用于照明设备的盖板及具有该盖板的照明设备.pdf

本发明公开了一种用于照明设备的盖板及具有该盖板的照明设备，其与传统技术相比具有更好的光漫射性和光均匀性以及更好的光传输性，从而改善了亮度特性。该盖板设置在照明设备的光源的外部来向外出射光源发出的光。该盖板由透光树脂材料制成，该树脂材料有5～35％的用于光散射的气泡，该气泡的直径在60μm～700μm范围内，并且该盖板在漫射光到盖板整个区域时出射从光源发出的光。

1.  一种用于照明设备的盖板，该盖板设置在所述照明设备的光源的外部，以向外出射所述光源发出的光，其中所述盖板由透光树脂材料制成，所述树脂材料具有用于光散射的5～35％气泡，以通过盖板整个表面漫射和出射从所述光源发出的光。

2.  如权利要求1所述的用于照明设备的盖板，其中，所述气泡的平均尺寸在60μm～700μm的范围内。

3.  如权利要求1所述的用于照明设备的盖板，其中，所述气泡的平均尺寸(直径)从光入射面到光出射面增加或减小。

4.  如权利要求1所述的用于照明设备的盖板，其中，具有预定凹凸形状的图案形成在面向所述光源的光入射面。

5.  如权利要求4所述的用于照明设备的盖板，其中，所述图案为棱柱形、多棱锥形或压纹形，并且被连续地形成在所述光入射面的整个表面上。

6.  如权利要求1所述的用于照明设备的盖板，其中，所述盖板包括气泡层和光传输层，所述气泡层具有预定厚度并包括形成在所述气泡层内部的用于光散射的无数气泡，所述光传输层没有交界面地一体形成在所述气泡层的一个表面上，具有预定厚度，并且在所述光传输层内部不包括气泡。

7.  如权利要求6所述的用于照明设备的盖板，其中，预定的凹凸形状的图案连续地形成在所述光传输层的外表面上。

8.  如权利要求6所述的用于照明设备的盖板，其中，所述光传输层用和所述气泡层同样的材料制成，并且被粘附到所述气泡层的一个表面上，同时被堆叠在所述气泡层的该表面上。

9.  一种照明设备，包括：
箱子；
安装在所述箱子内部用来发光的光源；和
安装在所述光源外侧的盖板，该盖板由包含用于光散射的气泡的透光树脂材料制成，所述气泡的包含率为5～35％，这样所述盖板出射所述光源发出的光，同时将所述光漫射到所述盖板的整个表面。

10.  如权利要求9所述的照明设备，进一步包括安装在所述箱子内部的支撑部件，用于支撑所述盖板的后表面，从而防止该盖板朝向光源弯曲。

11.  如权利要求9所述的照明设备，进一步包括用于二次漫射的、安装在所述盖板的前表面或后表面的树脂板，该树脂板由具有光透射性的树脂材料制成。

12.  如权利要求9所述的照明设备，其中，所述盖板的气泡的直径在60μm～700μm的范围内。

13.  如权利要求9所述的照明设备，其中，具有凹凸形状的图案形成在面向所述光源的光入射面上。

14.  如权利要求9所述的照明设备，其中，所述盖板包括预定厚度的气泡层和预定厚度的光传输层，所述气泡层具有形成在所述气泡层内部的用于光散射的无数气泡，所述光传输层没有交界面地一体形成在所述气泡层的一个表面上，并且在所述光传输层内部不包括气泡。

用于照明设备的盖板及具有该盖板的照明设备
技术领域
本发明涉及一种用于照明设备的盖板，尤其涉及一种应用于例如广告牌的广告设备，室内照明，或用于室内设计的照明设备等的照明设备的盖板，以使光源发出的光被均匀散射到整个盖板，使出射的光具有高透光度和高亮度。
背景技术
各种广告设备，例如广告纸，广告牌，和发光广告设备，最近已经被应用到不同公司或不同行业的广告产品中。这样的一种广告设备使用各式的图片，短语，照片，图案等等，以增加要传达给消费者的所需信息的注意度，并且特别的，现已开发了多种利用了照明装置的广告设备，这使得在晚间或低亮度条件下向消费者适当传达所需信息成为可能。
通常，使用照明设备的广告设备包括有具备透光性的透明或半透明材料制成的盖板。盖板向外透射从例如荧光灯或发光二极管(LED)等的光源发出的光，同时漫射这些光，并且隐藏光源。盖板可以具有附在其表面的刻着图片，短语或图案等的薄膜，也可以是本身就具有其特有字符或图片形状等。
另外，除了广告设备，发光设备，例如荧光灯，落地灯，道路照明设备或用于室内设计的照明设备等等，也都可以使用盖板。
大多数用在典型照明设备上的盖板通常是通过加聚合物微粒来制造的，无机粒子，苯乙烯基或丙烯基聚合物微粒等与其部分交联。
然而，传统的盖板具有高比重从而它的重量很重并且需要的制造成本高。还有，传统的盖板有较高的光散射性，但是透光性低，这样有一个问题就是其亮度特性通常较低。
特别的，当一个广告设备较大时，其使用的盖板的尺寸变大并且其厚度也增加。然而，当盖板的厚度如此增加时，盖板所含的微粒数也随其厚度的增加而成比例地增加。因此，透光性显著减小从而亮度也明显下降。
发明内容
技术问题
因此，本发明用来解决上面提到的现有技术中存在的问题，并且本发明提供一种用于照明设备的盖板和一种使用该盖板的照明设备，其能获得较高的光散射性和光均匀性，并且和传统技术相比有较高的透光性，从而改善了亮度特性。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种用于照明设备的盖板，其设置在照明设备的光源的外面，以便向外透射光源发出的光，其中盖板由透光树脂材料制成，所述树脂材料有5～35％的用于光散射的气泡，以便通过盖板的整个表面漫射和透射从光源发出的光。
根据本发明的另一方面，提供了一种照明设备包括：箱子；安装在箱子内部以便发光的光源；和安装在光源外侧的盖板，该盖板由透光树脂材料制成，该树脂材料包括含量为5～35％的用于光散射的气泡，以便盖板在出射光源发出的光的同时，漫射光至盖板的整个表面。
有益效果
根据如上所述的本发明，从照明设备的光源发出的光被盖板的气泡散射和折射，这样光可以均匀的穿过盖板的整个表面漫射，并且穿过气泡时也被折射。从而，透光性的减小程度被最小化，这样可以提供一种较高的亮度特性。
附图说明
本发明的前述的和其它的目的，特征和优点将由下面结合附图的详细的描述变得更加清楚，其中：
图1是广告设备的透视图，该广告设备使用根据本发明的一个实施例的用于发光设备的盖板；
图2是说明图1示出的广告设备的分解透视图；
图3是解释根据本发明的一个实施例的图1示出的广告设备的盖板和光源的主要部分的截面图；
图4是由光学显微镜拍摄的图，示出了盖板的气泡含量低于5％的情况下气泡的状态；
图5是由光学显微镜拍摄的图，示出了包含在盖板中的气泡中的一个直径为65μm的气泡的状态；
图6是由光学显微镜拍摄的图，示出了包含在盖板中的气泡中的一个直径为750μm的气泡；
图7是说明根据本发明的第二实施例的盖板的视图，和图3类似；
图8是根据一个实施例的，说明形成在如图7所示的盖板上的图案的后视图；
图9是根据另一个实施例的，说明形成在如图7所示的盖板上的图案的后视图；
图10是说明根据本发明的第三实施例的盖板的视图，类似图3；
图11是说明根据如图10所示的第三实施例的盖板作了改进的视图；
图12是说明根据本发明的另一个实施例的使用用于照明设备的盖板的广告设备的分解透视图；以及
图13是说明如图12所示的广告设备的主要部分的截面图。
具体实施方式
此后，根据本发明的用于照明设备的盖板和使用该种盖板的照明设备的示例实施方式将参照附图被详细描述。
虽然如下所述的根据本发明的用于照明设备的盖板是扁平方形，但是根据本发明的用于照明设备的盖板可以根据使用盖板的照明设备的特征有不同的形状，例如球形，圆柱形，多面体形，等等。
同样，虽然根据本发明的用于照明设备的盖板能以盖板在照明设备的光源的正上方或围绕光源的方式设置，但是出射光源发出的光至面光源的光导板可以设置在光源的一侧，并且盖板也能安装在光导板的光出射面的外侧来漫射光。
图1至3是说明广告设备的视图，该广告设备使用根据本发明一个实施例的用于照明设备的盖板。
参照图1和2，该广告设备包括有一个面开口的箱子10，安装在箱子10内部的光源20，和与箱子10的开口面装配的盖板30。
盖板30的前面的光出射面具有附于其上的薄膜或布等等，该薄膜或布上面刻着预定的广告语、图案，图片等等，光出射面也可以由具有预定颜色的绘画覆盖。
虽然根据本实施方式，光源20包括至少一个安装在箱子10内部的并具有预定间隔的电路板21，和安装在电路板21上并且彼此之间具有预定间隔的多个发光二极管22(LED)，以便出射光进入电路板21的前侧，另外，可以使用不同的光源例如荧光灯或氖灯等等。
盖板30是隐藏光源20且在将进入内部的光散射到其整个表面的同时将光透射出去。盖板30可以由有透光性的透明或半透明材料制成，例如聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，甲基丙烯酸甲酯(MMA)，环氧树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚丙烯(PP)，ABS树脂等等。
并且，如图3所示，无数用于光散射的气泡31形成在盖板30内部。气泡31执行散射光的功能，还有折射穿过气泡的光的功能，这和现有技术中用的典型微粒不同，从而改进漫射性能并且也将光透射的降低最小化。
气泡31可以在制造盖板30时用泡沫形成方法来形成，例如泡沫挤出方法或泡沫注入方法等等。
在盖板30上形成的每单元体积气泡31的数目和尺寸(直径)必须考虑漫射和透射来形成。当盖板30的每单元体积的气泡31数目太高，即含率太高(超过35％)时，光漫射性较高，但是光透射性降低，从而亮度降低，并且取决于气泡的压缩强度和抗拉伸强度显著降低。另一方面，如图4所示，当盖板30的气泡的含率太低(低于5％)时，光散射程度低从而漫射率显著降低并且盖板不能恰当地执行漫射功能，气泡间的间距变大从而光源能被肉眼观察到。因此，此时盖板不适于照明设备，尤其是广告设备。
而当气泡31的尺寸太小(小于60μm)时，光漫射性较好，但是光透射性变差导致亮度降低。而且，如图5所示，当盖板制造时，由于加工限制很难控制气泡的尺寸，这样其大规模量产实际上是困难的。另一方面，在气泡31的尺寸太大(超过700μm)的情况下，虽然气泡有较好光漫射性，但是每单元气泡用于入射或出射光的直接传输的直接的光传输区域增加了，因此光源能被肉眼模糊地观察到(见图6的照片)。
根据本发明，为了满足光传输性以及光漫射性的要求，并达到量产且适用于广告设备的目的，盖板30应有5％～35％的气泡含率并且气泡尺寸应在60μm～700μm的范围内。
如上所述，当气泡31的尺寸超过700μm时，光源可被肉眼模糊地观察到，盖板作为发光设备的盖的功能被显著恶化。同时，当气泡31的尺寸小于60μm时，不可能达到其大规模生产。
此后，表1示出了实验结果，该实验通过使用在下面的过程中形成的盖板来进行。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEP)树脂在超临界压力状态下被插入到碳酸气体中，并且降低所述压力以产生气泡核。产生的气泡核在高温(100℃)起泡并且被冷却来形成盖板。实验中使用的光源是出射从多个平均亮度2580勒克斯的LED发出的光的发光板。盖板包含平均尺寸(直径)为大约300μm的气泡，并且每一个具有不同的气泡含率，其一个接一个设置在发光板的出射面的上侧。然后，测量通过每一个盖板的照明强度，透光度和漫射强度。
【表1】

如表1所示，与光透射性在50％之内的传统盖板相比，在盖板30气泡含率在5～20％和20～35％之内的情况下，盖板分别有2,220勒克斯和1,980勒克斯的较好的亮度，并且分别有86.0％和76.7％的显著较好的透光性。
然而，在盖板30的气泡含率超过35％的情况下，光漫射性很高，但是光透射性减小从而导致亮度显著降低至1370勒克斯。因此，盖板30不适合用在发光设备上。
另外，在盖板30气泡含率少于5％的情况下，由于气泡之间的距离大，光直接透射的数量过多导致光透射性高，但是光漫射性显著降低。因此，在这种情况下，盖板在达到光漫射性方面的不足导致它不适合用在发光设备中。
因此，为了使用根据本发明的盖板作为广告牌等中的发光设备，其气泡含率必须在5％～35％的范围内，气泡尺寸必须为大约60～700μm。
这样，与传统没有气泡的发光设备的盖板或用于液晶显示器的发光板相比，根据本发明的盖板30具有显著较好的光透射率和较高的亮度。
另外，传统盖板的光透射率低，在大约50％内，这样其亮度也低。而且，因为传统盖板使用例如氧钛(oxytitanium)等的无机微粒，其制造成本高。因此，传统盖板不适合用作大尺寸广告板或发光灯的盖。
然而，根据本发明的盖板由于气泡31提供了较好的光漫射性和光透射性，并且因为减小的重量和低制造成本有大规模生产的优势。
同时，形成在盖板30上的气泡31的平均尺寸(直径)可以从光入射面到光出射面增加或减小。例如，设置在靠近盖板30的光入射面一侧的气泡31可以有比设置在靠近光出射面一侧的气泡小的尺寸。在这种情况下，盖板30的气泡31能被肉眼观察到，并且当从光源发出光时，当遇到大尺寸气泡31时向盖板前部分前进的光能容易地被传送，这样提供了较好的亮度。
当设置在盖板30前部的气泡31的平均尺寸和设置在其背部的气泡的平均尺寸彼此不同时，在保持较好漫射性的同时，透射性被进一步改进。
图7示出根据本发明另一个实施例的盖板。根据第二实施例的盖板30有这样的结构，其中具有多角形(本实施例中是三角形)的凹凸形状的图案32被连续形成在面向光源20的光入射面上。这样的图案32可以是如图8所示的稍长的棱柱形，也可以是各种其它图案，例如多棱锥形状(polypyramid)或半球形状的压纹图案。
盖板30的图案32增加了光接收区域从而增加了入射光线的数量并减小反射。特别地，根据本发明第二实施例的盖板30由于具有图案32，因此与具有简单平面的盖板相比有更大的光接收面积，因为从光源20出射的光与光入射面接触的区域更大。因此，入射光的数量增加，从而进一步提高亮度。
图10示出根据本发明第三实施例的盖板。根据本发明第三实施例的盖板30有包含气泡层30a和光传输层30b的双层结构。气泡层30a有预定的厚度并包含无数用于在其内部散射光的气泡31，并且光传输层30b，其是透明的并且有预定厚度，整体没有分界面地形成在气泡层30a的后表面。因此，存在有这样一个好处，即使盖板厚度增加也能将光透射性的降低减小到最小程度。
如上所述，形成在盖板30内的气泡31散射和折射光，从而增加光漫射性，并且虽然盖板30有光透射，但是与透明状态的其内部中空的盖板相比会引起一定的光损失。
因此，当广告设备尺寸较大并且盖板尺寸也较大时，盖板厚度随着上述两者增大而增加来保证盖板自身的强度。这样，当盖板30厚度增加时，气泡数量随着其厚度的增加而增加，这样光透射性会一定程度地下降。
根据本发明的第三实施例，当盖板30有这样的双层结构时，该结构包含有气泡31的气泡层30a和有中空的内部的传输层30b，虽然盖板30厚度增加，但是光透射性的减小被最小化，同时光漫射仍被保持在和上述根据第一实施例的盖板同样的水平，这样亮度的降低被避免。
这时，最好在气泡层30a和光传输层30b之间不存在分界面。为了达到这个目的，传输层30b和气泡层30a由同样的合成树脂形成，并且光传输层30b和气泡层30a是由包含气泡31的合成树脂和不包含气泡31的合成树脂以粘贴状态互相堆叠来整体地互相粘附的配置形成。
另外，光传输层30b的厚度可以是气泡层30a厚度的两倍或三倍，并且依据盖板30的总面积和要达到的亮度水平等等，气泡层30a和光传输层30b的厚度可以自由改变。
如图11所示，根据第三实施例的盖板30也可以具有形成在其光入射面的图案34来增加光接收面积，和根据第二实施例的盖板30类似。
图案34的功能和上面描述的根据第二实施例的盖板30的图案32(参见图4)一样。因此，省略对功能的描述。
同时，虽然用于增加光接收面积的图案32和34在上述实施例中形成在盖板30的每个光入射面上，但是用于抑制全反射的预定的图案(未示出)也可以形成在光从该面出射的光出射面上。
图12和13示出了根据另一个实施例的应用在广告设备中的盖板30。在根据这个实施例的广告设备中，用于二次漫射的树脂板40和包含广告内容的广告板50一个接一个堆叠在盖板30的前部，并且方形的固定框架60被装配到箱子10的前部，该固定框架60是用于将用于二次漫射的树脂板40和广告板50分别固定在箱子10上的。
支撑部件70可以独立地安装在箱子10的内部，该支撑部件70通过分别支撑盖板30到箱子10来抑制盖板的尺寸增加带来的弯曲或震动等。
虽然用于二次漫射的树脂板40优选制成白色，但是树脂板也可以有其它颜色，例如黄色等等，并且也可以由具有光透射特性的树脂材料制成，例如亚克力。而且，优选用于二次漫射的树脂板40独立于盖板30形成。同时，树脂板40也可以通过双注射成型过程等等和盖板30一体形成。
当支撑部件70的端部和盖板30完全接触时，光漫射在支撑部件70接触盖板30的区域完全不发生，这样外面的观察者可以在这个区域看到阴影。
因此，优选支撑部件70的前部和盖板30的后表面间隔一点。
而且，根据上面所述的实施例，虽然根据本发明的盖板应用在例如广告牌的广告设备中，根据本发明的用于照明设备的盖板也可以用于照明设备的盖，例如荧光灯盖，或落地灯盖，或用在其内部有光源的特殊形状的情况中，例如，具有艺术造型的室内设计的设备的情况，该艺术造型例如是人或动物等等。
虽然以说明为目的已经描述了本发明的示例，本领域技术人员知道在不背离本发明所附权利要求公开的范围和精神的情况下，不同的改变，添加，替代是可能的。
工业应用
根据本发明的用于发光设备的盖板可以应用在不同的需要照明的照明设备中，例如广告牌，室内照明，用于室内设计的照明设备等等。