以被动照亮该标牌。
[0004]符合本发明的另一种自发光前光的标牌包括具有用于重新定向光线的结构化表面的转向膜、位于转向膜上并在至少一个方向上提供漫射的漫射体、位于转向膜上的图形、以及位于漫射体上的反射体。转向膜经由结构化表面将光线朝图形的观察者引导，以被动照壳该标牌。
[0005]前光和背光标牌可成型为具有或不具有图形，使得该形状提供待传送给观察者的内容。该标牌也可为双侧标牌，所述两个标牌背对背布置以用于在标牌的两侧上提供内容。
【附图说明】
[0006]附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，并且连同【具体实施方式】来阐明本发明的优点和原理。在这些附图中，
[0007]图1为自发光背光的标牌的侧面剖视图；
[0008]图2为示出图1的标牌的光线跟踪的图示；
[0009]图3为自发光前光的标牌的侧面剖视图；
[0010]图4为图3的标牌的替代构造的侧面剖视图；
[0011]图5为示出图3的标牌的光线跟踪的图示；
[0012]图6为自发光背光的成型标牌的侧面剖视图；
[0013]图7为自发光前光的成型标牌的侧面剖视图；
[0014]图8为不具有图形的成型标牌的实例的如视图；
[0015]图9为具有图形的成型标牌的实例的前视图；
[0016]图10为具有两个前光标牌的自发光的双侧标牌的侧面剖视图；以及
[0017]图11为具有前光标牌和背光标牌的自发光的双侧标牌的侧面剖视图。
【具体实施方式】
[0018]本发明的实施例利用环境光照或远距离光照来使观察者感知具有附接至其的供电背光源的图形。特别地，该标牌使用转向膜和一个或多个漫射体来提供受控漫射，以便将光线朝图形的观察者引导。该图形标牌可用于多种途径，诸如横幅应用、广告、购买点标牌、交通标牌或可能需要照亮图形但不具有主动供电背光源的任何种类的图形。该标牌也可成型为具有或不具有图形，使得该形状提供待传送给观察者的内容。
[0019]被动发光标牌的实例在于2013年I月31日提交的名称为“Self IlluminatedSignage for Printed Graphics”的美国专利申请序列号13/755083中有所描述，该专利申请如同全文陈述一样以引用方式并入本文。
[0020]背光标牌
[0021]图1为自发光背光的标牌10的侧面剖视图。标牌10包括转向膜12、第一漫射体14、第二漫射体16和图形20。标牌10任选地包括介于漫射体14和16之间的气隙18。另选地，漫射体14和16可发生物理接触，或者可通过光学透明材料隔开而非通过气隙隔开。标牌10的膜或组件可任选地保持在一起并且边缘由通常围绕膜的边缘的条带或框架22和24封边。图形20可打印在漫射体16上或打印在透明体上，该透明体施加到例如层压到漫射体16上。
[0022]转向膜12可例如实现为60°棱镜膜，或实现为具有用于重新定向光线的结构化表面的其他类型的光重定向膜。漫射体14和16可实现为透镜状漫射膜，例如实现为面向或远离图形20的观察者的透镜状层。任选的气隙18可有助于防止在将透镜状漫射膜用作漫射体时发生对透镜状层的损坏。气隙还提供折射率差异。漫射体14在至少一个方向上提供漫射，而漫射体16在不同的方向上提供漫射。当漫射体14实现为透镜状漫射膜时，其优选地具有沿基本平行于转向膜12的棱镜的相同方向延伸的透镜状层。优选地，漫射体14和16在正交方向上提供漫射，如图1所示，以提供更好的图形20照明均匀度。与采用两个漫射体相反，也可仅使用一个漫射体14或16。而且，漫射体14和16可由单个非对称漫射体替代。漫射膜14的透镜状层可任选地与转向膜12的棱镜对齐，该转向膜的棱镜能够提供更多的增益。美国专利7，165，959公开了一种用于在膜的相背对侧对齐微复制结构的系统，该专利申请如同全文陈述一样以引用方式并入本文。
[0023]在使用过程中，转向膜12中的结构(三棱镜)将来自光源26诸如室内灯的光线引导至图形20，以便为观察者21被动照亮标牌。图2为示出图1的标牌的光线跟踪的由线条28表示的图示，该图示示出转向膜12如何将光线从室内灯26引导至图形20和观察者21以用于被动照明。
[0024]前光标牌
[0025]图3为自发光前光的标牌30的侧面剖视图。标牌30包括转向膜32、反射体34、漫射体36和图形40。标牌30任选地包括介于转向膜32和图形40之间的气隙38。另选地，转向膜32和图形40可发生物理接触，或者可通过光学透明材料隔开而非通过气隙隔开。标牌30的膜或组件可任选地保持在一起并且边缘由通常围绕膜的边缘的条带或框架42和44封边。图形40可打印在漫射体36上或打印在透明体上，该透明体施加到例如层压到漫射体36上。
[0026]转向膜32可例如实现为锯齿状棱镜膜，或实现为具有用于重新定向光线的结构化表面的其他类型的光重定向膜。例如，可使用线性菲涅耳膜来替代锯齿状棱镜膜。反射体34可实现为镜面反射体，例如得自3M公司的增强型镜面反射体(ESR)膜。在一些情况下，镜面反射体可结构化，以便提供有限量的角展度。具有结构的镜面反射体包括例如金属化微结构膜。在一些情况下，反射体实际上可为半镜面，其中反射体为反射体上的入射光线提供少量的漫射或有限量的漫射。半镜面反射体包括例如ESR膜上的轻度漫射涂层。漫射体36可实现为透镜状漫射膜，例如具有相对于转向膜32的棱镜呈45°布置的透镜状层。当实现为透镜状漫射膜时，该透镜状层面向或远离图形40的观察者。与透镜状漫射膜相反，漫射体36可实现为非对称漫射体。任选的气隙38可有助于防止发生对转向膜32的棱镜的损坏。气隙还提供了折射率差异。
[0027]在使用过程中，转向膜32中的特征部(例如，锯齿状棱镜)将来自光源46诸如室内灯的光线引导至图形40，以便为观察者41被动照亮标牌。图5为示出图3的标牌的光线跟踪的由线条48表示的图示，该图示示出转向膜32如何将光线从室内灯46引导至图形40和观察者41以用于被动照明。
[0028]图4为前光自发光的标牌50的侧面剖视图，其为标牌30的替代构造。标牌50包括转向膜52、反射体54、漫射体56和图形60。标牌50也可包括介于转向膜52和漫射体56之间的任选的气隙58，以及介于转向膜52和图形60之间的任选的气隙59。可使用任选的边缘条带或框架62和64围绕标牌50的边缘。在这一替代构造中，漫射体布置在转向膜后面(介于反射体和转向膜之间)，使从观察者的角度看，图形60保留在转向膜的前面。在这一替代构造中，漫射体可通过层压或微复制工艺附接到转向膜，其中使漫射体的背面金属化以无需使用单独的反射体。标牌50的组件可实现为上文识别出的标牌30的组件。在使用过程中，转向膜52将来自光源66的光线引导至图形60和观察者61，以便被动照亮标牌。
[0029]前光标牌的替代构造可包括上述设计，不同之处在于标牌可在重复图案中加入曲面，以便使结构的工作面的大部分始终面向光源。重复棱镜图案的曲率半径的中心可使得其大部分位于直接定位在标牌上方的光源的投影中心处。该设计可产生指示镜面反射被很好控制的单个亮点。漫射体可用于将输出分散为可用宽度。该构造可与作为光源的近源一起使用。
[0030]成铟标牌
[0031]图6为自发光背光的成型标牌70的侧面剖视图。标牌70包括转向膜72、第一漫射体74和第二漫射体76。标牌70任选地包括介于漫射体74和漫射体76之间的气隙78。另选地，漫射体74和漫射体76可发生物理接触，或者可通过光学透明材料隔开而非