KR20120125476A - 광 지향성 간판 기재 - Google Patents

광 지향성 간판 기재 Download PDF

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KR20120125476A
KR20120125476A KR1020127019849A KR20127019849A KR20120125476A KR 20120125476 A KR20120125476 A KR 20120125476A KR 1020127019849 A KR1020127019849 A KR 1020127019849A KR 20127019849 A KR20127019849 A KR 20127019849A KR 20120125476 A KR20120125476 A KR 20120125476A
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substrate
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마이클 에이 메이스
데이빗 지 프라이어
패트릭 알 플레밍
로날드 에스 스틸맨
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

광 지향성 기재는 후방 주 표면 및 후방 표면에 대향하는 전방 주 표면을 포함한다. 후방 주 표면은 광 반사 구역 및 광 투과 구역을 포함한다. 전방 표면은 복수의 렌티큘러 렌즈 요소를 포함한다. 그래픽 이미지가 광 지향성 기재 상에 또는 그 내에 배치된다.

Description

광 지향성 간판 기재{LIGHT DIRECTING SIGN SUBSTRATE}
현재 사용 중인 다수의 주요 유형의 조명 간판(illuminated sign) 기술이 존재한다. 제1 유형은 대체로 간판에 예각으로 위치된 투광 조명등(floodlight)과 같은 외부 광원에 의해 조명되는 표면-페인팅된 간판이다. 광 에너지는, a) (메시지만이 아니고) 전체 간판 표면이 조명되고, b) 반사된 광의 대부분이 하늘 또는 땅으로 흩어져서 결코 관찰자에게 도달되지 않기 때문에 낭비된다.
조명 간판의 제2 유형은 (간판에 대한 구조적 지지를 제공할 수 있는) 반투명한 표면의 후방에 광원이 위치되고 반투명한 표면 배경에 대비하여 메시지가 문자로 반투명한 표면 상에 쓰여진 점등된 박스 간판이다. 보여져야만 하는 문자만을 조명하는 것과는 대조적으로, 배경을 포함한 간판의 면에 걸쳐서 동일한 광 방출을 제공하도록 광 에너지가 발생된다. 광이 상향을 포함하는 모든 방향으로 간판을 빠져나가기 때문에 생성된 광의 작은 부분만이 관찰자의 눈에 도달하고, 따라서 에너지를 낭비하고 상당한 양의 광 공해를 유발한다.
조명 간판의 제3 유형은 그들 자체가 간판 메시지를 쓰는 광원들을 포함하는 간판을 포함한다. 네온사인, 노출된 백열 필라멘트 램프 간판, 및 채널 레터(channel letter)는 이러한 기술의 예이다. 점등되지 않은 때, 이들 간판은 용이하게 보이지 않고(페인트가 문자 또는 기호 아래에 도포되지 않은 경우), 따라서 메시지를 전달하기 위하여 조명되는 것에 전적으로 의존한다. 이들 간판은 고객에 대한 주문품이고 한정된 수명을 가지며 파손되기 쉽고 백열등 버전은 에너지 낭비적이기 때문에, 제조하고, 작동시키고 유지하는 데 비용이 많이 든다.
조명 간판의 제4 유형은 LED 매트릭스 간판을 포함한다. LED 기술은 변화하는 메시지 간판을 생성하기 위하여 이용된다. 이들 동적 메시지 간판은 컴퓨터로 제어되며, 변화하는 메시지에 대한 필요성을 갖는 조명 간판에 대한 해결책인 재미있고 주위를 끄는 간판을 제공한다.
그러나, 대부분의 조명 간판은 고정된 메시지를 갖고, 이들 간판은 초기에 비싸고 작용 및 유지하기에 비용이 많이 든다.
본 발명은 에너지 효율적인 조명 간판에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 우선적으로 관찰자를 향해 광을 지향시키는 광 시준 기재(light collimating substrate)를 포함하는 표지(signage)에 관한 것이다.
하나의 예시적인 실시예에서, 광 지향성 기재는 후방 주 표면 및 후방 표면에 대향하는 전방 주 표면을 포함한다. 후방 주 표면은 광 반사 구역 및 광 투과 구역을 포함한다. 전방 표면은 복수의 렌티큘러(lenticular) 렌즈 요소를 포함한다. 그래픽 이미지가 광 지향성 기재 상에 또는 그 내에 배치된다.
하기의 상세한 설명을 읽음으로써 이들 및 다양한 기타 특색 및 이점이 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면들과 관련하여 본 발명의 여러 실시예에 대한 하기의 상세한 설명을 고려하여 보다 완전하게 파악될 수 있다.
<도 1>
도 1은 예시적인 조명 간판의 개략 분해 사시도.
<도 2>
도 2는 예시적인 조명 간판의 개략 단면도.
<도 3>
도 3은 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도.
<도 4a>
도 4a는 광 투과 구역이 렌즈 요소의 배면의 리세스(recess)인 예시적인 렌즈 요소의 개략 단면도.
<도 4b>
도 4b는 광 투과 구역이 렌즈 요소의 배면으로부터의 돌기인 다른 예시적인 렌즈 요소의 개략 단면도.
<도 5a>
도 5a는 광을 예시적인 광 지향성 기재 외부로 바로 시준하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 측면도.
<도 5b>
도 5b는 광을 예시적인 광 지향성 기재 외부로 소정 각도로 시준하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 측면도.
<도 6a>
도 6a는 그래픽 이미지가 렌티큘러 렌즈 요소에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도.
<도 6b>
도 6b는 그래픽 이미지가 렌즈 요소의 배면에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도.
<도 7a 및 도 7b>
도 7a 및 도 7b는 그래픽 이미지가 렌즈 요소의 배면에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도.
<도 8a 및 도 8b>
도 8a 및 도 8b는 그래픽 이미지가 렌즈 요소의 배면에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도.
도면은 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다. 도면에서 사용된 유사한 도면부호는 유사한 구성요소를 나타낸다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 나타내기 위해 도면부호를 사용하는 것은 동일한 도면부호가 붙여진 다른 도면에서의 구성요소를 한정하고자 하는 것이 아님이 이해될 것이다.
하기의 설명에서, 본 명세서의 일부분을 이루며 예시로서 몇몇 구체적인 실시예가 도시된 첨부 도면의 세트에 대한 참조가 이루어진다. 다른 실시예가 본 발명의 범주 또는 사상을 벗어남이 없이 고려되고 만들어질 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한의 의미로 취해져서는 안된다.
달리 나타내지 않는 한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 특징부의 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수는 모든 경우 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 나타내지 않는 한, 전술한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 개시된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 내용이 명시적으로 다르게 언급하지 않는 한 복수 대상물을 갖는 실시예를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 내용이 명시적으로 다르게 언급하지 않은 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 채용된다.
본 명세서에서 사용되는 경우, "하부", "상부", "밑에", "아래에", "위에" 및 "상단에"를 포함하지만 이로 한정되지 않는 공간 관련 용어는 일 요소(들)의 다른 요소에 대한 공간적 관계를 기술하기 위하여 설명의 편의를 위하여 이용된다. 그러한 공간 관련 용어는 도면에 도시되고 본 명세서에서 기재된 특정 배향에 더하여 사용 또는 작동 중인 장치의 다양한 배향을 포함한다. 예를 들어 도면에서 도시된 셀(cell)이 전복되거나 뒤집혀 있다면, 다른 요소 아래 또는 밑으로 이전에 설명된 부분은 다른 요소의 위에 있을 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층 "상에", "이에 연결된", "이와 결합된", 또는 "이와 접촉한" 것으로서 설명되는 경우, 요소, 구성요소 또는 층이 예를 들어 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 바로 있거나, 이에 직접 연결되거나, 이와 직접 결합되거나, 이와 직접 접촉하거나, 또는 개재 요소, 구성요소 또는 층이 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 있거나, 이에 연결되거나, 이와 결합되거나, 이와 접촉할 수도 있다. 예를 들어, 요소, 구성 요소 또는 층이 다른 요소 "상에 바로", "이에 직접 연결된", "이와 직접 결합된" 또는 "이와 직접 접촉한" 것으로 지칭될 때, 예를 들어 개재 요소, 구성요소 또는 층이 존재하지 않는다.
용어 "그래픽 이미지"는 중실 색상 필드(solid color field), (하나 이상의 색상을 포함할 수 있는) 어떤 것의 유사물(likeness), 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 발명은 에너지 효율적인 조명 간판에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 관찰자를 향해 광을 우선적으로 지향시키는 광 시준 기재를 포함하는 표지에 관한 것이다. 광 시준 기재는 렌티큘러 시준 렌즈들과 정렬되는 광 투과 창(window)들 및 광 투과 창들 사이의 광 반사 영역들을 포함한다. 조명 간판을 빠져나가는 광의 각 분포(angular distribution)는 렌즈의 기하학적 형상 및 렌즈의 초점에 대한 광 투과 창의 크기와 위치에 의해 결정된다. 광 투과 창들 사이에서 광 시준 기재의 내부 표면과 충돌하는 광은 광 투과 창의 표면과 충돌하여 광 시준 기재를 통해 투과될 때까지 조명 간판 수납체(enclosure) 내부에서 실질적으로 반사되고 재활용된다. 이러한 방식으로, 조명 간판에 의해 방출되는 광은 제어되는 휘도 각 분포에 따른다. 이들 조명 간판은 조명이 요구되지 않을 경우 약화된 휘도(예를 들어, 감소된 "광 공해")를 나타내고, 조명이 요구되는 경우 (예컨대, 간판의 관찰자에게) 증가된 휘도를 나타내고/나타내거나 향상된 방출 공간 균일성을 나타낸다. 본 발명이 이렇게 한정되지 않지만, 이하에 제공되는 예의 논의를 통해 본 발명의 다양한 태양의 이해가 얻어질 것이다.
도 1은 예시적인 조명 간판(10)의 개략 분해 사시도이다. 도 2는 예시적인 조명 간판(10)의 개략 단면도이다. 조명 간판(10)은 수납체(30) 및 수납체(30) 내부에 배치된 광원(40)을 포함한다. 수납체(30)는 광 반사 표면(32, 33) 및 광 방출 표면(34)을 포함한다. 많은 실시예에서, 수납체(30)는 측부 표면(33) 및 후방 표면(32)을 갖는 광 박스를 형성한다. 일부 실시예에서, 후방 표면은 완전 반사성이다. 일부 실시예에서, 후방 표면(32)은 도 2에 도시된 바와 같이 제2 광 방출 표면(24)을 포함하여 양면 조명 간판을 형성한다.
광 반사 표면(32, 33)은 임의의 유용한 광 반사 재료로 형성될 수 있고 광 효율을 최대화하도록 고 효율적일 수 있다. 많은 실시예에서, 광 반사 표면(32, 33)은 적어도 90% 효율성이거나 적어도 95% 효율성이다. 일부 실시예에서, 광 반사 표면(32, 33)은 반사성 또는 미러 필름일 수 있다. 하나의 구매가능한 반사성 필름은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 "라이트 인핸스먼트 필름(Light Enhancement Film)"으로 입수가능하다. 광 반사 표면(32, 33)은 확산 반사성 또는 경면 반사성일 수 있다. 확산 반사성 표면은 TiO2 입자를 포함하는 재료 또는 백색 페인트를 포함할 수 있다.
광원(40)은 임의의 유용한 광원(40)일 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(40)은 형광등이다. 일부 실시예에서, 광원(40)은 예를 들어 발광 다이오드와 같은 고체 소자이다.
광 지향성 기재(20)는 광 방출 표면(34)의 적어도 일부분을 형성한다. 광 지향성 기재(20)는 자체-지지식일 수 있고 구조적 요소(예를 들어, 조명 간판(10)의 전방 또는 후방 표면)를 형성한다. 많은 실시예에서, 광 지향성 기재(20)는 2500 마이크로미터 이상의 두께를 가질 수 있다. 광 지향성 기재(20)는 수납체(30)의 내측 표면의 일부분을 형성하는 후방 주 표면(25)을 포함한다. 후방 주 표면(25)은 광 반사 구역(26)들 및 광 투과 구역(27)들을 포함한다. 광 반사 구역(26)들은 광 투과 구역(27)들을 분리한다. 전방 주 표면(34)은 후방 주 표면(25)에 대향한다. 전방 표면(34)은 복수의 렌티큘러 렌즈 요소(22)를 포함한다. 광 투과 구역(27)은 렌티큘러 렌즈 요소(22)의 초점에 또는 그 근처에 있도록 배열될 수 있고 광 반사 구역(26)은 후방 주 표면(25)의 나머지 영역을 차지할 수 있다.
도 2는 제2 광 지향성 기재(21)를 포함하는 조명 간판의 실시예를 도시한다. 제2 광 지향성 기재(21)는 수납체(30)의 내측 표면의 일부분을 형성하는 후방 주 표면(32)을 포함한다. 후방 주 표면(32)은 광 반사 구역(28)들 및 광 투과 구역(29)들을 포함한다. 광 반사 구역(28)들은 광 투과 구역(29)들을 분리한다. 전방 주 표면(24)은 후방 주 표면(32)에 대향한다. 전방 표면(24)은 복수의 렌티큘러 렌즈 요소(23)를 포함한다.
많은 실시예에서, 렌티큘러 렌즈 요소(22, 23)는 도 1에 도시된 바와 같이 광 지향성 기재의 길이에 걸쳐 동일 공간에 걸치는(co-extensive) 선형 렌티큘러 렌즈 요소(22, 23)이다. 렌티큘러 렌즈 요소(22, 23)는 임의의 유용한 렌즈 폭을 가질 수 있다. 많은 실시예에서 렌티큘러 렌즈 요소(22, 23)는 1 ㎜ 이상의 렌즈 폭을 갖는다.
그래픽 이미지(50, 51)가 조명 간판(10)의 많은 실시예에 포함된다. 그래픽 이미지(50, 51)는 광 지향성 기재(20, 21) 내부 또는 그에 인접하는 임의의 유용한 위치에 배치될 수 있다. 도 2는 광 반사 구역(26, 28)과 렌티큘러 렌즈 요소(22, 23) 사이 또는 후방 주 표면(25, 32) 상에 배치된 그래픽 이미지(50, 51)를 예시한다. 광 반사 구역(26, 28)은 수납체(30) 내로 광을 다시 반사하고 수납체 외부로부터의 광을 전방 주 표면(34, 24)을 통해 다시 반사한다. 따라서, 그래픽 이미지는 간판이 수납체(30) 내부로부터 조명될 때 그리고 간판(10)에 입사하는 (예를 들어 일광과 같은) 외부 광에 의해 조명될 때 관찰자에 의해 관찰될 수 있다.
도 3은 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 단면도이다. 광 지향성 기재(20)는 렌티큘러 렌즈 요소(22) 및 대응하는 렌티큘러 렌즈 요소(22)의 초점에 또는 그 근처에 정렬되는 광 투과 구역(27)을 포함한다. 광 반사 구역(26)들은 광 투과 구역(27)들을 분리하는 나머지 영역을 점유한다. 광 반사 구역(26)은 임의의 유용한 광 반사 (확산 또는 거울 반사) 재료로 형성될 수 있다. 많은 실시예에서 광 반사 구역(26)은 적어도 90% 효율성이거나 적어도 95% 효율성이다. 일부 실시예에서, 광 반사 구역(26)은 반사성 또는 미러 필름일 수 있다. 하나의 구매가능한 반사성 필름은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "라이트 인핸스먼트 필름"으로 입수가능하다. 광 반사 구역(26)은 확산 반사성 또는 경면 반사성일 수 있다. 확산 반사성 표면은 TiO2 입자를 포함하는 백색 페인트 또는 재료를 포함할 수 있다.
광 지향성 기재(20)는 임의의 유용한 두께(T)를 가질 수 있다. 많은 실시예에서, 광 지향성 기재(20)는 자체-지지식이고 조명 간판의 전방의 구조적 요소를 형성할 수 있다. 이들 실시예에서, 광 지향성 기재(20)는 2500 마이크로미터 이상의 두께(T)를 갖는다. 렌티큘러 렌즈 요소(22)는 임의의 유용한 렌즈 폭(W)을 가질 수 있다. 많은 실시예에서, 렌티큘러 렌즈 요소(22)는 1 ㎜ 이상의 렌즈 폭(W)을 갖는다. 광 지향성 기재(20)는 임의의 유용한 광 투과성 재료로 형성될 수 있다.
도 4a는 광 투과 구역(27)이 렌즈 요소(21)의 배면에서의 리세스인 예시적인 렌즈 요소(21)의 개략 단면도이다. 도 4b는 광 투과 구역(27)이 렌즈 요소(21)의 배면으로부터의 돌기인 다른 예시적인 렌즈 요소(21)의 개략 단면도이다. 이들 실시예 둘다는 일체 구조로 형성될 수 있고 광 반사 영역은 일체 구조에 적용되거나 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 4b의 리세스는 광 반사성 재료로 채워진다.
도 5a는 광(60)을 예시적인 광 지향성 기재(20) 외부로 바로 시준하는 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 측면도이다. 광 투과 구역(27)은 렌티큘러 렌즈 요소(22)의 초점에서 또는 그 근처에서 정렬되어 수납체 내부의 광원(40)으로부터의 광(60)을 광 지향성 기재(20) 외부로 수직으로 지향시킨다.
도 5b는 광(61)을 예시적인 광 지향성 기재(20) 외부로 소정 각도(θ)로 시준하는 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 측면도이다. 광(61)은 광 지향성 기재(20)의 전방 표면(34)으로부터 90도 미만의 각도로 광 지향성 기재(20)로부터 시준되어 방출된다. 광 투과 구역(27)은 렌티큘러 렌즈 요소(22)로부터 오프셋되고, 수납체 내부의 광원(40)으로부터의 광(60)을 광 지향성 기재(20)로부터 "하향으로" 지향시킨다. 이 실시예는 특히 조명 간판으로부터의 "광 공해"를 감소시키는 데 유용하다. 따라서, 광은 전형적인 지면 높이의 관찰자로부터 멀리 "상향으로" 지향되지 않는다. 광 투과 구역(27)의 폭을 변경함으로써 관찰 각도가 변경되고, 광 투과 구역(27)의 위치를 변경함으로써 관찰 각도가 조정될 수 있다.
도 6a는 그래픽 이미지(50)가 렌티큘러 렌즈 요소(22)에 인접해 있는 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 단면도이다. 이 실시예는 외부 장식 간판으로 분류될 수 있다. 그래픽 이미지(50)는 광 투과 기재(54) 상에 배치되어 렌티큘러 렌즈 요소(22)에 인접하여 위치될 수 있다. 광 투과 기재(54)의 외측 또는 전방 주 표면(34)이 광 지향성 기재(20)의 광 방출 표면 또는 전방 주 표면(34)이다. 대향하는 후방 주 표면(25)은 전술된 바와 같이 광 반사 구역(26) 및 광 투과 구역(27)을 포함한다. 광 반사 구역(26)들은 돌출한 광 투과 구역(27)들을 분리하는 리세스를 형성한다. 광 반사 구역(26)은 전술된 바와 같이 광 반사성 재료로 채워질 수 있다. 그래픽 이미지(50)는 조명 간판이 수납체 내부로부터 조명될 때 그리고 외부 광이 광 지향성 기재(20)에 입사되지만 조명 간판 내부의 광원에 의해 조명되지 않을 때 관찰자에 의해서 관찰될 수 있다.
도 6b는 그래픽 이미지(50)가 렌즈 요소의 배면(25)에 인접해 있는 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 단면도이다. 이 실시예는 내장형 장식 간판으로 분류될 수 있다. 그래픽 이미지(50)는 광 투과 기재(20)의 후방 주 표면(25) 상에 배치될 수 있고 광 반사 구역(26)들 사이와 광 투과 구역(27) 상에 배치될 수 있다. 이 실시예에서 장식 또는 그래픽 이미지(50)는 광 투과 구역(27) 및 광 반사 구역(26)을 포함하는 광 지향성 기재(20)의 전체 후방 주 표면(25)을 덮을 수 있다. 광 반사 구역(26)들은 돌출하는 광 투과 구역(27)들을 분리하는 리세스들을 형성한다. 광 반사 구역(26)은 전술된 것과 같은 광 반사성 재료로 채워질 수 있다. 그래픽 이미지(50)는 조명 간판이 수납체 내부로부터 조명될 때 그리고 외부 광이 광 지향성 기재(20) 상에 입사되지만 조명 간판 내부의 광원에 의해 조명되지 않을 때 관찰자에 의해 관찰될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 그래픽 이미지(50)가 렌즈 요소의 배면(25)에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재(20)의 개략 단면도이다. 렌즈 요소의 배면(25)은 렌즈 요소의 배면(25)으로부터 돌출하는 광 투과 구역(27)들 및 광 투과 구역(27)들 사이에 리세스를 형성하는 광 반사 구역(26)들을 갖도록 형성된다. 이들 리세스는 광 반사성 재료로 채워진다.
예시된 실시예에서, 패턴화된 반사기 요소가 렌즈 요소의 배면(25)에 적용되어 리세스를 채우고 광 반사 구역(26)을 형성한다. 그래픽 이미지(50)는 패턴화된 반사기 요소 상에 배치된다. 패턴화된 반사기 요소는 예시된 바와 같이 렌즈 요소의 배면(25)과 상호보완적이고 렌즈 요소의 배면(25)과 정합하는 복수의 돌기 및 리세스를 포함한다. 많은 실시예에서, 패턴화된 반사기 요소는 탄성중합체 재료로 형성된다. 저 굴절률 코팅 재료(52)가 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 렌즈 요소의 배면(25) 상에 배치될 수 있다. 도 7b는 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 광 투과 구역(27)과 그래픽 이미지(50) 및 패턴화된 반사기 요소 사이의 공기 간극(56)의 부가를 예시한다.
도 8a 및 도 8b는 그래픽 이미지가 렌즈 요소의 배면에 인접하는 예시적인 광 지향성 기재의 개략 단면도이다. 렌즈 요소의 배면(25)은 렌즈 요소의 배면(25) 내로 만입된 광 투과 구역(27)들 및 렌즈 요소의 배면(25)으로부터 돌출하고 광 투과 구역(27)들을 분리하는 광 반사 구역(26)들을 갖도록 형성된다. 전술된 바와 같이, 이들 리세스는 광 투과성 재료로 채워지고 광 반사성 구역(26)은 광 반사성 재료를 포함한다.
예시된 실시예에서, 패턴화된 반사기 요소가 렌즈 요소의 배면(25)에 적용되어 리세스를 채우고 광 반사 구역(26)을 형성한다. 그래픽 이미지(50)는 패턴화된 반사기 요소 상에 배치된다. 패턴화된 반사기 요소는 예시된 바와 같이 렌즈 요소의 배면(25)과 상호보완적이고 렌즈 요소의 배면(25)과 정합하는 복수의 돌기 및 리세스를 포함한다. 많은 실시예에서, 패턴화된 반사기 요소는 탄성중합체 재료로 형성된다. 저 굴절률 코팅 재료(52)가 렌즈 요소의 배면(25) 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 저 굴절률 코팅 재료(52)는 광 투과 구역(27) 상에만 배치된다. 도 8b는 광 투과 구역(27)과 그래픽 이미지(50) 및 패턴화된 반사기 요소 사이에 공기 간극(56)의 부가를 예시한다.
하나의 조명 간판이 그래픽을 갖는 종래의 확산 전방 기재를 보유하고 제2 조명 간판이 그래픽을 갖는 광 지향성 전방 기재를 보유하는 것을 제외하고는 2개의 동일한 조명 간판이 구성되었다. 특정 관찰 위치에서 평균 휘도가 측정되었다. 그래픽을 갖는 광 지향성 전방 기재를 포함한 조명 간판은 그래픽을 갖는 종래의 확산 전방 기재를 보유하는 조명 간판보다 3배 초과로 더 밝은 평균 휘도를 가졌다.
따라서, 광 지향성 간판 기재의 실시예가 개시되었다. 전술된 구현예 및 다른 구현예는 이하의 특허청구범위의 범주 내에 있다. 당업자는 본 발명이 개시된 실시예 이외의 실시예로 실시될 수 있다는 것을 알 것이다. 개시된 실시예는 제한이 아닌 예시의 목적을 위해 제공되며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 광 지향성 기재(light directing substrate)로서,
    광 반사 구역 및 광 투과 구역을 포함하는 후방 주 표면(major surface);
    후방 표면에 대향되고 복수의 렌티큘러(lenticular) 렌즈 요소를 포함하는 전방 주 표면; 및
    광 지향성 기재 상에 또는 그 내에 배치되는 그래픽 이미지를 포함하는 광 지향성 기재.
  2. 제1항에 있어서, 그래픽 이미지는 전방 주 표면 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 광 지향성 기재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 그래픽 이미지는 후방 주 표면 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 광 지향성 기재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 그래픽 이미지는 전방 주 표면과 후방 주 표면 사이에 배치되는 광 지향성 기재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 렌티큘러 렌즈 요소는 광 지향성 기재의 길이에 걸쳐 동일 공간에 걸치는 선형 렌티큘러 렌즈 요소인 광 지향성 기재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 렌티큘러 렌즈 요소는 광 지향성 기재의 길이에 걸쳐 동일 공간에 걸치는 길이 및 1 ㎜ 초과인 폭을 갖는 광 지향성 기재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광 투과 구역은 렌티큘러 렌즈 요소와 정렬되는 광 지향성 기재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광 반사 구역은 후방 주 표면으로부터의 광을 반사하고 전방 주 표면을 통해 광을 반사하는 광 지향성 기재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 광 지향성 기재는 2500 마이크로미터 초과의 두께를 갖는 광 지향성 기재.
  10. 광 지향성 기재로서,
    복수의 렌티큘러 렌즈 요소를 포함하는 전방 표면과 대향하는 후방 표면을 포함하는 렌즈 요소;
    광 반사 구역 및 복수의 렌티큘러 렌즈 요소와 정렬되는 광 투과 구역을 포함하고 후방 표면에 인접하는 패턴화된 반사기; 및
    후방 표면과 패턴화된 반사기 사이에 배치된 그래픽 이미지를 포함하는 광 지향성 기재.
  11. 제10항에 있어서, 패턴화된 반사기는 탄성중합체 재료를 포함하는 광 지향성 기재.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 후방 표면은 복수의 리세스(recess)를 포함하고, 패턴화된 반사기는 복수의 리세스와 정합하도록 구성된 복수의 돌기를 포함하는 광 지향성 기재.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 저 굴절률 코팅이 후방 표면 상에 배치되는 광 지향성 기재.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 간극이 그래픽 이미지와 후방 표면의 부분들을 분리하는 광 지향성 기재.
  15. 조명 간판(illuminated sign)으로서,
    광 반사 표면 및 광 방출 표면을 포함하는 수납체;
    수납체 내부에 배치된 광원;
    광 방출 표면의 적어도 일부분을 형성하는 자체-지지식 광 지향성 기재; 및
    광 지향성 기재 상에 또는 그 내에 배치된 그래픽 이미지를 포함하고,
    광 지향성 기재는,
    복수의 렌티큘러 렌즈 요소를 포함하는 전방 표면 및 대향하는 후방 표면을 포함하는 렌즈 요소,
    후방 표면에 인접하는 패턴화된 반사기 - 수납체의 내측 표면의 일부분을 형성하고, 후방 표면은 광 반사 구역 및 광 투과 구역을 포함하며, 광 반사 구역 또는 광 투과 구역은 후방 주 표면에 리세스를 형성함 - ,
    후방 표면에 대향하고 복수의 렌티큘러 렌즈 요소를 포함하는 전방 주 표면을 포함하는 조명 간판.
  16. 제15항에 있어서, 광 반사 구역은 수납체 내로 광을 다시 반사하고 광을 전방 주 표면을 통해 반사하는 조명 간판.
  17. 제16항에 있어서, 그래픽 이미지는, 광원이 광을 방출할 때 그리고 광원이 광을 방출하지 않을 때, 보이는 조명 간판.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 그래픽 이미지는 전방 주 표면 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 조명 간판.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 그래픽 이미지는 후방 주 표면 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 조명 간판.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 그래픽 이미지는 전방 주 표면과 후방 주 표면 사이에 배치되는 조명 간판.
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