CN109811976B - 一种带有背景光源的复合石材 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有背景光源的复合石材，包括含石材面板、导光板、支撑板的复合板，及边框、光源。其中导光板至少设置一层嵌设于内部的散光层；石材面板与导光板相对层叠布设；边框沿复合板侧面分布，以固定复合板，且与复合板侧面围设形成至少一个容置腔。光源固定在容置腔内，其发出的光，由侧面进入导光板内部，并在散光层的散射作用下，投射于石材面板。采用本发明的技术方案，将散光层嵌设在导光板内部，隔绝了散光层与外界的影响因素，确保了散光效果不会受使用时间降低，光始终能够均匀地投射在石材面板上，为石材面板提供均匀、没有明暗区域的背景光，提高了石材的背光效果，增加了石材的观赏价值。

Description

一种带有背景光源的复合石材

技术领域

本发明涉及石材领域，具体涉及一种带有背景光源的复合石材。

背景技术

天然石材因其具有自然、美观的纹路，被广泛应用在建筑装饰领域。随着建筑材料的发展，建筑用装饰石材不再局限于单纯采用简单加工的天然石材，为了凸显石材的纹路图案，通常在石材背面增设荧光灯，使光投射在石材表面，形成背光石材，提升石材美观效果。但是，如果光不能够均匀地投射在整个石材板面，导致石材面板产生明显的明暗区域，则会大大降低石材的可欣赏性，甚至破坏了石材面板的观赏价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种带有背景光源的复合石材，使得背景光源发出的光，能够均匀地投射在石材面板上，提升石材的美观效果，为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有背景光源的复合石材，包括：复合板，包括石材面板、导光板；所述的导光板以侧面为入光面，上、下板面为出光面；导光板至少设置一层散光层，所述的散光层设于导光板内部，使得所述的散光层悬空设在导光板的上、下板面之间，以使所述的散光层与导光板的上、下板面均具有间隔；所述的石材面板与所述的导光板相对层叠布设；边框，沿复合板侧面分布，以固定复合板，且所述的边框与复合板侧面围设形成至少一个容置腔，至少一个光源，所述的光源固定在所述的容置腔内；所述的光源发出的光，由入光面进入导光板内部，并在所述的散光层的散射作用下，从出光面射出，投射于所述的石材面板。

优选的，所述的散光层由分布在导光板内部的散光点构成。

优选的，所述的复合板还包括支撑板；所述的石材面板、导光板、支撑板自上而下依次层叠设置；或所述的导光板、石材面板以支撑板为中心，依次对称层叠设置于支撑板的上下板面。

优选的，所述的复合板还包括胶粘层；所述的复合板还包括胶粘层；所述的胶粘层设于所述的导光板与石材面板、和/或所述的导光板与支撑板之间。

优选的，所述的复合板还包括中空层，所述的中空层由设置在石材面板与导光板之间和/或导光板与支撑板之间的间隙构成；所述的间隙内留存有气体。

优选的，所述的支撑板面向导光板的板面、或导光板面向支撑板的出光面，喷涂有反射涂料，或贴设反射膜。

优选的，所述的边框包括边框主体和边框盖板；所述的边框主体、边框盖板共同沿复合板外缘围设形成限位型腔，以将复合板固定在所述的限位型腔内；所述的边框盖板使得所述的容置腔能够从石材面板一侧打开和关闭。

优选的，所述的边框主体设有枢接轴；所述的边框盖板通过枢接轴枢接于边框主体，以绕枢接轴打开和关闭所述的容置腔。

优选的，所述的边框主体设有安装部，用以将所述的石材与外部安装固定。

优选的，所述的安装部至少包括限位导轨和/或限位导轨槽，以通过导轨限位连接，使所述的石材之间或石材与外部之间安装固定。

优选的，还包括活动插设于所述的容置腔的光源插件；所述的光源插件在与导光板相对位置设有灯槽，以使所述的光源固定在灯槽时，光源与所述的导光板侧面对应设置；所述的灯槽的内槽面喷涂反光涂料或贴设反射膜。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)设置在复合板侧面的光源发出的光从导光板的入光面进入导光板内部后，大部分光会在导光板内部发生全反射，由于导光板内部设置有散光层，散光层破坏了光的全反射条件，使得光由导光板内部向导光板出光面射出，并均匀投射在石材面板上，以达到条状光源转变为面光源的效果，提升石材的背光效果与可欣赏性；

(2)由于散光层需要形成粗糙的反光面，如果散光层设置在导光板表面，则散光层容易由于填充胶水、喷涂反光材料或粉尘等因素，影响散光效果，而本发明的散光层设置于导光板内部，隔绝了散光层与外界的影响因素，使得导光板不会因为加工工艺、环境、使用时间等因素，导致散光效果降低，确保了光线均匀投射，确保石材的背光效果；

(3)利用分布在导光板内的散光点组成散光层，由于各散光点之间仍然有有均匀的光传递介质，部分光线能够多次在导光板内发生全反射，从而在导光板内传递得更远，使得光线更加均匀地在导光板内发生散射并更均匀地投射在石材面板上；

(4)复合板增设支撑板，支撑板可以采用铝蜂窝、玻纤板、铝板、钢板等具有支撑作用的材料，增加复合板的刚度，且便于导光板、石材面板安装；

(5)复合板内，在导光板与石材面板和/或导光板与支撑板之间填充粘接剂，形成胶粘层，利用胶粘层增加石材面板和导光板、导光板和支撑板之间的牢固粘接作用，使复合板一体性更高，便于复合板加工、切割及装配；

(6)当胶粘层完全填充导光板与石材面板和/或导光板与支撑板，选用低折射率的粘接剂，使得凝结后的胶粘层折射率小于导光板的折射率(导光板通常采用玻璃、亚克力板等透明材质，折射率约为1.51)，由于胶粘层的折射率比导光板的折射率小，大部分光在导光板内满足发生全反射的条件，使其能够在导光板内传播，并均匀地在传播过程中被散光层改变反射角度，破坏全反射条件后从导光板板面射出，以使光均匀地投射到石材面板上；

(7)复合板内，在导光板与石材面板、导光板与支撑板之间留有间隙，使留存有气体的间隙构成中空层，由于空气的折射率比导光板的折射率小，大部分光在导光板内满足发生全反射的条件，使其能够在导光板内传播，并均匀地在传播过程中被散光层改变反射角度，破坏全反射条件后从导光板板面射出，以使光均匀地投射到石材面板上；

(8)在支撑板面向导光板的板面、或导光板面向支撑板的出光面，喷涂反射涂料，或贴设反射膜，使得从导光板出射向支撑板的光在反射涂料或反射膜的作用下，重新进入导光板，并经导光板出射到石材面板上，增加光的利用率，提升石材面板的背光亮度效果；

(9)边框包括边框主体与边框盖板，以共同沿复合板外缘围设成限位型腔，采用限位型腔固定复合板，不仅结构简单，并且方便复合板的安装及固定；

(10)边框盖板设置在石材面板一侧，并能够从该侧打开和关闭容置腔，从而无需取出已固装的复合板及边框主体，即可方便对安装在容置腔内的光源进行维修、更换；

(11)主体边框设置枢接轴，边框盖板通过枢接轴枢接于边框主体，使得边框盖板能够绕枢接轴转动打开和关闭容置腔，方便边框主体和边框盖板扣合固定连接，边框盖板不容易丢失、错装；

(12)边框主体设有安装部，方便将该带有背景光源的复合石材与外部构件安装固定；特别是当安装部设置为限位导轨和/或限位导轨槽时，便于通过导轨限位连接，使得石材与石材之间、石材与外部构件之间，通过槽型连接安装固定，不仅结构简单，安装和拆卸方便，而且连接间隙小，更加美观；

(13)在容置腔内插设光源插件，光源插件与导光板相对位置设置灯槽，从而将光源固定在灯槽内，光源与导光板侧壁对应设置，确保光从导光板侧面进入导光板内部；

(14)灯槽的内槽面喷涂反光涂料或贴设反射膜，使得光源发出的光全部进入导光板内部，提供光的利用率；

(15)本发明的带有背景光源的复合石材，石材面板可以采用大理石、花岗岩、板岩等天然石材，当该石材应用在墙体表面作为墙面装饰时，特别是当背景光源的光线均匀地投射在石材面板背面时，能够清晰地映射出石材面板的天然美石材面板的纹路、图案，提升了石材的艺术价值；同时，该石材能够作为灯光使用，通过多种技术方案组合，使得背景光源发出的光均匀地投射在石材面板上，形成具有柔和灯光效果的面光源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一的带有背景光源的石材截面示意图；

图2为实施例一的石材截面爆炸示意图；

图3为实施例一的复合板导光原理示意图；

图4为实施例二的带有背景光源的石材截面示意图；

图5为实施例三的带有背景光源的石材截面示意图。

其中，10为复合板，包括石材面板11、导光板12、散光点121、支撑板13、中空层14、胶粘层15；20为光源，包括LED灯21、光源插件22、灯槽23；30为边框，包括边框主体31、限位导轨311、限位导轨槽312、边框盖板32、枢接轴33；40为螺钉；50为容置腔；60为限位型腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

实施例一。

请同时参见图1、图2，本实施例提供了一种带有背景光源的复合石材，包括复合板10、光源20及边框30。

其中：

复合板10包括自上而下依次层叠设置的石材面板11、导光板12、支撑板13。本实施例的石材面板11采用超薄大理石板材，不仅能够降低石材的厚度，同时增加石材的透光性。

导光板12采用超白透光玻璃。导光板12的上、下平行表面为上、下板面，厚度方向的外缘面为导光板12侧面。在导光板12内部，设有散光层，每一散光层均由散光点121组合而成，各散光点121之间规则排列分布，悬设贴近导光板12的下板面，以使散光点121之间仍然有均匀的光传递介质，部分光在导光板12内发生全反射，从而在导光板12内传递得更远，使得光线更加均匀地在导光板12内发生散射并更均匀地投射在石材面板11上。本实施例的支撑板13选用铝蜂窝板，使复合板10整体强度、刚度更高，重量更轻，便于运输、安装。

可以采用激光雕刻方式，在导光板12内雕刻散光点121，以准确、规律地在导光板12内形成散光点121，方便导光板12加工。

在其他实施例中，导光板12也可以使用特种光电铝硅玻璃；导光板12材质不排除采用亚克力板，但由于亚克力板内部设置的散光点121，在使用过程中容易泛黄，透光率减小，亚克力的导光板12作为次选。

本实施例中，导光板12与石材面板11、导光板12与支撑板13之间留有间隙，该间隙内自然填充有空气，形成中空层14。根据光在不同折射率的介质中传播时发生折射和全反射的光学原理可知，光在玻璃内发生全反射的条件取决于玻璃与玻璃外介质的折射率，当玻璃的折射率为N1，玻璃外介质的折射率为N2，只有N1＞N2，玻璃内的光才可能在玻璃内发生全反射。其中，玻璃的折射率N1≈1.51。本实施例中，中空层14由空气构成，使得中空层14的折射率N2≈1.00，N1＞N2，大部分光在导光板12内满足发生全反射的条件，使其能够在导光板12内传播，并在传播过程中被散光层改变反射角度，破坏全反射条件后从导光板12板面射出，以使光均匀地投射到石材面板11上。具有中空层14的复合板，减少了低折射率的粘接剂的使用，能够极大地节约成本。

本实施例中，光源20通过插接形式插设在复合板10的一个侧面，并与复合板10相对固定，具体为：包括LED灯21和光源插件22，光源插件22上设有灯槽23；光源插件22相对设置在复合板10侧面，且在与导光板12相对的位置向内凹陷，形成用于安装条状LED灯21的灯槽23；LED灯21固定贴设在灯槽23内。

边框30由沿复合板10外缘围设的边框主体31构成，并形成限位型腔60，以通过槽接形式安装复合板10。边框主体31通过螺钉40与支撑板13可拆卸固定连接。边框30在设置光源20的一侧，还设有边框盖板32；边框盖板32、边框主体31与复合板10侧面共同围成容置腔50，容置腔50与光源插件22匹配，以使光源插件22能够通过插接形式活动安装在容置腔50内。当光源插件22安装在容置腔50内时，灯槽23与导光板12侧面相对应，使得LED灯21朝向导光板12侧面发出光，光从导光板12侧面进入导光板12内部传播，并在散光层的作用下散射，为石材提供背景光。

本实施例中，边框盖板32通过设置在边框主体31上的枢接轴33与边框主体31枢接，并能够绕枢接轴33以转动方式，从石材面板11一侧打开和关闭容置腔50，方便安装、取出光源20进行维修更换。转动开合方式的边框盖板32，便于与边框主体31扣合连接，边框盖板32不容易丢失、错装。在其他实施例中，边框盖板32也可以通过分离扣接方式与边框主体31固定连接。

本实施例中的边框主体31还设有安装部，安装部包括限位导轨311和限位导轨槽312。每一组限位导轨311和限位导轨槽312分别对应设置在边框30的相对边，限位导轨311与限位导轨槽312相适配，以通过滑动安装的方式，将限位导轨311装配到限位导轨槽312，实现石材之间的拼装，或石材与安装框架的安装。限位轨道连接方式，不仅安装快捷，牢固可靠，而且安装精度高，能够提升石材安装后的墙面或板面的平整度。

在其他实施例中，石材的安装部也可以仅具有限位导轨311或者限位导轨槽312，而将与之适配的限位导轨槽312或限位导轨311设置在与该石材相衔接的石材或者安装框架上。

参见图3，图3绘制了两条光线在导光板12内传播的路径，表示出了光在导光板12内从发生全反射到被散光点121散射向石材面板11，以释明了本实施例的复合板10散射背景光的原理。由于LED灯21发出的光不是平行光，大部分光与导光板12板面存在较大的夹角。由于导光板12的折射率N1大于中空层14的折射率N2，当光从LED灯21发出，从导光板12侧面进入玻璃内传播，大部分的光与导光板12上下出光面形成的入射角大于全反射发生的临界角，光发生全反射，从而能继续在导光板12内传播到远离光源20的导光板12。当光在传播过程中射到散光点121，散光点121破坏了光既有的传播路径，改变了入射角，当入射角小于临界角，全反射条件被破坏，光将从导光板12内折射向石材面板11或支撑板13。由于散光点121之间存在一定的距离，使得部分光线能够在散光点121之间的介质传播，从而继续发生全反射，直至碰到散光点121，使得光能够均匀地被导光板12内的各个散光点121散射，光被均匀地投射在石材面板11上。

为了充分利用折射向支撑板13的光，可以在支撑板13面向导光板12的板面喷涂反射涂料，或贴设反射膜，使得从导光板12出射向支撑板13的光，在反射涂料或反射膜的作用下，重新进入导光板12，再次被散光点121散射，并经导光板12出射到石材面板11上，从而增加光的利用率，提升石材面板11的背光亮度效果。

本实施例提供的带有背景光源的复合石材，可以应用在墙面、地板、吊顶、楼梯护栏及台阶等建筑装修领域，也可以用于石材桌面等家具、办公领域，不仅美观、实用，且具有照明功能，极具艺术效果。

实施例二。

参见图4，本实施例与实施例一的技术方案基本相同，主要区别在于：本实施例中，复合板10的结构，自上而下为石材面板11、导光板12、石材面板11依次层叠固设，即，将实施例一中支撑板13替换为另一块石材面板11；另外，本实施例中，在导光板12与石材面板11、导光板12与支撑板13之间填充粘接剂，形成粘接固定上下板的胶粘层15。其余技术方案参见实施例一。

本实施例中，胶粘层15使用低折射率的无影粘接剂，使得胶粘层15的折射率N3在1.40～1.50。当无影粘接剂填充导光板12与石材面板11、导光板12与支撑板13之间的间隙，使得凝结后的胶粘层15的折射率N3＜导光板12的折射率N1，大部分光在导光板12内满足发生全反射的条件，使其能够在导光板12内全反射传播，并在传播过程中被散光层改变角度，破坏全反射条件后从导光板12板面射出，以使光均匀地投射到石材面板11上。

利用胶粘层15粘接石材面板11和导光板12、导光板12和支撑板13，不仅能够增加板与板之间的牢固粘接作用，而且使得复合板10一体性更高，便于复合板10整体加工、切割及装配

实施例二的带有背景光源的石材技术方案，使得石材达到两面装饰的效果，厚度小，重量轻，特别适用于两面均需装饰的墙体。例如可以作为空间隔挡墙面，省去了隔挡墙面的装修。

实施例三。

参见图5，本实施例与实施例一的技术方案基本相同，主要区别在于，本实施例中，复合板10的结构自上而下为石材面板11、导光板12、支撑板13、导光板12、石材面板11；另外，本实施例在导光板12与石材面板11、导光板12与支撑板13之间填充粘接剂，形成填充上下板之间的胶粘层15。胶粘层15使用低折射率的无影粘接剂，确保导光板12内的光满足全反射发生的条件。胶粘层15的作用与实施例二相同，本实施例的其余技术方案与实施例一对应相同，参见实施例一，不再赘述。

本实施例的带有背景光源的石材作用或用途与实施例二相同，但由于具有支撑板13对复合板10起到加强作用，复合板10具有更优的强度。另外，支撑板13上下板面均可以喷涂反射涂料或贴反射膜，提升光的利用率，相较于实施例二的石材，具有更均匀的背景光，石材面板11的背光效果也更好。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：包括：

复合板，包括石材面板、导光板；所述的导光板以侧面为入光面，上、下板面为出光面；导光板至少设置一层散光层，所述的散光层设于导光板内部，使得所述的散光层悬空设在导光板的上、下板面之间，以使所述的散光层与导光板的上、下板面均具有间隔；所述的石材面板与所述的导光板相对层叠布设；边框，沿复合板侧面分布，以固定复合板，且所述的边框与复合板侧面围设形成至少一个容置腔；

至少一个光源，所述的光源固定在所述的容置腔内；

所述的散光层由分布在导光板内部的散光点构成；

所述的复合板还包括支撑板；所述的石材面板、导光板、支撑板自上而下依次层叠设置；或所述的导光板、石材面板以支撑板为中心，依次对称层叠设置于支撑板的上下板面；所述的复合板还包括中空层或胶粘层；所述的中空层由设置在石材面板与导光板之间和/或导光板与支撑板之间的间隙构成，所述的间隙内留存有气体；所述的胶粘层设于所述的导光板与石材面板、和/或所述的导光板与支撑板之间；

所述的支撑板面向导光板的板面、或导光板面向支撑板的出光面，喷涂有反射涂料，或贴设反射膜；

所述的光源发出的光，由入光面进入导光板内部，并在所述的散光层的散射作用下，从出光面射出，投射于所述的石材面板。

2.如权利要求1所述的一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：所述的边框包括边框主体和边框盖板；所述的边框主体、边框盖板共同沿复合板外缘围设形成限位型腔，以将复合板固定在所述的限位型腔内；所述的边框盖板使得所述的容置腔能够从石材面板一侧打开和关闭。

3.如权利要求2所述的一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：所述的边框主体设有枢接轴；所述的边框盖板通过枢接轴枢接于边框主体，以绕枢接轴打开和关闭所述的容置腔。

4.如权利要求2所述的一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：所述的边框主体设有安装部，用以将所述的石材与外部构件安装固定。

5.如权利要求4所述的一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：所述的安装部至少包括限位导轨和/或限位导轨槽，以通过导轨限位连接，使所述的石材之间或石材与外部构件之间安装固定。

6.如权利要求1所述的一种带有背景光源的复合石材，其特征在于：还包括活动插设于所述的容置腔的光源插件；所述的光源插件在与导光板相对位置设有灯槽，以使所述的光源固定在灯槽时，光源与所述的导光板侧面对应设置；

所述的灯槽的内槽面喷涂反光涂料或贴设反射膜。