专利名称：一种立体彩绘照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明装置，特别是涉及一种立体彩绘照明装置，随着平面与柔软可弯曲的光源的发展，结合照明与艺术彩绘的呈现，可为照明设计添加无限的可能性。本实用新型主要在于利用数字印刷在透明片材上，达到艺术呈现的效果，更利用借由透明的微透镜阵列透明片材，使影像呈现三度空间(3D)的立体效果。
背景技术：
立体成像技术可划分为两大类:⑴以双眼直接可以观察到立体效果；⑵必须戴辅助工具(例如:戴特殊眼镜)才能观察到立体效果。其中，第一类的立体成像技术有:视差遮障立体法(Parallax Barrier)又称黑线立体法(Black Line Stereo)、立体全像术(Holography)、立体叠纹法(Hologravure)、光栅式立体显示法(Lenticular3D Display)、堆叠立体法(Integral Method)等技术。光栅式立体显示法是利用半球型透镜(Microlens)或柱状透镜(lenticularlens)矩阵，放置于2D图案之前，随着视角的改变，每一个透镜中呈现的图案有些许的不同，随着视角移动，来自不同透镜的影像会使观赏者产生立体感觉。立体叠纹(Moire3D)的立体视觉效果，有别于一般光栅板立体印刷技术，以叠纹数学公式计算出叠纹立体深度(可以控制前景深度与背景深度)。目前立体叠纹印刷可以分为光栅式立体叠纹与微透镜式立体叠纹(圆点光栅.)立体叠纹也有一项缺点是，有些人看到时眼睛会感觉不舒服(因其视觉距焦不同，比较前面)，观看距离拉远一点就比较好。立体叠纹在印刷上有许多的限制与挑战，目前常看到的叠纹以单色调为主，若要印制彩色叠纹会有套印不准的问题，往往会造成整批印刷品产生严重色差，一般叠纹最好以专色(特别色)加四色一起印刷最为理想。
光栅板依材质可分为:聚对苯二甲酸乙二酯PET(目前最常用材料)、聚氯乙烯PVC (软质材料)、聚丙烯PP (价格低但效果差不宜做大尺寸)、聚苯乙烯及压克力等，其中以压克力的透光性最好。
实用新型内容随着发光二极管(Lightemitting diode, LED)与有机发光二极管(Organiclight emitting diode, 0LED)光源的发展,平面与柔软可弯曲的可挠式光源已成为必然的趋势，更是照明设计师开发新创意的时机。照明不在只是照明，结合艺术造型与彩绘，更为室内与室外的整体艺术，添加了无限的可能性。从设计的角度来看，因整个表面发出均匀的光线，非常适合室内装饰的平面，如墙面、地板，天花板，台面以及窗帘和服装的照明可能性。也由于OLED轻薄可弯曲的特性，可使光线弯曲灵活可以有效地在有限的空间自由的发挥创新的设计，如汽车、飞机、豪华客轮与机动车的内饰上。从低热量的照明优点而言，非常适合敏感温度控制的冷藏陈列柜的标示与广告看板。[0009]本实用新型提供的一种立体彩绘照明装置，包含一透明片材、一印刷层、一光源及边框所组合而成；其中该透明片材的一表面具有凸型柱状透镜、凹型柱状透镜或半球型微透镜阵列，而印刷层则在该透明片材的另一面，透明片材与印刷层间增加一层表面改质层；其中该光源选自发光二极管模块光源，借由边框将光源与透明片材组合而成，所述发光二极管模块光源包括:有机发光二极管光源。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该光源放置于印刷层的背面为直下式背光源，或在透明片材的四周为侧光源。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该凸型柱状透镜或凹型柱状透镜阵列的每英寸柱状透镜线数介于5至100之间。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该有机发光二极管光源以柔软基材制作，该边框也为可挠性的塑胶或透明导电膜，因此整体照明装置呈现可弯曲特性。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该透明片材选自塑胶板，玻璃或透明导电膜。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该透明片材的印刷层面，在透明片材的表面，同时也具有表面的微结构，印刷层图纹则在微结构面上，其中该微结构为菱镜结构、金字塔结构或半球型微透镜阵列。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该透明片材的印刷层面，在透明片材的表面，先另外贴一层有表面微结构的透明膜材，印刷层图纹则在微结构面，其中该微结构为菱镜结构、金字塔结构或半球型微透镜阵列。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该透明片材具印刷层表面的菱镜结构与透明片材另一表面的凸型柱状透镜结构排列呈平行排列或垂直排列。较佳的，上述的立体彩绘照明装置，其中该边框选自金属、塑胶、木框或弹性材料。本实用新型还提供一种立体彩绘照明装置，包含两片的透明片材、其上各有一相同图纹的印刷层、一光源及边框所组合而成；其中该透明片材的一表面具有菱型透镜、凸型柱状透镜、凹型柱状透镜或半球型微透镜阵列，而印刷层则在透镜上面，透镜与印刷层间增加一层表面改质层；其中该光源可以选自发光二极管模块；将两片具有相同图纹的透明片材，以印刷面向光源，两个图纹同向重叠但错开0.2至3毫米的距离，再以边框将该两片透明片材与光源组合，所述发光二极管模块光源包括:有机发光二极管光源。本实用新型主要在于利用圆柱状光栅(Lenticular)与立体叠纹的原理，及数字印刷技术，使透明片材呈现高色彩饱和度的立体艺术感，结合发光二极管如有机发光二极管光源模块的平面与可挠性光源模块及框架，形成立体彩绘照明装置。其中透明片材上的微透镜阵列与数字印刷技术，使2度空间(2D)影像呈现三度空间(3D)的立体效果。透明片材上的微结构设计，更进一步达到聚光、均光的功效。当光源为LED时，该透明片材可以为LED模块的导光板；当光源为OLED时，该透明片材可以为OLED的封装材料。当然也可以是LED或OLED模块外，额外加上的透明材。该材料一般为玻璃、塑胶膜或透明导电膜。透明导电膜为一透明膜(一般为PET)，在其上镀有铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)、氧化锌(ZnO)、金属网、纳米碳管、石墨烯、金属纳米线与导电高分子(US4959430)等的透明导电层图案(pattern)等。平面光源目前已有模块化的商品可以取得，例如:茂林公司与东贝公司的LED平板光源、飞利浦(PHILPS)的OLED (Lumiblade Panel)及欧司朗(OSRAM)的OLED平板光源(ORBEOS)。可挠性OLED光源目前也有许多公司接近商品化，例如:三星(Samsung)与乐金(LG)公司。本实用新型主要待克服的问题为如何保有高色彩饱和度、高亮度并具有高对比的立体彩绘照明呈现，因此选用单面或双面透镜结构的材料进行印刷，及不同透镜结构的组合，是本实用新型的关键技术。为了达到3D立体的图案呈现，透镜阵列的使用为主要的手段，其中包括凸型柱状透镜结构、凹型柱状透镜结构或半球型微透镜阵列。上述的表面结构除了提供3D的效果，更有降低外部光线反射的功能，使得印刷图纹的对比提升。为了达到高色彩饱和度，本实用新型利用适当的表面处理技术，以增加油墨在透明塑胶、玻璃或透明导电膜材料上的吸附能力。结合数字印刷技术，达到高解析度的图纹效果，然后涂上一层高硬度的透明油墨保护层4，以避免印刷图纹被刮伤。其中可视需要调整改质层与油墨保护层的折射率，以达到整体高穿透，低反射的效果。为了进一步增加光源的出光率，本实用新型采用复合透镜片材，一面为柱状柱状透镜提供3D的效果；另一面为待印刷面则为柱状、半球形或金字塔型微结构，该微结构除了具有聚光或扩散均光的效果，其高低粗糙表面，也达到较好的油墨附着性，与色饱和度。针对有机发光二极管光源，菱镜结构或金字塔结构，有助于萃取出OLED光，而达到高亮度的效果。柱状透镜或复合透镜的生产方式可分为:1.用柱状模具滚压方式。2.用具柱状镜形状的模具，以塑胶射出方式成形。3.用具柱状镜形状滚轮，用UV胶压合方式成形。拥有完美的无瑕疵的柱状结构非常重要，可帮助3D效果呈现的连续性；至于复合透镜中待印刷的微结构，则可容许些许的缺陷，印刷后有部分遮瑕的效果。针对传统立体叠纹在印刷上有许多的限制与挑战，以及常用单色调为主及套印不准的问题，本实用新型乃采用两个完全完全相同的印刷，根据观赏距离，找出一适当的错位距离叠图后，制造出类似两眼视差的效果，而达到立体的视觉效果。如此，可以免去套印不准的问题，及其衍生的单色调限制。本实用新型中的边框可以选自金属、塑胶、木框或弹性材料以配合可挠性有机发光二极管模块。由前述说明可知，本实用新型具备下列优点:1.平面或可挠性照明装置，可以经由印刷而具有艺术美感，及提供资讯的功能，因此开创照明装置的新应用领域。2.借由结合柱状透镜结构或半球型透镜结构，印刷图纹呈现立体效果，使要传递艺术影像更为生动，使照明用于广告行销上，更能吸引客户的注意。3.由于3D影像的视觉效果，加上薄型的发光二极管如有机发光二极管光源，使得照明灯具脱离传统的单调思维，开创了空间照明以外，在资讯显示、吸引目光与警示等无限的新创意与应用。本实用新型赋予传统照明所不具备的效能，开创照明装置具备前所未见的吸引目光的艺术与资讯传递功效，使用者可以在需要照明的地方，兼顾美学与吸引目光的需求，本实用新型实具备新颖、进步及产业利用的要件。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下:图1是绘示一种立体彩绘照明装置的截面示意图。图2是绘示另一种立体彩绘照明装置的截面示意图。图3(a)和图3(b)是绘示平行与垂直复合透镜片材的截面示意图。图4是绘示平行复合透镜片材的立体彩绘照明装置的截面示意图。图5是绘示菱镜片材叠纹的立体彩绘照明装置的侧视示意图。图6是绘示凹型柱状透镜的截面示意图；图7是印刷层在透镜面的示意图。主要元件符号说明1.柱状透镜片材2.表面改质层3.印刷层4.油墨保护层5.有机发光二极管模块6.封装材7.密封胶8.导电线9.塑胶基材10.透明导电膜11.菱镜结构片材12a平行复合透镜12b垂直复合透镜13.凹型柱状透镜14半球型微透镜阵列d.位移距离
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，对本实用新型为达成预定目的，所采取的技术手段及功效，得更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。为了比较各种方式的立体效果，因此选用相同的光源、图案与相同的印刷设定。实施例一如图1所示，选用以10公分XlO公分压克力材料制作的柱状透镜片材1，其规格为厚度0.68mm,间距为每英寸62线束的柱状透镜透明片材，在其光滑面涂上表面改质层2，以改善油墨的附着性，再以数字印刷的方式，印上所要的图纹的印刷层3，然后涂上一层高硬度的透明油墨保护层4，以避免印刷图纹被刮伤。其中可视需要调整改质层与油墨保护层的折射率，以达到整体高穿透，低反射的效果。如此便完成已印刷的柱状透镜片材。选用9公分X 9公分的欧司朗(OSRAM)公司的ORBEOS有机发光二极管模块5，发光效率每瓦14流明(Lm), 辉度2800nits,色温2800K以下,演色性指数(Color RenderingIndex, CRI)约86。以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为封装材6，以密封胶7将有机发光二极管光源包覆封装在上述已印刷的柱状透镜片材上，将光源的正负电极导电线8接上电源，然后组装上铝挤型的边框元件、搭接片与扣件所构成，即可得到本实用新型的立体彩绘照明装置。实施例二如图2所示，采用如实施例一的材料与方法制作出已印刷的柱状透镜片材，然后在其印刷面的透明油墨保护层4侧，加上一层以PET为塑胶基材9镀上铟锡氧化物(IndiumTin Oxide, ITO),再以蚀刻制作图案(pattern)的透明导电膜10。选用如实施例一的有机发光二极管模块5，将光源的正负电极导电线8接在透明导电膜10的电极上。最后以PET为封装材6，用密封胶7将有机发光二极管光源包覆封装在透明导电膜10上，如此即得到本实用新型的立体彩绘照明装置。实施例三在柱状透镜片材I的光滑面，以感压胶贴合一菱镜结构片材11，即可形成如图3(a)和图3(b)中的复合透镜片材。当贴合的方向为柱状透镜与菱镜结构平行时，则为平行复合透镜12a ;相反的，当贴合的方向为柱状透镜与菱镜结构垂直时，则为垂直复合透镜12b。复合透镜片材除了可以是柱状透镜与菱镜的组合，也可以是柱状与柱状、半球形与金字塔型透镜的组合。此实施例是采用菱镜间距为每英寸80线束的菱镜结构片材11，先在其菱镜结构面，涂上表面改质层2、数字印刷层3及油墨保护层4，形成已印刷的菱镜结构片材11。然后再将其光滑面贴上透明的压克力感压胶，与实施例一中的柱状透镜片材I呈平行接合，形成已印刷的平行复合透镜12a。如实施例一方式组装光源成图4。实施例四如实施例三的方式制作已印刷的菱镜结构片材11，但与柱状透镜片材I呈垂直接合，形成已印刷的垂直复合透镜12b。组装方式实施例一。实施例五此实施例是采用厚度2毫米，间距为每英寸80线数的菱镜结构片材11，先在其菱镜结构面，涂上表面改质层2、数字印刷层3及油墨保护层4，形成已印刷的菱镜结构片材
11。如图5所示，把两组相同的已印刷的菱镜结构片材11，将印刷面向光源，以平行的方式堆叠后，再平移一位移距离d，在此实例中位移距离为I毫米，以产生大视角时的叠纹立体效果，在I米的观赏距离下，正视无3D效果，但大视角3D效果很好。照明装置一般装在2-3米的高度，在此距离下观赏，一般视角在45度内，因此增加位移距离为至约2毫米，印刷图纹呈现良好的立体效果。将两个已印刷菱镜结构片材相距组装2毫米，与有机发光二极管模块5与框架一起组装。如前述的叠纹立体效果，其中该菱镜结构片材11可以用凸型柱状透镜、凹型柱状透镜13，如图6所示或半球型微透镜阵列14取代，而印刷层则在透镜面(如图7)，透明片材与印刷层间可增加一层表面改质层；其中该光源可以选自发光二极管模块如有机发光二极管光源；把该两片相同印刷层的透明片材，两个图纹同向重叠但错开0.2至3毫米的距离，再以边框将该两片已印刷的透明片材与有机发光二极管模块5组合。对照组[0068]如实施例一，以10公分X 10公分压克力平板材料(厚度0.68mm)代替柱状透镜片材1，进行印刷相关程序，并与相同的光源模块与边框组合。综合以上实施例的结果如下表:
权利要求1.一种立体彩绘照明装置，其特征在于包含一透明片材、一印刷层、一光源及边框所组合而成；其中该透明片材的一表面具有凸型柱状透镜、凹型柱状透镜或半球型微透镜阵列，而印刷层则在该透明片材的另一面，透明片材与印刷层间增加一层表面改质层；其中该光源选自发光二极管模块光源，借由边框将光源与透明片材组合而成，所述发光二极管模块光源包括:有机发光二极管光源。
2.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中该光源放置于印刷层的背面为直下式背光源，或在透明片材的四周为侧光源。
3.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中该凸型柱状透镜或凹型柱状透镜阵列的每英寸柱状透镜线数介于5至100之间。
4.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中该有机发光二极管光源以柔软基材制作，该边框也为可挠性的塑胶或透明导电膜，因此整体照明装置呈现可弯曲特性。
5.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中该透明片材选自塑胶板，玻璃或透明导电膜。
6.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中透明片材具有印刷层的表面具有微结构，印刷层的图纹则在微结构上，其中该微结构为菱镜结构、金字塔结构或半球型微透镜阵列。
7.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中透明片材具有印刷层的表面另外贴一层表面具有微结构的透明膜材，印刷层的图纹则在微结构上，其中该微结构为菱镜结构、金字塔结构或半球型微透镜阵列。
8.如权利要求6或7所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于透明片材具有印刷层的表面的该菱镜结构与透明片材另一表面的所述凸型柱状透镜排列呈平行排列或垂直排列。
9.如权利要求1所述的一种立体彩绘照明装置，其特征在于其中该边框选自金属、塑胶、木框或弹性材料。
10.一种立体彩绘照明装置，其特征在于包含两片的透明片材、其上各有一相同图纹的印刷层、一光源及边框所组合而成；其中该透明片材的一表面具有菱型透镜、凸型柱状透镜、凹型柱状透镜或半球型透镜阵列，而印刷层则在透镜上面，透镜与印刷层间增加一层表面改质层；其中该光源可以选自发光二极管模块光源；将两片具有相同图纹的透明片材，以印刷层面向光源，两个图纹同向重叠但错开0.2至3毫米的距离，再以边框将该两片透明片材与光源组合，所述发光二极管模块光源包括:有机发光二极管光源。
专利摘要本实用新型有关于立体彩绘照明装置，包含透明片材、印刷层、光源及边框；透明片材的一表面具有凸型柱状透镜结构、凹型柱状透镜结构或半球型微透镜阵列，印刷层在该透明片材的另一面，透明片材与印刷层间增加一层表面改质层；该光源选自发光二极管模块如有机发光二极管光源，借由边框将光源与透明片材组合而成。本实用新型利用圆柱状光栅与立体叠纹的原理及数字印刷技术，使透明片材呈现高色彩饱和度的立体艺术感，结合发光二极管如有机发光二极管模块的平面与可挠性光源模块及框架形成立体彩绘照明装置。透明片材上的微透镜阵列与数字印刷技术，使2度空间影像呈现三度空间的立体效果。透明片材上的透镜结构设计，更进一步达到聚光、均光的功效。
文档编号G02B27/22GK203036552SQ20122031360
公开日2013年7月3日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者黄瑜贞 申请人:黄瑜贞