CN102057416A - 塑料片材和灯饰标志牌 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种能够以简单的结构抑制上方出射光、高效率地向下方出射的灯饰标志牌及用于其的塑料片材。上述课题通过如下具有透光性的塑料片材来解决，其特征在于，在其入射面并排排列有多个表面平滑的棱镜列，上述棱镜与棱镜列长尺寸方向正交的剖面形状包括：相对于出射面的法线形成角度α的下方侧的边(A)、和形成角度β的上方侧的边(B)，通过满足α＜β且40度≤β≤80度，从而在从一方的面从相对于片材垂直的方向入射规定的扩散光时，下方出射光束的积分值是上方出射光束与下方出射光束的合计积分值的55％以上。

Description

塑料片材和灯饰标志牌

技术领域

本发明涉及在标志牌等的照明中使用的塑料片材和使用了该塑料片材的灯饰标志牌等。

背景技术

现有的显示装置、例如灯饰标志牌，通常在印刷了广告媒体的磨砂半透明板下设置荧光灯和反射板，使从光源出射的光束各向同性地扩散。

近年来，伴随着建筑物的高层化、所谓郊外型餐厅、便利店、加油站的出现，为了使从远方的可见性提高，在高处安装的灯饰标志牌增加。

在这些灯饰标志牌中，由于光束如上述那样各向同性地散射，特别是光束也向没有成为对象的人的天空方向出射，所以不仅是无用地消费能源，而且夜空由于不需要的光而变亮，产生所谓被称为光污染的问题。

因此在专利文献1中，为了使来自光源的光偏向下方，提出了具备棱镜的偏向片材。而且在专利文献1的偏向片材中，通过在棱镜的非有效面设置微细的突起，使成为上方出射成分的原因的入射非有效面的光散射，谋求上方出射成分的减少。可是，为了对棱镜片材的光控制面的一方设置微细突起，可预想金属模制作、成形是困难的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-193809号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种能够以简单的结构抑制上方出射光，高效率地使其向下方出射的灯饰标志牌和用于其的塑料片材。

用于解决课题的方案

上述课题通过如下塑料片材来解决，该塑料片材的特征在于，是具有透光性的塑料片材，在其入射面并排排列有多个表面平滑的棱镜列，

上述棱镜与棱镜列长尺寸方向正交的剖面形状包括：相对于出射面的法线形成角度α的下方侧的边A、和形成角度β的上方侧的边B，通过满足：

α＜β且40度≤β≤80度，从而在从一方的面从相对于片材垂直的方向入射规定的扩散光时，下方出射光束的积分值是上方出射光束和下方出射光束的合计积分值的55％以上。在这里，在本说明书中，规定的扩散光指的是在上下方向具有图4的亮度角度分布的光。在表中出射角仅针对正方向进行了记载，但针对负方向也是相同的。

进而其特征在于，在棱镜顶部具有曲面部。

进而优选是0度＜α＜60度。

此外，本发明是具备上述塑料片材和在该塑料片材的入射面侧的光源装置的灯饰标志牌。

发明的效果

本发明的片材通过具备剖面形状是特别指定的表面平滑的棱镜，从而能够将从光源发出的扩散光束有效地向存在观察者的下方向偏向。

此外通过在棱镜顶部设置曲面部，进而调整曲面部相对于棱镜间距的比率、以及曲率半径，从而即使与其它构件接触，在棱镜前端也难以产生伤痕，此外能够抑制视野角特性的急剧的变化。

进而本发明的片材因为棱镜的表面是平滑的，所以能够简便地制造。

附图说明

图1是表示本发明的灯饰标志牌的结构的一例的图。

图2是表示本发明的塑料片材的剖面的图。

图3是棱镜顶部的曲面部的放大剖视图。

图4是规定的扩散光的亮度角度分布。

图5是表示观察灯饰标志牌的状况的一例的图。

具体实施方式

本发明的塑料片材1在图1所示那样的、印刷了图案的半透明板等的显示面板4、和光源以及反射构件3之间配置并使用。

在图2中表示塑料片材1的剖面形状的例子。该例子是出射面为平端、在入射面具备表面平滑的棱镜列的结构。棱镜剖面包括：相对于出射面的法线形成角度α的下方侧的边A、和形成角度β的上方侧的边B，在图2中进一步在棱镜顶部圆弧状地形成有曲面部。

在从入射面从相对于塑料片材1垂直的方向入射规定的扩散光时，通过设α＜β且40度≤β≤80度，从而能够增大向下方偏向的光线的比率。

优选设为α＞0度。这是因为当α变为负时，棱镜形状不仅是成形模的制造、成形品的脱模变得困难，而且在边B折射的光在边A反射并成为上方出射光。

从抑制向上方的光的出射的方面出发，优选0度＜α＜60度，更优选20度≤α≤45度。此外必须是40度≤β≤80度，更优选45度≤β＜80度。当是该范围时，即使在光源是扩散光的情况下也能够有效地使光偏向。

优选设为40度≤α+β≤105度。当是该范围时，即使在光源是扩散光的情况下也能够有效地使光偏向。此外当比该范围小时，存在产生成形变得困难，或棱镜前端容易破损等的问题的情况。

在棱镜顶部形成圆弧的情况下，优选圆弧的半径r相对于棱镜列的间距p的比率R是5％以上30％以下。当是该范围以下时，存在防损伤效果小的情况，此外当是该范围以上时，存在棱镜列的光偏向效果小的情况。

此外在一般的显示装置中，要求减小从正面方向观察时的明亮度不均，相对于此，在设置在高处的标志牌的情况下，要求减小从下方观察时的显示面内的明亮度不均。优选明亮度不均在从上下方向的视野角下方10度到下方45度的范围中，亮度变化率是15％/2度以内，更优选在从上下方向的视野角下方20度到下方40度的范围中，亮度变化率是5％/3度以内。

这是因为考虑了如下角度，即，例如在从显示部的正下方离开L(m)的位置，仰视从眼的高度起10m上方设置的显示部的上下尺寸1m部分时的角度(图5的θ1或θ2)，以及观察显示部上端和下端的角度的大小(θ1-θ2)。

首先当考虑人的视野时，当变近时(L≤10m)时，在以上方45度以上的角度仰视(作为显示装置是来自下方45°以上的观察)的情况下的明亮度和明亮度不均的程度并不重要。接着在从远方(L≥60m)仰视显示部的情况下，观察显示部的上端和下端的角度的大小(θ1-θ2)变为不足1度，感到显示太小，因此明亮度和明亮度不均的程度还是不重要。当考虑这些情况时，在本例的情况下，在以上方10度以上45度以下进行仰视(作为显示装置是来自下方10度以上45度以下的观察)的情况下的明亮度和明亮度不均的程度变得重要。

因此作为设置在上方的标志牌在从上下方向的视野角下方10度到45度，特别是从下方20度到40度的范围中，在观察角度2度～3度的范围中的明亮度不均变得重要。

再有，即使在显示部的上下尺寸比1m大的情况下也针对观察视野上下1m进行评价的理由是，因为在显示面上离开上述距离以上的部分彼此间即使有明亮度的不同也不显眼。

本发明的塑料片材1仅在出射面1具备棱镜列也可，在两面具备也可。为了在出射面侧作为显示构件4容易配置透光性的显示片材等或直接形成图案，所以优选出射面侧如图2那样是平坦的。

本发明的塑料片材1能够使用透光性树脂，通过成形品的反模对形状进行转印而获得目标的成形品形状。作为具体的成形方法的例子，能够使用挤压成形、压制成形、利用紫外线固化树脂的紫外线固化成形法等。可是当考虑标志牌在室外使用的情况较多时，优选是耐紫外线性能差的紫外线固化成形法以外的方法。更优选通过使用甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等透明树脂，进行挤压成形，从而能够获得生产性高且棱镜顶部通过赋形返回而变为弧状的曲面部的成形品。

在挤压成形中，为了将树脂对成形模充分地填充并提高模具的转印性，优选增大棱镜的间距P、减小片材厚度t。棱镜列的间距P优选是0.03mm以上3mm以下。更优选是0.2mm以上。当比0.03mm小时有时难以成形。此外，当比3mm大时，存在棱镜列的图案通过显示面板看到而显眼的情况。

优选片材厚度t是0.3mm以上5mm以下。更优选是0.5mm以上。例如，当考虑到上述挤压成形法的转印性时，优选P/t的值是1以上。

进而，在本发明的塑料片材1中能够对出射面进行用于使光束散射的粗面化处理或低折射材料的印刷等。此外，在本发明的塑料片材1能够适宜地混合光扩散剂、带电防止剂等。

通过在本发明的塑料片材1的入射面侧具备光源2，能够构成灯饰标志牌用背面光源。

在上述塑料片材1的入射面侧具备的光源2，能够应用公知的各种光源，但由于容易获得以及结构简单，所以优选是放射扩散光的光源。

在光源2是如图1那样将线状光源、点状光源排列为线状的光源的情况下，优选使光源长尺寸方向和棱镜列长尺寸方向大致一致。能够减少起因于光源配置的明亮度不均。

通过在上述背面光源的出射面侧配置显示构件4，能够获得灯饰标志牌。作为显示构件4，是描绘有文字、图画的透明或半透明的片材或膜也可，是液晶面板那样的透过型的图像显示元件也可。或者，在上述塑料片材的出射面直接描绘了文字、图像也可。

实施例

与附图一起说明本发明的实施例。

作为本发明的塑料片材1，准备图2所示那样的出射面为平端、在入射面具备表面平滑的棱镜列的结构的塑料片材。关于该塑料片材，针对改变α、β以及R的各个情况，通过以下所示的方法计算入射平行光和扩散光的情况下的视野角特性，求取下方出射光束的积分值占上方出射光束和下方出射光束的合计积分值的比率。

在棱镜前端设置了成为图3所示那样的内接圆的圆弧的情况也一并表示，但圆弧的大小以相对于棱镜间距的比率R成为0％、10％、20％、30％的方式设定(0％是没有圆弧的情况)。

<详细计算法>

使用程序名：Optical Research Associates公司的LightTools Ver6.0.0

计算条件

·折射率：1.549

·界面有效通过次数：百万次

·光线功率阈值：0.1％

·积分计算方法：区分求积法5°刻度

在表1中表示以上述计算获得的在将平行光垂直地入射的情况下出射的光束中向下方出射的光束的比率。

[表1]

×没有数据或不存在满足条件的内接圆

粗字 下方出射光比率为55％以上

在表2中表示以上述计算获得的、在将规定的扩散光垂直地入射的情况下出射的光束中向下方出射的光束的比率。

[表2]

×没有数据或不存在满足条件的内接圆

粗字 下方出射光比率为55％以上

表1中示出如果入射光线是平行光的话，在大多数的设计条件下能够使向下方出射的光线的比率为55％以上。另一方面，在光源是扩散性的情况下，如表2所示，仅能够在将棱镜角度设为α＜60度且40度≤β≤80度时的一部分组合中使向下方出射的光束的比率为55％以上。即，示出了在扩散光入射的情况下，通过入射面具备表面平滑的棱镜列的片材使入射光向下方偏向并出射，与在平行光入射的情况下相比并不容易。根据表2可知，特别是通过设为α≤45度且40度≤β≤80度，能够使向下方出射的光束的比率为55％以上。

如图1所示，在上述塑料片材1的设置了棱镜列的入射面侧配置荧光管作为光源2，进而在光源的背后配置反射构件3来制作灯饰标志牌用的背面光源。制作的灯饰标志牌用背面光源是从下方观察时明亮并从上方观察时昏暗的光源。

获得的灯饰标志牌用背面光源通过在其出射面侧设置描绘了文字、图画的透明或半透明的显示片材、液晶面板等的显示构件4，从而能够构成灯饰标志牌。

附图标记说明

1.塑料片材

2.光源

3.反射构件

4.显示构件

Claims (4)

1.一种塑料片材，其特征在于，

其是透光性的塑料片材，在其入射面并排排列有多个表面平滑的棱镜列，

上述棱镜与棱镜列长尺寸方向正交的剖面形状包括：相对于出射面的法线形成角度α的下方侧的边A、和形成角度β的上方侧的边B，并满足

α＜β且40度≤β≤80度，在从一方的面从相对于片材垂直的方向入射规定的扩散光时，下方出射光束的积分值是上方出射光束和下方出射光束的合计积分值的55％以上。

2.根据权利要求1所述的塑料片材，其特征在于，在所述棱镜顶部具有曲面部。

3.根据权利要求1或2所述的塑料片材，其特征在于，0度＜α＜60度。

4.一种灯饰标志牌，其中，具备权利要求1～3的任一项所述的塑料片材和从该塑料片材的一方的面使光入射的光源装置。

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