À medida que a noite cai, as caixas de luz exibindo informações promocionais em rolagem nos exteriores de shoppings, as caixas de luz de sinalização que guiam direções em estações de metrô e as caixas de luz de sinalização piscantes nas entradas de lojas de conveniência... Esses dispositivos emissores de luz onipresentes há muito se tornaram uma parte indispensável das cenas noturnas urbanas. Por que eles podem emitir luz de forma contínua e uniforme para apresentar imagens claramente? Por trás disso, reside uma requintada "colaboração" entre fontes de luz e materiais de transmissão de luz.

Se uma caixa de luz for comparada a um corpo emissor de luz, então a fonte de luz é seu "coração", responsável por fornecer um suprimento contínuo de energia luminosa. Com o desenvolvimento da tecnologia, as fontes de luz usadas em caixas de luz passaram por múltiplas iterações e, atualmente, as principais são lâmpadas fluorescentes e lâmpadas LED.

As primeiras caixas de luz usavam principalmente lâmpadas fluorescentes, que geram raios ultravioleta através da descarga de vapor de mercúrio no tubo, excitando o fósforo na parede do tubo para emitir luz. Este tipo de fonte de luz tem baixo custo e brilho moderado, mas tem desvantagens óbvias: alto consumo de energia, vida útil curta (geralmente 5.000-8.000 horas) e distribuição de luz desigual, o que facilmente forma "pontos de luz" na superfície da caixa de luz. Além disso, as lâmpadas fluorescentes contêm mercúrio, que pode poluir o meio ambiente se não for descartado adequadamente após o descarte. Hoje em dia, elas foram gradualmente substituídas por lâmpadas LED mais ecologicamente corretas.

LED (Diodo Emissor de Luz) é atualmente a "força principal" nas caixas de luz. Ele emite luz através da eletrificação de um chip semicondutor e tem três grandes vantagens: economia de energia, longa vida útil e proteção ambiental. Seu consumo de energia é de apenas cerca de 30% do das lâmpadas fluorescentes, sua vida útil pode chegar a 50.000-100.000 horas e não contém substâncias nocivas como mercúrio. Mais importante, as lâmpadas LED são pequenas e podem ser dispostas de forma flexível em tiras de luz ou matrizes de contas de lâmpada, que podem ser ajustadas de acordo com o tamanho e a forma da caixa de luz para tornar a distribuição da luz mais uniforme. Por exemplo, grandes caixas de luz externas costumam usar tiras de luz LED de alta densidade para garantir que todos os cantos da imagem sejam iluminados; enquanto pequenas caixas de luz de sinalização podem atender à demanda com apenas algumas contas de lâmpada LED.

Com a "energia" fornecida pela fonte de luz, uma camada de material de transmissão de luz, como "pele", é necessária para guiar a luz, permitindo que a imagem seja apresentada de forma clara e suave. As funções principais dos materiais de transmissão de luz são a difusão da luz (para evitar brilho ou pontos de luz causados pela luz direta da fonte) e o transporte de imagens (impressão ou colagem de conteúdo publicitário). Os mais comuns são painéis de acrílico, tecidos para caixas de luz e painéis difusores.

Painéis de acrílico (vidro orgânico) são materiais comumente usados para caixas de luz internas. Eles têm uma transmitância de luz de mais de 90%, são duros, resistentes ao desgaste e têm uma superfície lisa, o que pode fazer com que a luz se espalhe uniformemente e torne as cores da imagem brilhantes. No entanto, os painéis de acrílico têm alto custo e baixa resistência ao impacto, por isso não são adequados para ambientes externos agressivos e, portanto, são mais usados em cenas internas, como shoppings e hotéis.

O tecido para caixa de luz é a "primeira escolha" para caixas de luz externas. É tecido a partir de materiais de PVC e revestido com um revestimento especial na superfície. Ele não apenas tem boa transmitância de luz (cerca de 70%-80%), mas também tem forte resistência às intempéries - pode resistir a condições climáticas extremas, como raios ultravioleta, vento e chuva e altas temperaturas. Mesmo em ambientes de menos 30°C ou mais 60°C, não é fácil rachar ou desbotar. Além disso, o tecido para caixa de luz é macio e pode ser feito em grandes caixas de luz curvas para se adaptar a vários exteriores de edifícios irregulares.

Os painéis difusores são os "heróis ocultos". Eles geralmente são instalados entre a fonte de luz e o painel de acrílico ou tecido para caixa de luz. A superfície possui minúsculas texturas côncavo-convexas, que podem converter a luz direta da fonte de luz em luz difusa suave, eliminando completamente os pontos de luz. Em algumas caixas de luz com altos requisitos de uniformidade de luz (como caixas de luz de visualização de raios-X em hospitais), os painéis difusores são componentes essenciais.

A "colaboração" entre a fonte de luz e o material de transmissão de luz é fundamental para equilibrar brilho e uniformidade. Por exemplo, se as contas de lâmpada LED estiverem diretamente voltadas para o tecido da caixa de luz, pontos brilhantes óbvios serão formados; mas se um painel difusor for adicionado entre eles, a luz pode cobrir uniformemente toda a imagem após refração e dispersão.

Ao mesmo tempo, diferentes cenários têm diferentes requisitos para "colaboração": caixas de luz externas precisam de lâmpadas LED de alto brilho combinadas com tecidos para caixas de luz resistentes às intempéries para resistir à luz solar direta; enquanto as caixas de luz de exibição de relíquias culturais de museus exigem lâmpadas LED de baixa radiação ultravioleta combinadas com painéis de acrílico antirreflexo para garantir o efeito de exibição, evitando danos às relíquias culturais.

De outdoors em ruas e becos a equipamentos de precisão em laboratórios, o segredo da iluminação da caixa de luz é essencialmente o controle e a utilização da luz pelo ser humano. Quando a energia da fonte de luz é perfeitamente combinada com a orientação dos materiais de transmissão de luz, esses dispositivos emissores de luz práticos e esteticamente agradáveis são criados, iluminando silenciosamente nossas vidas.